Historia fupi ya Oscilloscope

Oscilloscope ni chombo cha kupimia cha kielektroniki kinachotumika sana. Inaweza kubadilisha ishara za umeme zisizoonekana kwenye picha zinazoonekana, na iwe rahisi kwa watu kujifunza michakato ya mabadiliko ya matukio mbalimbali ya umeme.

Watu wengine wanafikiri kwamba multimeter ni ya kutosha kushughulikia kila kitu, kwa nini unajisumbua kutumia muda na jitihada za kujifunza kuhusu oscilloscopes? Kwa kifupi, nyakati zimebadilika. Ugumu na mzunguko wa uendeshaji wa mifumo ya kisasa ya vifaa vya elektroniki ni zaidi ya kile ambacho hata TV au redio nyeusi-nyeupe inaweza kulinganisha hapo awali. Kujifunza kutumia oscilloscope kunaweza kupunguza kwa kiasi kikubwa mzigo wa matengenezo ya mtu na kuboresha ufanisi wa kazi.

Kwa kuongezea, utumiaji wa oscilloscopes sio mdogo kwa uwanja wa umeme. Wakati sensorer zinazofaa zimewekwa, oscilloscopes zinaweza kupima matukio mbalimbali. Kama vile sauti, shinikizo la mitambo, shinikizo, mwanga au vitambuzi vya joto. Wafanyikazi wa matibabu wanaweza pia kutumia oscilloscopes kupima mawimbi ya ubongo. Kwa hivyo, oscilloscope ni chombo cha kupimia cha kielektroniki kinachoweza kutumika sana, na sio kuzidisha.

Leo, hebu tuwe na muhtasari wa jumla wa historia ya maendeleo ya oscilloscope.

I. Chora muundo wa wimbi kwa mkono

Historia ya oscilloscope inaweza kupatikana nyuma hadi miaka ya 1820. Baada ya kuunganisha galvanometer na mfumo wa kupanga njama ya mitambo, mawimbi yalirekodiwa kwa mikono. Kifaa hiki kilikuwa na commutator maalum ya kuwasiliana moja iliyowekwa kwenye shimoni ya rotor inayozunguka. Sehemu za mawasiliano zinaweza kuzunguka rotor kulingana na kiwango sahihi cha kiashiria cha digrii, na pato lilionekana kwenye galvanometer, ambayo ilipangwa kwa mikono na mafundi. Kwa kuwa mchakato huu uliundwa kwa maelfu ya mizunguko ya mawimbi, inaweza tu kutoa makadirio mabaya sana ya mawimbi.

II. Mchoro wa muundo wa wimbi otomatiki na mashine

Oscilloscope ya kwanza ya kiotomatiki ilitumia galvanometer na kalamu kunasa michoro za muundo wa wimbi kwenye safu ya karatasi inayoendelea kusonga. Kwa sababu ya masafa ya juu kiasi ya maumbo ya mawimbi ikilinganishwa na wakati wa mwitikio wa vijenzi vya mitambo, miundo ya mawimbi haikupangwa moja kwa moja kama picha lakini iliundwa kwa kipindi cha muda kwa kuchanganya sehemu nyingi ndogo za miundo tofauti ya mawimbi. Ingechaji kiotomatiki capacitor kutoka kwa muundo wa wimbi la 100 na kuirekodi, na kila uchaji unaofuata wa capacitor ungeanza kutoka hatua moja zaidi kando ya wimbi. Vipimo hivyo vya mawimbi bado vilikuwa wastani wa mamia ya mizunguko ya mawimbi, lakini vilikuwa sahihi zaidi kuliko michoro ya awali ya mawimbi iliyochorwa kwa mkono.

III. Oscilloscope iliyoiga

Oscilloscope ya analog inategemea hasa tube ya cathode ray (CRT). Boriti ya elektroni inayotolewa nayo hupitia mifumo ya upendeleo ya mlalo na wima na kugonga dutu ya umeme kwenye skrini ili kuonyesha umbo la wimbi.

Cathode ray tube kwa oscilloscopes:

1. Electrode ya voltage ya deflection

2. Bunduki ya elektroni

3. Boriti ya Elektroni

4. Kuzingatia coil

5. Skrini imefungwa na safu ya fosforasi.

Katika miaka ya 1940, maendeleo ya rada na televisheni yalihitaji zana za uchunguzi wa mawimbi yenye utendaji bora. Tektronix ilifanikiwa kuendeleza oscilloscope ya synchronous na bandwidth ya 10 MHz, ambayo ilikuwa msingi wa oscilloscopes za kisasa.

Upeo wenye kipengele cha kukokotoa cha utambazaji linganishi

Ili kuongeza bandwidth ya oscilloscope ya analog, ni muhimu kuimarisha kikamilifu utendaji wa tube ya oscilloscope, amplification ya wima, na skanning ya usawa. Ili kuboresha kipimo data cha oscilloscope ya dijiti, utendakazi wa kigeuzi cha A/D tu katika sehemu ya mbele unahitaji kuimarishwa. Hakuna mahitaji maalum ya bomba la oscilloscope na mzunguko wa skanning. Kwa kuongeza, oscilloscopes ya digital inaweza kutumia kikamilifu kumbukumbu, kuhifadhi, na uwezo wa usindikaji, pamoja na kazi mbalimbali za kuchochea na za awali. Katika miaka ya 1980, oscilloscope za dijiti zilitawala soko, na watengenezaji wengi waliacha kutengeneza oscilloscopes za analogi. Oscilloscope za analogi zilififia polepole kutoka hatua ya kihistoria.

IV. Oscilloscope ya Dijiti

Oscilloscope dijitali ni oscilloscope zenye utendakazi wa hali ya juu ambazo hutengenezwa kupitia mfululizo wa teknolojia kama vile kupata data, ubadilishaji wa A/D na upangaji programu. Oscilloscopes dijiti kwa kawaida hutumia menyu za viwango vingi, huwapa watumiaji chaguo mbalimbali na kazi nyingi za uchanganuzi. Baadhi ya oscilloscopes pia hutoa uwezo wa kuhifadhi, kuruhusu uhifadhi na usindikaji wa mawimbi.

Kwa oscilloscopes na bandwidths ndani ya megahertz mia kadhaa, oscilloscopes ya bidhaa za ndani tayari imeweza kushindana na chapa za kigeni kwa suala la utendaji na kuwa na faida dhahiri za utendaji wa gharama.

Oscilloscope za dijiti zina kazi nyingi za kimsingi za oscilloscope za analogi. Kwa mfano, utendakazi wa kuonyesha maumbo ya mawimbi, hali ya kufanya kazi ya xY, mbinu za msingi za uanzishaji, n.k. Pia hujumuisha vipengele kama vile kucheleweshwa kwa vichochezi, hali ya kuunganisha ya mawimbi ya ingizo, marekebisho ya mkengeuko na urekebishaji wa matokeo ya chanzo cha mawimbi.

Oscilloscope za dijiti zimeongeza vitendaji kadhaa muhimu zaidi ikilinganishwa na oscilloscope za analogi. Ya kawaida zaidi ni pamoja na uteuzi wa masafa ya kiotomatiki, kipimo kiotomatiki cha vigezo mbalimbali, uhifadhi wa muundo wa mawimbi na hali ya mipangilio, basi ya kiolesura, onyesho la kuweka wastani wa curve (njia ya kutafsiri), uchujaji wa kiwango cha juu na cha chini cha upitishaji wa data, hali ya uendeshaji wa trigger na uteuzi wa hali ya trigger, na kipimo cha mshale, nk.

V. Gusa Oscilloscope

Katika enzi ya sasa, ubinadamu unapitia mapinduzi ya kidijitali. Teknolojia zinazochipuka kama vile 5G, Mtandao wa Mambo, data kubwa, kompyuta ya mtandaoni na akili bandia zinabadilika na kuendelezwa kila mara. Oscilloscope pia inakabiliwa na mapinduzi. Njia ya uendeshaji ya kugusa ya simu mahiri, ikilinganishwa na vibonyezo vya kawaida vya ufunguo, imeonekana kuwa ya ufanisi zaidi. Watengenezaji wa oscilloscope pia wanazingatia kutumia teknolojia ya kugusa kwenye oscilloscope ili kuchukua nafasi ya ufunguo wa kitamaduni na mbinu za uendeshaji wa vifundo.

Hali ya kizamani ya vifaa vya awali vya kiufundi na uboreshaji wa polepole wa teknolojia zilizopo zimekuwa zikisababisha wahandisi maumivu mengi ya kichwa. Oscilloscope ya kugusa imewaletea wahandisi uzoefu mpya kabisa wa matumizi, na kuongeza kwa kiasi kikubwa ufanisi wao wa awali wa kufanya kazi. Mbinu hii mpya shirikishi huwawezesha wahandisi kutambua kwa haraka matatizo katika muundo mzima wa bidhaa, na wanaweza kutumia matokeo ya majaribio kwa uchanganuzi kugundua na kutatua matatizo, bila kuwa na wasiwasi kuhusu jinsi ya kutumia oscilloscope tena.