Osiloskop elektrik ve elektronik devrelerde bulunan ve farklı şekillerde bulunan elektrik sinyallerini görünür hale getiren ve üzerinde sinyalin farklı özelliklerini ölçebildiğimiz bir ölçü aletidir. Sinyal şekillerini görebildiğimiz için, hem dizayn hemde arıza tespiti için vazgeçilmez bir araçtır. Bu dersimizde sizlere osilaskop hakkında genel bilgilerin yanı sıra, osilaskop ile ölçme işleminin nasıl yapıldığı ve osilaskobun nasıl çalıştığı konularında bilgiler vereceğiz.
Elektriksel bilgi (gerilim, frekans, akım, faz farkı) ışıklı şeklinde gösteren aygıta osilaskop denir. osilaskobun yapısı: Bu aygıt katot ışınlı tüp (ekran, CRT), dikey saptırma, yatay saptırma ve hızlandırma devresinden oluşmuştur. Osilaskobun çalışma ilkesi: Katot ışınlı tüpün arka bölümünde bulunan flâman ısıtıldığında elektron yaymaya başlar. Yayılan elektronlar, elektron merceği ve hızlandırıcı elektrottan geçtikten sonra saptırma levhalarının doruğa ulaşır. İç kısım fosfor tabakasıyla kaplı olan elektron hüzmesi nokta (benek) şeklinde bir görüntü oluşturur. Osilâskobun giriş uçlarından sinyalin mesajin dikey ve yatay saptırma bobinlerinin gerilimleri elektron hüzmesini yönlendirir (saptırır).
Elektron hüzmesinin giriş gerilimiyle saptırılması istenen görüntüden oluşur. Örneğin girişe sinüsoidal kapalı bir sinyal kategorisine dahil edilebilir da sinüsoidal biçimli görüntü belirir.
Osilaskobun önemi ve kullanım alanları:
Elektriksel gelecekte görünür hâle getiren osilaskoplar, elektronik cihaz onarımcıları, devre tasarımcıları ve îmalâtçılar tarafından yoğun olarak kullanılmaktadır. Örneğin elektronik karmaşık devrelere sahip, TV, video, kamera gibi aygıtların onarımı yapılırken osilâskop büyük kolaylık sağlar. Bu cihazlar için yangın yalıtımlı devre kabloları olması gereken sinyalin verilmesi. Teknisyen, kontrollerini yaparken sinyal ile ölçtüğü sinyal karşılaştırarak arızasının niteliğini belirler.
B. Osilâskobun ön panelindeki komütatör, pot ve anahtarların işlevleri
Power (on-off) anahtarı: Aygıtı çalıştırıp durdurmaya yarar.
Yoğunluk: Ekranda görüntünün (çizginin) parlaklığını (şiddetini) ayarlar.
Odak: Ekranda oluşturan ışıklı çizginin netliğini ayarlar.
X pozisyonu: Işıklı çizginin sağa sola kaydırılmasını sağlar.
Y-pozisyon: Işıklı çizginin yukarı aşağı kaydırılmasını sağlar.
AC: Alternatif akım sinyallerini ölçer.
DC: Doğru akım sinyallerini ölçer.
AC-GND-DC: Osilâskobun girişine sinyalin cinsine göre üç kademeli komütatör kaldırma.
Volts / div .: Ekrandaki ışının dikey düzlemde bir mesafe için kaç voltu belirteceğini ayarlamamızı sağlar. Örneğin sinüsoidal sinyal dikeyde 2 karelik bir alanı kaplasın. Volt / div komütatörü de 2 V kademesinde bulunsun. Buna göre yapacağınız sinyalin tepeden gerilim değeri 4 V olacaktır.
Time / div .: Ekrandaki ışının düzlemde bir mesafe için kaç saniyeyi belirteceğini ayarlamamızı sağlar. Örneğin sinüsoidal sinyal yatayda 4 karelik bir alanı kaplasın. Time / div komütatörü de 2 milisaniye kademesinde bulunsun. Buna göre göreceğiniz sinyalin periyot değeri 8 milisaniye olacaktır. 8 milisaniye, 0,008 saniye göre göre sinyalin frekansı f = 1 / T = 1 / 0,008 = 125 Hz dir.
CH1 ve CH2: Osilâskobun giriş uçlarıdır. Scaleillum (ışık): Ekranın aydınlatmasını sağlayarak lâmbanın ışık şiddetini ayarlayan pottur.
