Osilaskoplar



Yüklə 65,48 Kb.
tarix22.05.2018
ölçüsü65,48 Kb.
#45582

OSİLASKOPLAR

Laboratuarımızdaki osiloskopun önden görünüşü


Osiloskoplar periyodik veya periyodik olmayan elektriksel işaretlerin ölçülmesi gözlenmesini sağlayan çok yönlü bir ölçü cihazıdır. Osiloskopta iki boyutlu görüntü elde edilir. Osiloskoplar daha çok ölçülecek işaretin zamana göre değişimini ölçmek amacı ile kullanılır.

Osilaskopun İç Yapısı



Katot ışınlı tüpün ekranı ve yapısı

Ekranı


Osiloskop tüpünün ekranı aşağıdaki şekildeki gibi yatay ve düşey çizgilerle ölçeklendirilmiştir. Bu ölçekler osiloskobun kazanç ve zamanlama anahtarları ile ayarlanır. Bu ölçeklerden yararlanarak işaretin genliği ve periyodu doğru olarak ölçülebilir.

Genelde osiloskop ekranı 10 yatay ve 8 düşey aralık olmak üzere ölçeklendirilmiştir.












































































































































































































































































































































































Yapısı
Katot ışınlı tüp osiloskobun en önemli parçasıdır. Kısaca CRT (Cathode Ray Tube) şeklinde ifade edilir. Aşağıda gösterilen CRT elektron üreten flaman ile elektron demetini ekrana doğru odaklayıp hızlandıran düzenlerden meydana gelmektedir. Burada odaklama ve hızlandırma elektrostatiktir.

K


atot ışınlı tüpün yapısı

Katot ışınlı tüp osiloskobun en önemli parçasıdır. Kısaca CRT (Cathode Ray Tube) şeklinde ifade edilir. Aşağıda gösterilen CRT elektron üreten flaman ile elektron demetini ekrana doğru odaklayıp hızlandıran düzenlerden meydana gelmektedir. Burada odaklama ve hızlandırma elektrostatiktir.

Flaman etrafındaki katodu ısıtır. Katot baryum ve strontium oksit tabakası ile örtülüdür. Isınan katot serbest elektronlar ortaya çıkarır. Katodun etrafında bulunan silindirik yapıya sahip ve negatif gerilim uygulanmış olan elektrot kontrol ızgarası adını alır. Nikelden yapılır. Kontrol ızgarasının ucunda küçük bir delik vardır. Elektronlar buradan geçer. Kontrol ızgarasındaki gerilim geçen elektronların yoğunluğunu ayarlar. Osiloskobun kontrol panelindeki parlaklık (intensity) düğmesi ile kontrol ızgarasının katoda göre negatif gerilimi ayarlanır. Izgaranın negatif geriliminin artması elektron yoğunluğunun az ve ekrandaki parlaklığın da zayıf olacağını ifade eder.

Silindirik yapıya sahip ve ortasında ince bir delik bulunan odaklama anoduna katoda göre 150-500V civarında pozitif bir gerilim uygulanmıştır. Buradan geçen elektronlar ışın şekline gelir.

Mercek sistemi sayesinde elektronlar ekrana odaklanır ve elektron ışını ekranda bir nokta şeklinde gözükür. Elektron ışınının odaklanması osiloskop panelinde bulunan odaklama (fokus) anahtarı ile sağlanır.

Bizim osiloskobun ekranı katot ışınlı ve iç yapısı yukarıda verilmiştir.


Yatay ve düşey pozisyon potansiyelmetreleri ile elektron noktasının (aşağı yukarı, sağa sola) ekranın herhangi bir yerine kayması sağlanır. Bu fonksiyonu sağlayan ekrandaki düğme x-pozisyon veya y-pozisyon şeklinde isimler alır.
Flaman ile hızlandırıcı anot arasındaki elemanların tümü elektron tabancasını oluşturur. Elektronlar hızlandırıcı anottan sonra düşey ve yatay saptırma plakalarından geçer. Hızlı bir şekilde fosforlu ekrana çarpan elektronların üzerindeki kinetik enerji ışık ve ısı enerjisine dönüşür. Ekrandan çıkan sekonder elektronlar tüpün konik yüzeylerine çarparlar ve buradaki akuadag diye isimlendirilen iletken tabaka tarafından emilirler.

Öncelikle gerilim verilmeden önce pozisyon düğmesiyle sıfır ayarı yapılır.


OSİLOSKOP ÜZERİNDEKİ DÜĞMELERİN ANLAMLARI



Power (on-off) anahtarı: Aygıtı çalıştırıp durdurmaya yarar.

