|
Osilaskop

Elektriksel değerleri (gerilim, frekans, akım, faz farkı) ışıklı çizgiler şeklinde gösteren aygıta osilaskop denir.
Osilaskobun Yapısı
Bu aygıt katot ışınlı tüp (ekran, CRT), dikey saptırma, yatay
saptırma ve hızlandırma devresinden oluşmuştur.
Osilaskobun Çalışma Prensibi
Katot ışınlı tüpün arka bölümünde bulunan flâman ısıtıldığında
elektron yaymaya başlar. Yayılan elektronlar, elektron merceği ve
hızlandırıcı elektrottan geçtikten sonra saptırma levhalarının
arasından ekrana ulaşır. İç yüzeyi fosfor tabakasıyla kaplı olan
ekranda elektron hüzmesi nokta (benek) şeklinde bir görüntü oluşturur.
Osilâskobun giriş uçlarından uygulanan sinyalin şekline göre dikey ve
yatay saptırma bobinlerinin gerilimleri elektron hüzmesini yönlendirir
(saptırır).
Elektron hüzmesinin giriş gerilimiyle saptırılması sonucu ekranda
istenilen görüntü oluşur. Örneğin girişe sinüsoidal şekilli bir sinyal
uygulanırsa ekranda da sinüsoidal biçimli görüntü belirir.

Osilaskobun Önemi ve Kullanım Alanları
Elektriksel değerleri görünür hâle getiren osilaskoplar, elektronik
cihaz onarımcıları, devre tasarımcıları ve îmalâtçılar tarafından
yoğun olarak kullanılmaktadır. Örneğin karmaşık elektronik devrelere
sahip, TV, video, kamera gibi aygıtların onarımı yapılırken osilaskop
büyük kolaylık sağlar. Bu cihazları üreten firmaların sunduğu devre
şemalarında belirli noktalarda olması gereken sinyalin şekli
gösterilmiştir. Teknisyen, kontrollerini yaparken şemadaki sinyal ile
ölçtüğü sinyali karşılaştırarak arızanın niteliğini belirler.
B. Osilâskobun ön panelindeki komütatör, pot ve anahtarların
işlevleri

Power (on-off) Anahtarı
Aygıtı çalıştırıp durdurmaya yarar.
Intensity: Ekranda oluşan görüntünün (çizginin) parlaklığını
(şiddetini) ayarlar.
Focus Ekranda oluşan ışıklı çizginin netliğini ayarlar.
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.
CH1 ve CH2
Osilâskobun giriş uçlarıdır. Scaleillum (illum):
Ekranın aydınlatılmasını sağlayan lâmbanın ışık şiddetini ayarlayan
pottur.
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.
Trace rotation
Ekrandaki ışığı yatay eksene paralel hâle
getirir.
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.
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.
Trace rotation
Yatay ışık çizgisinin tam yatay hâle
getirilmesinde kullanılır.
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.
Input
Giriş
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.
Cal. (calibration) işleminin yapılışı
Time/div. komütatörü .2 mS (0,2 milisaniye), volt/div. komütatörü
ise .1 V (0,1 volt), prob x1 konumuna alındıktan sonra cal.
noktasından yapılan ölçümde ekranda oluşan görüntünün yatayda ve
dikeyde 5 karelik bir yer kaplaması gerekir.
Osilaskop ile frekans ve gerilimin ölçülmesi
Osilaskop ekranında oluşan sinyalin frekans değerini bulmak için
bir alternansın yatay düzlemde kapladığı alan (kare sayısı)
belirlenir. Bulunan değer sinyalin periyodudur. Saniye cinsinden
olan periyot bulunduktan sonra f = 1/T denklemi kullanılarak girişe
verilen sinyalin frekansı belirlenir.
Şöyle ki;
Periyot (T) = (Time/div) x Sinyalin bir saykılının yatay düzlemde
kapladığı kare sayısı [saniye]
Frekans (f) = 1/periyot = 1/T [Hz]
Bu açıklamalardan yararlanarak cal. noktasından girişe uygulanan
test sinyalinin frekansını belirleyelim.
Time/div.: 0,2 milisaniye
Periyot (T) = 0,2x5 = 1 mSn = 0,001 saniye
f = 1/0,001 = 1000 Hz = 1 kHz
Test sinyalinin gerilim değeri
Volts/div.: 0,1 V
U = (volts/div.) x Sinyalin dikey eksende kapladığı kare sayısı =
0,1x5 = 0,5 V


Kalibrasyon
Ölçme işlemlerinde kullanılacak osilaskobun kalibrasyon işlemi
yapılırken cal. noktasından yapılan ölçüm 1 kHz ve 0,5 volt
değerini göstermezse diğer ölçümlerin tümü hatalı olacaktır. O
nedenle kalibrasyonda işleminde hatalı ölçüm görülürse volts/div.
ve time/div. komütatörlerinin üst kısmında bulunan
potansiyometreler çevrilerek ekranda 1 kHz ve 0,5 V değerinde bir
görüntünün oluşması sağlanır.
Osilaskobun kalibrasyonunda ekranda oluşan görüntü
Kalibrasyon potansiyometreleri
Osilaskop ile DC ve AC gerilimin ölçülmesi

1. DC gerilim ölçmek
AC-GND-DC anahtarı DC konumuna alınır. Ölçümde
kullanılan probun zayıflatma özelliği varsa bu işlemi yapan
anahtar x1 konumuna getirilir. Volts/div. komütatörünün değeri
değiştirilerek DC sinyalin ekranda görünmesi sağlanır. Sinyalin
dikey eksende X noktasından yukarıya doğru kapladığı kare sayısı
belirlenir. Kare sayısı volts/div. komütatörünün gösterdiği değer
ile çarpılıp sonuç bulunur.
Örnek: DC sinyalin dikey eksende bulunduğu nokta X
ekseninden 2 kare yukarıdadır. Volts/div. komütatörü ise x2 V
konumundadır. Girişe uygulanan DC gerilimin değerini bulunuz.
Çözüm: U = (volts/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 AC konumuna alınır. Ölçümde
kullanılan probun zayıflatma özelliği varsa bu işlemi yapan
anahtar x1 konumuna getirilir. Volts/div. komütatörünün değeri
değiştirilerek AC sinyalin ekranda görünmesi sağlanır. Sinyalin
dikey eksende kapladığı kare sayısı belirlenir. Kare sayısı volts/div.
komütatörünün gösterdiği değer ile çarpılıp 2'ye bölünerek
gerilimin maksimum (tepe) değeri bulunur.
Örnek: AC sinyal dikey eksende 4 karelik bir alan
kaplamıştır. Volts/div. komütatörü ise x5 volt konumundadır.
Girişe uygulanan AC gerilimin maksimum, etkin ve ortalama değerini
bulunuz.
Çözüm:
Maksimum değer (U maks ) = [(volt/div) 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 bulunan 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.

Giriş sinyalini zayıflatma özelliği olan prob
Kaynak
Ses Frekans Tekniği
İ. Eren BAŞARAN
|
|
 |

|