Test sinyali noktası (cal.): Ön panelde cal .5 V ibaresinin bulunduğu yere. Çoğunlukla 1 kHz çıkışlı ve 0,5 volt gerilimli olur. Bu nokta yapmalı osilaskobun doğru ölçüm yapmasını sağlamak için gerekli ayarlama işlemi yapılabilir.
İz dönüşü: Ekrandaki ışığı yatay eksene paralel hâle getirir.
Değişken, x mag çekin: Volt / div'in hassasiyetini 5 kat büyütür. Bu düğme ve web sitesi 5 mV konumundayken, doğru çekilir iki çizgi aralığı 1 mV olur.
Ekle: Kanal 1 ve kanal 2 sinyallerinin matematiksel olarak toplanmasını sağlar. (Eğer pozisyon düğmesi tek doğru çekilirse bu kez iki kanalın farkı görünür.)
Dual: CH1 ve CH2 web web web sitemizde kullanılabilir iki sinyalde izlenebilir.
Otomatik: Tetikleme (tetikleme) sinyali uygulanmadığında ya da sinyal frekansı 50 Hz nin altında olduğunda cihaz otomatik olarak tarama yapar.
Pozisyon çekme x 10 mag: Ekranda taranan görüntünün yatay posizyonunu ayarlar. Yani bu düğme çekilirse taranan dalganın uzunluğu 10 kat genişler.
Seviye: Ekrandaki ışıklı sinyalin durdurulmasını sağlar.
Uncall: Seçilen kısmın ayarı aşıldığında îkaz eder.
Dahili giriş: Dışardan tetikleme sinyalinin kullanılmasını sağlama konektördür.
Ext-trig .: Osilâskobun kendi tetiklemesini keser ve dışardan tetiklemeye hazırlar.
Norm: Sınırlamasız frekans tetiklemesi yapar.
XY: Ekrandaki dikey dikey bir çizgi hâline getirir.
LF: Ses frekansında tetik sağlar.
Hat: Şebeke frekanslı (50-60 Hz) gerilimlerde tetiklenmesini sağlar.
İz dönüşü: Yatay ışık çizgisinin tam yatay hâle getirilmesinde kullanılır.
HF: Yüksek frekansta tetik sağlamak için kullanılır.
Tetik seçici: Tetikleme seçici
Zaman tabanı: Yatayda tarama ayarları. Bu komütatörün üzerinde bulunan pot yataydaki tarama hızının hassas ayarının yapılmasında kullanılır.
Invert I: Birinci düşey kanala uygulanmış sinyalin fazını 180 ° ters çevirir.
Dual: Çift ışınlı osilâskoplarda iki kanal girişini aynı anda gösterir.
Slope +/-: Işıklı sinyalin (+) ve (-) medyalarını seçmek için kullanılır.
Sigorta: Osilaskobu Koruman sigorta
Süzgeç: Dalga değerlendirilmesiyle düzeltir.
Giriş: Giriş
Testi sinyalinin gerilim ile frekansının ölçülmesi ve kalibrasyon
Osilaskop ile doğru ölçüm yapabilmek için aygıtın tüm ayarlarının doğru olması gerekir. Osilaskop kullanılacağı zaman şu hazırlıklar yapılmalıdır:
1. Cihazın beslemesi topraklı prizden yapılmalıdır.
2. Toz ve saklanmalıdır.
3. Kullanılacak osilaskobun tüm özellikleri bilinmelidir.
4. AC-GND-DC komütatörü sinyale göre ayarlanmalıdır.
5. Ekranda yatay çizgi yoksa, parlaklık düğmesi en yüksek değere getirilmelidir.
6. Volt / böl. komütatörü en yüksek voltaj kademesine sinyal ölçüme başlanmalıdır.
7. Senkronizasyon anahtarı dahili (int.) Yazılmalıdır.
8. Işını düşey ve yatay kaydırmada kullanılan potlar orta değere getirilmelidir.
9. Focus (odaklama) potuyla çizgi netleştirilmelidir.
10. Osilaskop uzun süre kullanılmamışsa prob cal devresini ayarlamak (kalibrasyon, kalibrasyon) yapılmalıdır.
Cal. (kalibrasyon) işleminin yapılışı
Zaman / böl. komütatörü .2 mS (0,2 milisaniye), volt / böl. komütatörü ise .1 V (0,1 volt), prob x1 izlendikten sonra cal. 5 karelik bir yer kaplaması nereden alınmalı
Osilaskop ile frekans ve gerilimin ölçülmesi Osilaskop
kreatinin sinyalin frekans değerini bulmak için bir alternansın yatay düzlemde kapladığı alan (kare sayısı). Bulunan değer sinyalin periyodudur. Saniye civarı periyot içinde bulunduktan sonra f = 1 / T denklemi bilgi girişe verilen sinyalin frekansı hakkında.
Şöyle ki;
Periyot (T) = (Zaman / böl) x Sinyalin bir saykılının yatay düzlemde kapladığı kare sayısı [saniye]
Frekans (f) = 1 / periyot = 1 / T [Hz]
Bu açıklamalardan yararlanarak cal. noktasından girişe test sinyalinin frekansını belirleyelim.
Zaman / böl .: 0,2 milisaniye
Periyot (T) = 0,2x5 = 1 mSn = 0,001 saniye
f = 1 / 0,001 = 1000 Hz = 1 kHz
Test sinyalinin gerilim değeri
Volt / böl .: 0,1 V
U = ( volt / böl.) x Sinyalin dikey eksende kapladığı kare sayısı = 0,1x5 = 0,5 V
Kalibrasyon:
Ölçme işleminde kullanılacak osilaskobun kalibrasyon işlemi yapılırken. noktasından ölçüm 1 kHz ve 0,5 volt yapılmaz diğer ölçümlerin hatalı olacaktır. O kadar kalibrasyonda işleminde ölçümde volt / div ölçülmektedir. ve zaman / böl. komütatörlerinin üstün potansiyometreler çevrilerek 1 kHz ve 0,5 V değerinde bir görüntünün oluşması.
Osilaskop ile DC ve AC gerilimin ölçülmesi:
1. DC gerilim ölçme
AC-GND-DC anahtarı DC okunacak. Ölçümde kullanılan probun zayıflatma özelliği bu işlemi yapan anahtar x1 komut getirilir. Volt / böl. komütatörünün değeri değiştirilerek DC sinyalin öğrenmesi İngilizce. Sinyalin dikey eksende X noktasından doğru kapladığı kare sayısı. Kare sayısı volt / böl. komütatörünün gösterdiği değer ile çarpılıp sonuç bulunur.
Örnek: DC sinyalin dikey eksende bulunduğu nokta X ekseninden 2 kare yukarı çıkmaktadır. Volt / böl. komütatörü ise x2 V Konumundadır. Girişe DC gerilimin değerini bulunuz.
Çözüm: U = (volt / div) x kare sayısı = 2x2 = 4 V Not: Eğer osilâskobun probunun zayıflatma komütatörü x10 konumunda duruyorsa bulunan değer 10 ile çarpılır. Yani bu durumda giriş gerilimi 40 V olur.
2. AC gerilim ölçmek
AC-GND-DC anahtarı ile okunur. Ölçümde kullanılan probun zayıflatma özelliği bu işlemi yapan anahtar x1 komut getirilir. Volt / böl. komütatörünün değeri değiştirilerek AC sinyalin öğrenmesi deney. Sinyalin dikey eksende kapladığı kare sayısı. Kare sayısı volt / böl. komütatörünün gösterdiği değer ile çarpılıp 2'ye bölünerek gerilimin maksimum (tepe) değeri bulunur.
Örnek: AC sinyal dikey eksende 4 karelik bir alan kaplamıştır. Volt / böl. komütatörü ise x5 volt konumundadır. Girişe gerilim AC gerilimin maksimum, etkin ve değerini değerini bulunuz.
Çözüm:
Maksimum değer (U maks) = [(volt / böl) x kare sayısı] / 2 = 5x4 / 2 = 20/2 = 10 V
Etkin değer (U et) = U maks .0,707 = 10.0,707 = 7, 07 V
Ortalama değer (U ort) = U maks .0,636 = 10.0,636 = 6,36 V
Eğer osilaskobun probunun zayıflatma komütatörü x10 konumunda duruyorsa bulunan değerler 10 ile çarpılır.
Uygulamada en çok etkin değer kullanılır. Örneğin konutlardaki prizlerde yapılan ölçümde 220 voltluk gerilim değeri eve gelen enerjinin etkin değeridir. 220 V luk gerilimin maksimum değeri ise U maks = 220 / 0,707 = 310,2 V tur.