Intensity: Ekranda oluşan görüntünün (çizginin) parlaklığını (şiddetini) ayarlar.

Focus: Ekranda oluşan ışıklı çizginin netliğini ayarlar.
Trace rotation: Ekrandaki ışığı yatay eksene paralel hâle getirir.




X-position: Işıklı çizginin sağa sola kaydırılmasını sağlar.

Y-position: Işıklı çizginin yukarı aşağı kaydırılmasını sağlar.

AC: Alternatif akım sinyallerini ölçer.

DC: Doğru akım sinyallerini ölçer.

AC-GND-DC: Osilâskobun girişine uygulanan sinyalin cinsine göre üç kademeli komütatör ayarlanır.
Volts/div.: Ekrandaki ışının dikey düzlemde bir kare mesafe için kaç voltu belirteceğini ayarlamamızı sağlar. Örneğin sinüsoidal sinyal dikeyde 2 karelik bir alanı kaplasın. Volts/div komütatörü de 2 V kademesinde bulunsun. Buna göre ekranda oluşan sinyalin tepeden tepeye gerilim değeri 4 V olacaktır.



Time/div.: Ekrandaki ışının yatay düzlemde bir kare 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 ekranda oluşan sinyalin periyot değeri 8 milisaniye olacaktır. 8 milisaniye, 0,008 saniye olduğuna göre ekrandaki sinyalin frekansı f = 1/T = 1/0,008 = 125 Hz dir.
Test sinyali noktası (Cal): Ön panelde cal .5 V ibaresinin bulunduğu yerdir. Çoğunlukla 1 kHz çıkışlı ve 0,5 volt gerilimli olur. Bu nokta kullanılarak osilaskobun doğru ölçüm yapmasını sağlamak için gerekli ayarlama işlemi yapılabilir.
Variable, pull x mag: Volts/div'in hassasiyetini 5 kat büyütür. Bu düğme basılı ve 5 mV konumundayken, öne doğru çekildiğinde iki çizgi aralığı 1 mV olur.



CH1 ve CH2: Osilâskobun giriş uçlarıdır. Scaleillum (illum): Ekranın aydınlatılmasını sağlayan lâmbanın ışık şiddetini ayarlayan pottur.

Add: Kanal 1 ve kanal 2 sinyallerinin matematiksel olarak toplanmasını sağlar. (Eğer position düğmesi öne doğru çekilirse bu kez iki kanalın farkı görülür.)

Dual: CH1 ve CH2 düğmeleri basılı konumdaysa ekranda iki sinyalde izlenebilir.

Auto: Trigger (tetikleme) sinyali uygulanmadığında ya da sinyal frekansı 50 Hz nin altında olduğunda cihaz otomatik olarak tarama yapar.

Position pull x 10 mag: Ekranda taranan görüntünün yatay posizyonunu ayarlar. Yani bu düğme öne çekildiğinde ekranda taranan dalganın uzunluğu 10 kat genişler.

Level: Ekrandaki ışıklı sinyalin durdurulmasını sağlar.

Uncall: Seçilen kısmın ayarı aşıldığında îkaz eder.

Ext. input: Dışardan tetikleme sinyalinin uygulanmasını sağlayan konnektördür.

Ext-trig.: Osilâskobun kendi tetiklemesini keser ve dışardan tetiklemeye hazırlar.

Norm: Sınırlamasız frekans tetiklemesi yapar.


X-Y: Ekrandaki şekli dikey bir çizgi hâline getirir.

LF: Ses frekansında tetiklemeyi sağlar.

Line: Şebeke frekanslı (50-60 Hz) gerilimlerde tetiklemeyi sağlar.

HF: Yüksek frekansta tetiklemeyi sağlamak için kullanılır.

Trigger selector: Tetikleme seçici

Time-base: Yatayda tarama hızını ayarlar. 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 (-) kısımlarını seçmek için kullanılır.

Fuse: Osilaskobu koruyan sigorta

Filter: Dalga şeklinin görüntüsünü düzeltir.

Test sinyalinin gerilim ile frekansının ölçülmesi ve kalibrasyon

Osilaskop ile doğru ölçüm yapabilmek için aygıtın tüm ayarlarının doğru yapılmış olması gerekir. Osilaskop kullanılacağı zaman şu hazırlıklar yapılmalıdır:


1. Cihazın beslemesi topraklı prizden yapılmalıdır.
2. Toz ve nemin olmadığı bir ortamda kullanılmalı ve muhafaza edilmelidir.
3. Kullanılacak osilaskobun tüm özellikleri bilinmelidir.
4. AC-GND-DC komütatörü uygulanan sinyale göre ayarlanmalıdır.
5. Ekranda yatay çizgi yoksa, parlaklık düğmesi en yüksek değere getirilmelidir.
6. Volt/div. komütatörü en yüksek voltaj kademesine alınarak ölçüme başlanmalıdır.
7. Senkronizasyon anahtarı dahili (int.) konumuna getirilmelidir.
8. Işını düşey ve yatay kaydırmada kullanılan potlar orta değere getirilmelidir.
9. Focus (odaklama) potuyla çizgi netleştirilmelidir.
10. Osilaskop uzun süre kullanılmamışsa prob cal noktasına bağlanarak hassasiyet ayarı (calibration, kalibrasyon) yapılmalıdır.
PROB KALİBRASYONU

Prob X1,X10 ve Kompanzasyon ayar vidası

Işıklı çizgi ekranda belirdikten sonra Y INPUT girişine (osiloskop çok kanallı ise Y1 girişine) bir prob takılır. Günümüzde bütün problarda BNC tipi konnektörler (fişler) kullanılmaktadır. Bu fişler yerlerine oturtulduktan sonra dış taraflarındaki hareketli kısım saat yönünde bir miktar çevrilerek kilitlenir. Problar X1, X10 ve X100 olmak üzere birkaç çeşittir. Bir prob üzerindeki bir anahtar yardımı ile hem X1 hem de X10 özelliği gösterebilir. X1 tipi problarda ölçülen işaret olduğu gibi osiloskoba uygulanır. X10 ve X100 tipleri ise sırasıyla işareti 10 ve 100 kez zayıflatıp osiloskoba gönderir. X10 veya X100 tipi bir prob kullanılmadan önce aşağıdaki şekilde kompanze edilmelidir.

Prob, osiloskop üzerindeki kare dalga üretecine bağlanır ve üzerindeki ayar vidası, ekranda köşeleri düzgün bir kare dalga görülene kadar çevrilir. Bu işlemden sonra hatasız bir ölçüm yapmak mümkündür. X1 tipi probların bu işleme ihtiyacı yoktur.

 Ayarsız



Ayarsız

Ayarlı

Osiloskop ile DC gerilim ölçümü


Tam DC gerilim ekranda düz bir çizgi şeklinde görülür.

Ekranda görünen DC gerilimin gerçek değerini bulmak için :

V = prop çarpanı x kare sayısı (düşey) x Volt / division

formülü kullanılır.

Örnekler









1.DENEY

2.DENEY

3.DENEY



prop çarpanı

x

kare sayısı (düşey)

x

volt / division

=

volt

10

x

2.8

x

0.2

=

5.6

10

x

2.8

x

0.1

=

2.8

10

x

0.6

x

0.1

=

0.6


Osiloskop ile AC gerilim ölçümü



AC gerilimi ekran yüzeyinde dalgalı bir şekil alır. Görülen AC gerilimi bulmak için tepeden tepeye uzunlukla gerekli çarpanlar alınır.

V = prop çarpanı x kare sayısı/2 (tepe noktaları) x volt / div. x 0,707 etkin

Veya x 0,636 ort.alama değer

Osiloskop ile frekans gerilim ölçümü




T = period


T = prop çarpanı x kare sayısı (yatay) x time / division

Frekans = 1 / T



SONUÇ:
Osiloskoplar periyodik veya periyodik olmayan elektriksel işaretlerin ölçülmesi gözlenmesini sağlayan çok yönlü bir ölçü cihazıdır. Osiloskopta iki boyutlu görüntü elde edilir. Osiloskoplar daha çok ölçülecek işaretin zamana göre değişimini ölçmek amacı ile kullanılır.

Osiloskop giriş direnci bakımından gerilim ölçen bir ölçü aletidir.



Osiloskop ile ölçülebilen bazı elektriksel ve elektriksel olmayan büyüklükler şunlardır:

  • AC ve DC gerilimler

  • AC ve DC akım (gerilime dönüştürerek) dolaylı ölçümü

  • Period, frekans ve faz ölçümü

  • Yükselme zamanı ve düşme zamanının ölçümü

  • Transdüsörler kullanarak; basınç, gerilme, yer değişimi, ışık, sıcaklık, gibi elektriksel olmayan büyüklüklerin gerilime dönüştürülerek dolaylı ölçümü.

Osiloskobun temel parçası olan tüp (CRT), televizyon tüpüne benzer. Osiloskopların frekans cevapları birbirinden farklı olmakla beraber dc’den birkaç yüz MHz’e çıkanları vardır.





Yüklə 65,48 Kb.

Dostları ilə paylaş:




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə