tr Türkçe
İş İlanları
19 Temmuz 2018 Perşembe

Osiloskop Nedir?

Girişine yani kanallarına uygulanan elektriksel sinyalleri üzerindeki ekranda zaman ve genlik anlamında grafik halinde gösterebilen cihazlara osiloskop denir. Multimetrelerin daha gelişmişi olan osiloskoplar, işaretin dalga şeklinin, frekansının ve genliğinin aynı anda tespit edilmesini sağlayan en çok ölçüm imkanına sahip cihazlardır.

04 Temmuz 2018 Çarşamba, 07:55

简体中文 简体中文 English English Deutsch Deutsch Русский Русский Türkçe Türkçe

Girişine yani kanallarına uygulanan elektriksel sinyalleri üzerindeki ekranda zaman ve genlik anlamında grafik halinde gösterebilen cihazlara osiloskop denir. Her elektronikçinin bildiği ve kullandığı multimetrelerin daha gelişmişi olan osiloskoplar, işaretin dalga şeklinin, frekansının ve genliğinin aynı anda tespit edilmesini sağlayan en çok ölçüm imkanına sahip cihazlardır.

Günümüzde analog, dijital, taşınabilir-el tipi, çalışabilmesi için bilgisayar gereksinimi duyan pc tabanlı osiloskopar olsa da temel olarak analog ve dijital olmak üzere iki ayrı gurupta toplanabilir.

Analog Osiloskop

Çağımız dijital çağ olduğundan bu yazıda analog osiloskoplarla ilgili ayrıntılı açıklama yapılmayacaktır. Birkaç satırda bilgi verecek olursak analog osiloskoplar CRT tüplü televizyonlar gibi çalışır. Katot ışın tüpünde oluşturulan elektron demetini saptırmada kullanılan bobinlere iletilmesi prensibiyle ışı demetinin fosfor ekrana çarparak görüntü oluşması tekniği ile çalışır.

Dijital Osiloskop

Dijital osiloskoplar gelişmiş mikroişlemciler sayesinde girişten gelen sinyalin yüksek frekanslarda örneklenmesi prensibi ile çalışır. Bu yüksek hızlarda sinyalin örneklenmesi sayesinde izlenen sinyal istenildiği zaman durdurulabilir, istenilen seviyede tetiklenebilir ve kaydedilebilebilir ve tekrar oluşturabilmektedir.

Analog osiloskoplarda teorik olarak herhangi bir frekans limiti bulunmamasına karşın teknolojisi gereği genellikle 50/60Hz olarak karşımıza çıkmaktadır. Ancak dijital osiloskoplarda ölçebileceğiniz sinyalin maksimum frekansını satın alacağınız cihazın örnekleme hızına bağlı olarak değişmektedir.

Aşağıdaki türler dijital osiloskoplara örnektir.

1) Analog ve dijital sinyal işleyebilen osiloskoplar (Mixed signal Oscilloscope)

Günümüzde kart tasarlayan her bir elektronikçinin hayali olan bu skope’lar 16’ya varan dijital sinyali çözebilmeye ek, aynı zamanda analog kanalları da ölçebilme yeteneğine sahiptir. Hem analog hem de dijital sinyalleri ölçebilmesinden hareketle karışık tip yani mixed signal osiloskop olarak isimlendirilmektedir.

2) Bilgisayar tabanlı osiloskoplar (PC USB Oscilloscope)

Çalışması için bilgisayar gereksinimi bulunan ve grafikleri bilgisayar ekranından görebileceğimiz, diğer osiloskop türlerine nispeten ciddi oranda uygun fiyatlı seçeneklerdir. Mixed sinyal osiloskoplara benzer özellikleri bulunmakla beraber doğrulukları ve özellikleri daha azdır.

3) Taşınabilir osiloskoplar

Batarya ile çalışan, labaratuar tipi osiloskoplar gibi yüksek doğrulukta sonuçlar verebilen cihazlardır. Özellikle saha uygulamaları ve arıza-keşif için kullanılmaktadır.

Osiloskop devreye nasıl bağlanır?

Osiloskop gerilim ölçen bir ölçü aleti olduğundan voltmetre gibi devreye paralel bağlanır. Osliloskopların devreye bağlanması için farklı tiplerde osiloskop probları mevcuttur. Osiloskop probları, cihaza BNC adı verilen vidalı konektörler ile bağlanır. Bu probların ucunda yaylı bir mekanizma bulunur ve bu sayede devredeki çeşitli noktalara veya ucu açık kablolara kolay bir şekilde bağlantı yapılabilir.

Osiloskop yardımıyla ne gibi ölçümler yapılabilir?

Voltaj ölçme ve dalga şekli görüntüleme: Osiloskop’un bant genişliğine bağlı olarak DC veya AC zamana bağlı voltaj dalga şekli izlenebilir ve seviyesi ölçülebilmektedir.

Akım ölçme ve dalga şekli görüntüleme: Düşük omajlı bir direnç yardımıyla (10-200 mOhm) akım dalga şeklini ve değerini okuyabilirsiniz.

Frekans ölçme: Ekranda görülen sinyal dalga şeklinin tam bir periyodunun aldığı zamandan hareketle frekans ölçümleri yapılabilir. Bir periyot için ölçtüğünüz zamanı bire bölerek sinyalin frekansına ulaşabilirsiniz.

