ऑसिलोस्कोप म्हणजे काय आणि वर्तमान, व्होल्टेज, वारंवारता आणि फेज शिफ्ट कसे मोजायचे

ऑसिलोस्कोप हे एक उपकरण आहे जे विद्युत सर्किटची वर्तमान ताकद, व्होल्टेज, वारंवारता आणि फेज शिफ्ट दर्शवते. डिव्हाइस विद्युत सिग्नलची वेळ आणि तीव्रता यांचे गुणोत्तर दाखवते. सर्व मूल्ये साध्या द्विमितीय आलेख वापरून दर्शविली आहेत.

ऑसिलोस्कोप कशासाठी आहे?

ऑसिलोस्कोपचा वापर इलेक्ट्रॉनिक्स आणि रेडिओ शौकिनांनी मोजण्यासाठी केला आहे:

• इलेक्ट्रिकल सिग्नलचे मोठेपणा - व्होल्टेज आणि वेळेचे गुणोत्तर;
• फेज शिफ्टचे विश्लेषण करा;
• इलेक्ट्रिकल सिग्नलची विकृती पहा;
• परिणामांवर आधारित, विद्युत् प्रवाहाची वारंवारता मोजा.

ऑसिलोस्कोप विश्लेषित सिग्नलची वैशिष्ट्ये दर्शवितो हे असूनही, ते इलेक्ट्रिकल सर्किटमध्ये होणार्या प्रक्रिया ओळखण्यासाठी अधिक वेळा वापरले जाते.ऑसिलोग्रामबद्दल धन्यवाद, तज्ञांना खालील माहिती प्राप्त होते:

• नियतकालिक सिग्नलचा आकार;
• सकारात्मक आणि नकारात्मक ध्रुवीयतेचे मूल्य;
• वेळेत सिग्नल बदलण्याची श्रेणी;
• सकारात्मक आणि नकारात्मक अर्ध-चक्र कालावधी.

यापैकी बहुतेक माहिती व्होल्टमीटरने मिळवता येते. तथापि, नंतर आपल्याला कित्येक सेकंदांच्या वारंवारतेसह मोजमाप करावे लागेल. त्याच वेळी, गणना त्रुटींची टक्केवारी मोठी आहे. ऑसिलोस्कोपसह काम केल्याने आवश्यक डेटा मिळविण्यात बराच वेळ वाचतो.

ऑसिलोस्कोपच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत

ऑसिलोस्कोप कॅथोड रे ट्यूब वापरून मोजमाप घेते. हा एक दिवा आहे जो विश्लेषित प्रवाहाला बीममध्ये केंद्रित करतो. ते दोन लंब दिशांनी विचलित होऊन डिव्हाइसच्या स्क्रीनवर आदळते:

• अनुलंब - अभ्यास अंतर्गत व्होल्टेज दर्शविते;
• क्षैतिज - निघून गेलेला वेळ दर्शवितो.

कॅथोड रे ट्यूब प्लेट्सच्या दोन जोड्या किरण विक्षेपित करण्यासाठी जबाबदार असतात. जे अनुलंब स्थित आहेत ते नेहमी उत्साही असतात. हे ध्रुवीय मूल्यांचे वितरण करण्यास मदत करते. सकारात्मक आकर्षण उजवीकडे, नकारात्मक आकर्षण डावीकडे विचलित होते. अशा प्रकारे, इन्स्ट्रुमेंट स्क्रीनवरील रेषा एका स्थिर वेगाने डावीकडून उजवीकडे सरकते.

विद्युत प्रवाह क्षैतिज प्लेट्सवर देखील कार्य करते, जे बीम व्होल्टेज निर्देशक विचलित करते. सकारात्मक शुल्क वाढले आहे, नकारात्मक शुल्क कमी आहे. त्यामुळे उपकरणाच्या डिस्प्लेवर एक रेखीय द्विमितीय आलेख दिसतो, ज्याला ऑसिलोग्राम म्हणतात.

पडद्याच्या डावीकडून उजव्या काठापर्यंत बीम जे अंतर पार करतो त्याला स्वीप म्हणतात. क्षैतिज रेषा मोजमाप वेळेसाठी जबाबदार आहे.मानक 2D रेखा आलेखा व्यतिरिक्त, गोलाकार आणि सर्पिल स्वीप देखील आहेत. तथापि, त्यांचा वापर करणे क्लासिक ऑसिलोग्राम इतके सोयीचे नाही.

वर्गीकरण आणि प्रकार

ऑसिलोस्कोपचे दोन मुख्य प्रकार आहेत:

• अॅनालॉग - सरासरी सिग्नल मोजण्यासाठी उपकरणे;
• डिजिटल - उपकरणे माहितीच्या पुढील प्रसारणासाठी प्राप्त मापन मूल्य "डिजिटल" स्वरूपात रूपांतरित करतात.

कृतीच्या तत्त्वानुसार, खालील वर्गीकरण आहे:

1. युनिव्हर्सल मॉडेल्स.
2. विशेष उपकरणे.

सर्वात लोकप्रिय सार्वत्रिक उपकरणे आहेत. हे ऑसिलोस्कोप विविध प्रकारच्या सिग्नल्सचे विश्लेषण करण्यासाठी वापरले जातात:

• हार्मोनिक
• एकल आवेग;
• आवेग पॅक.

युनिव्हर्सल डिव्हाइसेस विविध प्रकारच्या इलेक्ट्रिकल उपकरणांसाठी डिझाइन केलेले आहेत. ते तुम्हाला काही नॅनोसेकंदांच्या रेंजमध्ये सिग्नल मोजण्याची परवानगी देतात. मापन त्रुटी 6-8% आहे.

युनिव्हर्सल ऑसिलोस्कोप दोन मुख्य प्रकारांमध्ये विभागलेले आहेत:

• मोनोब्लॉक - एक सामान्य मापन स्पेशलायझेशन आहे;
• अदलाबदल करण्यायोग्य ब्लॉक्ससह - विशिष्ट परिस्थिती आणि डिव्हाइसच्या प्रकाराशी जुळवून घ्या.

विशिष्ट प्रकारच्या विद्युत उपकरणांसाठी विशेष उपकरणे विकसित केली जातात. त्यामुळे रेडिओ सिग्नल, टेलिव्हिजन ब्रॉडकास्टिंग किंवा डिजिटल तंत्रज्ञानासाठी ऑसिलोस्कोप आहेत.

युनिव्हर्सल आणि विशेष उपकरणे विभागली आहेत:

• हाय-स्पीड - हाय-स्पीड उपकरणांमध्ये वापरले जाते;
• मेमरी - पूर्वी तयार केलेले संकेतक संचयित आणि पुनरुत्पादित करणारी उपकरणे.

डिव्हाइस निवडताना, विशिष्ट परिस्थितीसाठी डिव्हाइस खरेदी करण्यासाठी आपण वर्गीकरण आणि प्रकारांचा काळजीपूर्वक अभ्यास केला पाहिजे.

डिव्हाइस आणि मुख्य तांत्रिक मापदंड

प्रत्येक डिव्हाइसमध्ये खालील तांत्रिक वैशिष्ट्ये आहेत:

1. व्होल्टेज मोजताना संभाव्य त्रुटीचे गुणांक (बहुतेक उपकरणांसाठी, हे मूल्य 3% पेक्षा जास्त नाही).
2. डिव्हाइस बेसलाइनचे मूल्य - हे वैशिष्ट्य जितके मोठे असेल, निरीक्षणाचा कालावधी जास्त असेल.
3. सिंक्रोनाइझेशन वैशिष्ट्य, ज्यामध्ये: वारंवारता श्रेणी, कमाल पातळी आणि सिस्टम अस्थिरता.
4. उपकरणाच्या इनपुट कॅपेसिटन्ससह सिग्नलच्या उभ्या विचलनाचे मापदंड.
5. स्टेप रिस्पॉन्स व्हॅल्यूज वाढण्याची वेळ आणि ओव्हरशूट दर्शविते.

वर सूचीबद्ध केलेल्या मूलभूत मूल्यांव्यतिरिक्त, ऑसिलोस्कोपमध्ये मोठेपणा-फ्रिक्वेंसी वैशिष्ट्याच्या रूपात अतिरिक्त पॅरामीटर्स आहेत, जे सिग्नल फ्रिक्वेंसीवर मोठेपणाचे अवलंबित्व दर्शवितात.

डिजिटल ऑसिलोस्कोपमध्ये देखील भरपूर अंतर्गत मेमरी असते. हे पॅरामीटर डिव्हाइस रेकॉर्ड करू शकणार्‍या माहितीच्या प्रमाणासाठी जबाबदार आहे.

मोजमाप कसे घेतले जातात

ऑसिलोस्कोप स्क्रीन लहान पेशींमध्ये विभागली जाते ज्याला विभाजन म्हणतात. डिव्हाइसवर अवलंबून, प्रत्येक चौरस एका विशिष्ट मूल्याच्या समान असेल. सर्वात लोकप्रिय पदनाम: एक विभाग - 5 युनिट्स. तसेच, काही उपकरणांवर आलेखाचे प्रमाण नियंत्रित करण्यासाठी एक नॉब आहे, जेणेकरुन वापरकर्त्यांना मोजमाप करणे अधिक सोयीस्कर आणि अधिक अचूक असेल.

आपण कोणत्याही प्रकारचे मोजमाप सुरू करण्यापूर्वी, आपण ऑसिलोस्कोपला इलेक्ट्रिकल सर्किटशी जोडणे आवश्यक आहे. प्रोब कोणत्याही विनामूल्य चॅनेलशी जोडलेले आहे (डिव्हाइसमध्ये 1 पेक्षा जास्त चॅनेल असल्यास) किंवा उपकरणामध्ये उपलब्ध असल्यास पल्स जनरेटरकडे. कनेक्शननंतर, युनिटच्या प्रदर्शनावर विविध सिग्नल प्रतिमा दिसतील.

जर डिव्हाइसद्वारे प्राप्त होणारा सिग्नल मधूनमधून येत असेल, तर समस्या प्रोबच्या कनेक्शनमध्ये आहे. त्यापैकी काही सूक्ष्म स्क्रूने सुसज्ज आहेत ज्यांना घट्ट करणे आवश्यक आहे. तसेच डिजिटल ऑसिलोस्कोपमध्ये, स्वयंचलित पोझिशनिंग फिक्शन मधूनमधून सिग्नलची समस्या सोडवते.

वर्तमान मोजमाप

डिजिटल ऑसिलोस्कोपने वर्तमान मोजताना, आपण कोणते ते शोधले पाहिजे वर्तमान प्रकार निरीक्षण करणे आवश्यक आहे. ऑसिलोस्कोपमध्ये ऑपरेशनचे दोन प्रकार आहेत:

• डायरेक्ट करंट ("DC") डायरेक्ट करंटसाठी;
• व्हेरिएबलसाठी अल्टरनेटिंग करंट ("AC").

"डायरेक्ट करंट" मोड सक्षम करून डायरेक्ट करंट मोजला जातो. डिव्हाइसचे प्रोब थेट खांबाच्या अनुषंगाने वीज पुरवठ्याशी जोडलेले असले पाहिजेत. काळी मगर मायनसमध्ये सामील होते, लाल मगर प्लसमध्ये सामील होते.

डिव्हाइसच्या स्क्रीनवर एक सरळ रेषा दिसेल. उभ्या अक्षाचे मूल्य स्थिर व्होल्टेज पॅरामीटरशी संबंधित असेल. वर्तमान शक्तीची गणना ओहमच्या नियमानुसार केली जाऊ शकते (विरोधाने भागाकार व्होल्टेज).

अल्टरनेटिंग करंट एक सायनसॉइड आहे, या वस्तुस्थितीमुळे व्होल्टेज देखील परिवर्तनीय आहे. म्हणून, त्याचे मूल्य केवळ विशिष्ट कालावधीत मोजले जाऊ शकते. ओमचा नियम वापरून पॅरामीटर देखील मोजला जातो.

व्होल्टेज मापन

सिग्नलचे व्होल्टेज मोजण्यासाठी, तुम्हाला रेखीय द्विमितीय आलेखाच्या अनुलंब समन्वय अक्षाची आवश्यकता आहे. यामुळे, वेव्हफॉर्मच्या उंचीवर सर्व लक्ष दिले जाईल. म्हणून, निरीक्षण सुरू करण्यापूर्वी, आपण मोजमापासाठी स्क्रीन अधिक सोयीस्करपणे समायोजित केली पाहिजे.

मग आम्ही डिव्हाइस डीसी मोडमध्ये स्थानांतरित करतो. आम्ही सर्किटला प्रोब जोडतो आणि परिणामाचे निरीक्षण करतो. डिव्हाइसच्या प्रदर्शनावर एक सरळ रेषा दिसेल, ज्याचे मूल्य इलेक्ट्रिकल सिग्नलच्या व्होल्टेजशी संबंधित असेल.

वारंवारता मोजमाप

इलेक्ट्रिकल सिग्नलची वारंवारता कशी मोजायची हे समजून घेण्यापूर्वी, या दोन संकल्पना परस्परसंबंधित असल्यामुळे कालावधी म्हणजे काय हे तुम्हाला समजले पाहिजे. एक कालावधी हा सर्वात लहान कालावधी असतो ज्यानंतर मोठेपणा पुनरावृत्ती होण्यास सुरवात होते.

क्षैतिज वेळ अक्ष वापरून ऑसिलोस्कोपवरील कालावधी पाहणे सोपे आहे. लाइन चार्ट किती कालावधीनंतर त्याच्या पॅटर्नची पुनरावृत्ती करण्यास सुरवात करतो हे लक्षात घेणे आवश्यक आहे. कालावधीची सुरुवात क्षैतिज अक्षाशी संपर्काचे बिंदू आणि त्याच समन्वयाच्या पुनरावृत्तीची समाप्ती म्हणून विचार करणे चांगले आहे.

सिग्नलचा कालावधी अधिक सोयीस्करपणे मोजण्यासाठी, स्वीपचा वेग कमी केला जातो. या प्रकरणात, मापन त्रुटी इतकी जास्त नाही.

वारंवारता हे विश्लेषण केलेल्या कालावधीच्या व्यस्त प्रमाणात मूल्य आहे. म्हणजेच, मूल्य मोजण्यासाठी, तुम्हाला या कालावधीत येणार्‍या कालावधीच्या संख्येने वेळ एक सेकंद विभाजित करणे आवश्यक आहे. परिणामी वारंवारता हर्ट्झमध्ये मोजली जाते, रशियासाठी मानक 50 हर्ट्झ आहे.

फेज शिफ्ट मापन

फेज शिफ्ट मानले जाते - वेळेत दोन दोलन प्रक्रियांची सापेक्ष स्थिती. पॅरामीटर सिग्नल कालावधीच्या अपूर्णांकांमध्ये मोजले जाते, जेणेकरून कालावधी आणि वारंवारतेचे स्वरूप विचारात न घेता, समान फेज शिफ्टचे समान मूल्य असते.

मोजमाप करण्यापूर्वी पहिली गोष्ट म्हणजे कोणते सिग्नल इतरांपेक्षा मागे आहेत हे शोधणे आणि नंतर पॅरामीटरचे चिन्ह मूल्य निश्चित करणे. जर प्रवाह अग्रगण्य असेल, तर कोन शिफ्ट पॅरामीटर ऋणात्मक असेल. व्होल्टेज पुढे असताना, मूल्याचे चिन्ह सकारात्मक असते.

फेज शिफ्टची डिग्री मोजण्यासाठी, आपण हे केले पाहिजे:

1. पूर्णविरामांच्या सुरुवातीच्या दरम्यान ग्रिड सेलच्या संख्येने 360 अंश गुणाकार करा.
2. एका सिग्नल कालावधीने व्यापलेल्या विभागांच्या संख्येने निकाल विभाजित करा.
3. नकारात्मक किंवा सकारात्मक चिन्ह निवडा.

अॅनालॉग ऑसिलोस्कोपमध्ये फेज शिफ्ट मोजणे गैरसोयीचे आहे, कारण स्क्रीनवर प्रदर्शित आलेखांचा रंग आणि स्केल समान आहे. या प्रकारच्या निरीक्षणासाठी, एकतर डिजिटल उपकरण किंवा दोन-चॅनेल उपकरणे वेगळ्या चॅनेलवर भिन्न मोठेपणा ठेवण्यासाठी वापरली जातात.

तत्सम लेख: