راسم الإشارة Oscilloscope
راسم الإشارة Oscilloscope في جميع أقسام الهندسة الكهربائية والإلكترونية شيء أساسي في دراسة وتحليل الإشارات الكهربائية بدءاً من فهم الاشارات البسيطة وانتهاءاً بتقييم المنتجات التي يصنعها خريج كلية الهندسة الكهربائية والالكترونية قبل أن تصبح قيد الاستخدام في الأسواق وتلقى رواجاً كمنتج جديد. كما أن الجهاز يستخدم بكثرة في ورش الصيانة للدارات الالكترونية وبشكل خاص عندما يتعلق الأمر بفحص خرج الايسيات ذات الترددات الكبيرة والتي تستعصي على أجهزة القياس البسيطة مثل الملتيميتر.
الأقسام الرئيسية للجهاز
تختلف الأقسام الاساسية للجهاز باختلاف الوظيفة التي يقدمها كل قسم بحيت نحصل في النهاية على فهم عميق للإشارة المعروضة على جهاز راسم الإشارة Oscilloscope
الشاشة Screen
المنطقة المخصصة لعرض الإشارة، وهي شاشة LCD من ناحية النوع في الأجهزة الحديثة ومن نوع CRT في الأجهزة القديمة مع مواكبة التطورات في تقنية تصينع الشاشات المتسارعة، وعادة ما تكون مقسّمة بخطوط ناعمة وهمية على شكل مربعات لتسهيل عملية قراءة وتحليل الإشارة
من الشكل نجد: أن المحاور الأساسية لوصف الاشارة هما محوري الزمن والفولط والاشارة تتوزع على المربعات الوهمية ليسهل عملية قراءتها ووصفها
القنوات Channels
تمثل المداخل للجهاز، فهي تنقل الإشارة المراد دراستها من المصدر إلى شاشة العرض لراسم الإشارة Oscilloscope، ويختلف عددها من جهاز لأخر، قد تكون قناة واحدة في الأجهزة الصغيرة ليزداد العدد إلى ثلاث قنوات أو أكثر في الأجهزة الكبيرة، أما ألية نقل الإشارة فتتم عن طريق مجس خاص Porb مخصص للتعامل مع مستويات كبيرة وصغيرة من الإشارات وبكفاءة نقل عالية جدا
الشكل يوضع مثال عن راسم اشارة يحتوي على قناتين، وكل قناة لها أزرار تحكم خاصة بها تساعد المستخدم في جعل الجهاز أكثر مرونة في الاستخدام
مفتاح التشغيل
عبارة عن مفتاح بسيط on-off switch مسؤول عن تزويد الجهاز بالطاقة الكهربائية وفصلها في حال عدم الاستخدم دون الحاجة لنزع القابس الكهربائي من البريز.
مفاتيح الإزاحة الأفقية والعامودية
تلعب دور رئيسي في تحريك الإشارة في جميع الاتجاهات ليسهل عملية تحليلها ورؤيتها، وعادة ما يكون لكل قناة مفتاح ازاحة عامودية خاص بها بالإضافة لمفتاح ازاحة أفقية مشترك لجميع القنوات.
مفتاح الزمن
مفتاح وحيد في الجهاز، وهو المسؤول عن تحريك الإشارة في الاتجاه الأفقي بغية معرفة الزمن ومن ثم تردد الإشارة بالاعتماد على تقسيمات خاصة تبدأ من ميكروثانية وصولا لمضاعفات الثانية الواحدة.
مفاتيح إضافية
لا توجد قاعدة ثابيتة لعدد هذه المفاتيح فهي تمثل خيارات إضافية يتم إضافتها للجهاز للوصل لنتائج أدق وبالتالي الدخول في طور المنافسة بين الشركات المصنّعة لهذه الأجهزة، كما هو الحال في مجال الأجهزة الخلوية. وبعض الأمثلة على تلك المفاتيح .
- مفتاح تراكب الإشارات coupling: يساعد على مزج الإشارات مع بعضها وفصلها عن بعض لأغراض التحليل ودقة النتائج.
- مفتاح ايقاف الشـــــــــاشــــة stop : يساعد على أخذ لقطة للإشارات المعروضة .
- مفتـاح تسجيـــــــل الشــــــاشـــــــة : لتسجيل حالات الإشارة في عدة مراحل من التصميم ثم تخزينها عند طريق منفذ USB.
والقائمة تطول لتلك الميزات التي تقدمها الشركات بغرض جلب زبائنها
ألية قراءة الإشارات
كما أسلفنا في الحديث عن تفاصيل شاشة العرض والتي تكون مقسّمة إلى مربعات وهمية كي تساعد المستخدم في دراسة الإشارة، فمكن القول ببساطة أن الشاشة مبينة على محورين اساسين، أحدهما ثابت وهو الزمن والأخر أيضا ثابت ويمثل الفولط إلا أنه ليس بالضرورة أن تكون إشارة الدخل فولط، فقد تكون تيار، صوت، طاقة.......إلخ، ثم يتم تمثيلها داخل الجهاز على شكل إشارة فولط.
عادة ما يتم اسناد ألوان خاصة بكل قناة لسهولة التمييز، ففي الشكل أعلاه نلاحظ أن المحور الأفقي الذي يمثل الزمن بلون واحد بينما القنوات ممثلة بالوان أصفر وأزرق
إذا أخذنا الإشارة الزرقاء على سبيل المثال:
حساب الزمن يتم عن طريق اختيار المنطقة التي تتكرر فيها الإشارة ثم حساب عدد المربعات لتلك المنطقة، فكل 4 مربعات تعيد الإشارة نفسها أفقيا، بالتالي نضرب قيمة المربع ب 4 فينتج الزمن الدوري للإشارة، وهو 4*50= 200 مايكروثانية والتردد يكون مقلوب هذه القيمة.
حساب الفولط يتم عاموديا من أخفض نقطة إلى أعلى نقطة مقسومة على 2، ثم نضرب بقيمة المربع وهي 500ميلي فولط للإشارة الزرقاء، النتيجة تكون 1.5 فولط.
المراجع:
تعليقات
إرسال تعليق