Frekans = 1/Periyot(T)

Bir darbenin yükselme zamanını bulma: Aynen frekans ölçümündeki yol ile işaretin yükselme zamanı (rise time) bulunabilir. Yükselme zamanı (rise time) işaretin %10 seviyesinden %90 seviyesine ulaşıncaya kadar geçen süreyi tarif etmektedir.

Kapasite ölçme: Basit bir RC devresi ile osiloskop kullanarak kapasite değeri ölçülebilmektedir. RC devresi ve eşdeğer bağlantı aşağıdaki resimdeki gibi olacaktır. Devrenin eş değer empedansı ve faz açısı ölçülerek aşağıdaki formül ile belirlenir.

Kapasite = -1/(2*π*Frekans*Z*sin(α))

Kazanç ölçme: Osiloskop’un her iki kanalını kullanarak devrenin kazancını ölçebiliriz. Birinci kanala giriş sinyali ve ikinci kanala çıkış sinyal kaynağı bağlayarak aradaki fark ölçülür ve rahatlıkla kazanç hesaplanabilir.

Kablo uzunluğu ölçme (TDR): Kablo uzunluğu ölçmek için Time Domain Reflectometer (TDR) tekniği kullanılır. Bu teknik ile kablo üzerinden yüksek frekanslı bir sinyal gönderilir. Kabloya uygulanan bu hızlı kare dalga kablo sonundan geri yansıyarak osiloskopa ulaştığı süre kaydedilir. Bu süre kablonun dielektrik sabiti ve kablo uzunluğuna bağlı olarak değişmektedir. Kablonun uzunluğu aşağıdaki gibi hesaplanabilir.

Kablo uzunluğu = (Yayılma hızı*Zaman)/2

Diferansiyel sinyal ölçme: RS485, SPI, I2C gibi çift tel ile taşınabilen diferansiyel sinyallerde osiloskoplar ile ölçülebilmektedir. Bu gibi ölçümlerde her iki kanalın ölçek faktörü aynı olmasına dikkat edilmelidir.

Sinyal spekturumu ölçme (FFT): Dijital osiloskoplarda bulunan Math FFT fonksiyonu çağrılarak işaretin genliğine karşın frekans dalga şekli görüntülenebilmektedir. Bu fonksiyon ile periyodik bir sinyalin frekans bileşenlerini görebileceğimiz basit bir spektrum analizör yapma imkanı elde edebiliriz.

Darbe genişlik modülasyonlu (PWM) işaretin genişliğini ölçme: Osiloskop ekranında tam bir periyodu alacak şekilde işaretin görülmesini sağlayarak işaretin/darbenin genişliğini ölçebiliriz.

Duty cycle = (Pulse high/(Pulse high+Pulse low)x100%

Kaynaklar

https://www.picotech.com/library/experiment/capacitor
https://meettechniek.info/passive/capacitance.html
https://www.testandmeasurementtips.com/using-oscilloscope-find-unknown-capacitance/

Mesut Çınar

Mesut Çınar

AR-GE ve Uygulama Müdürü - TD Elektronik
Erciyes Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği bölümünden 2005 yılında mezun olan yazar; 2007 yılından bu yana yeni nesil aydınlatma teknolojileri üzerine çalışmaktadır. Mesut Çınar bu tarihe kadar farklı şirketlerde üretim, ürün geliştirme, tasarım bölümlerinde çalışmıştır. 2011 yılında sadece ARGE yapmak maksadıyla İstanbul'a taşınarak LED ışık kaynaklı armatür tasarımı kapsamında Tubitak, Kosgeb AR-GE projeleri yürütücüsü olarak görev almıştır.
Mesut Çınar

İçerik Önerileri

Camiler Aydınlatılmalı Mı? Renkli LED aydınlatma olanakları yaygınlaşalı beri, rengarenk ışıkların ve stadyum gibi aydınlatılmalarının gereksiniminden önce, o panayır görüntüsünün, camilerimize ne kadar yakıştığı konusunu masaya yatıralım birlikte...
Üst Geçit Aydınlatması Nasıl Yapılır? Yaya üst geçitleri, gündüz güneş ışığıyla aydınlatılsa da, akşam karanlığında ek bir aydınlatmaya ihtiyaç duyar. Bu aydınlatma aynı zamanda yayaların gece vakitlerinde kendilerini daha güvende hissetmelerini sağlar ve suç oranlarının düşürülmesine yardımcı olur.
LED Aydınlatma Armatürlerinde Arızaların Sadece %10’u LED’den Kaynaklı LED aydınlatma üreticileri ürünlerine çoğu zaman 50.000-60.000 saat ömür biçer. Bunu belirtirken LED'in ömür öngörüsünü referans alır. Ancak unutulan bir şey vardır, LED aydınlatmalarda arızalarının büyük bir çoğunluğu LED'lerin dışında gelişiyor.
Trafik Sinyalizasyonunda Uygulanan Standartlar ve Ölçüm Ekipmanları Trafikte kullanılan sinyal lambalarında Avrupa Standartları uygulanmaktadır. Peki bu standartlara uygunluk kontrolleri nasıl yapılır? Gonyofotometre, Spektroradyometre, Küre ve Parlaklık Ölçer nedir?

Yorum yazın...

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Doğrulama *