Παλμογράφος
Ένας παλμογράφος (ανεπίσημα στα αγγλικά scope ή O-scope) είναι ένας τύπος ηλεκτρονικού οργάνου δοκιμής που εμφανίζει γραφικά ποικίλες τάσεις ενός ή περισσότερων σημάτων σε συνάρτηση με το χρόνο. Ο κύριος σκοπός είναι η καταγραφή πληροφοριών για τα ηλεκτρικά σήματα για αποσφαλμάτωση, ανάλυση ή χαρακτηρισμό. Η εμφανιζόμενη κυματομορφή μπορεί στη συνέχεια να αναλυθεί για ιδιότητες όπως πλάτος κύματος, συχνότητα, χρόνος ανόδου, χρονικό διάστημα, παραμόρφωση και άλλα. Αρχικά, ο υπολογισμός αυτών των τιμών απαιτούσε χειροκίνητη μέτρηση της κυματομορφής σε σχέση με τις κλίμακες που είναι ενσωματωμένες στην οθόνη του οργάνου.[1] Τα σύγχρονα ψηφιακά όργανα μπορούν να υπολογίζουν και να εμφανίζουν απευθείας αυτές τις ιδιότητες.
Οι παλμογράφοι χρησιμοποιούνται στις επιστήμες, τη μηχανική, τη βιοϊατρική, την αυτοκινητοβιομηχανία και τη βιομηχανία τηλεπικοινωνιών. Τα όργανα γενικής χρήσης χρησιμοποιούνται για τη συντήρηση ηλεκτρονικού εξοπλισμού και εργαστηριακές εργασίες. Οι παλμογράφοι ειδικής χρήσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάλυση ενός συστήματος ανάφλεξης αυτοκινήτου ή για την εμφάνιση της κυματομορφής του καρδιακού παλμού ως ηλεκτροκαρδιογράφημα, για παράδειγμα.
Ιστορικό
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Οι πρώιμες απεικονίσεις υψηλής ταχύτητας των ηλεκτρικών τάσεων έγιναν με έναν ηλεκτρομηχανικό ηλεκτρομαγνητικός παλμογράφος.[2][3] Αυτές έδωσαν πολύτιμες πληροφορίες για τις αλλαγές τάσης υψηλής ταχύτητας, αλλά είχαν απόκριση πολύ χαμηλής συχνότητας και αντικαταστάθηκαν από τον παλμογράφο που χρησιμοποιούσε έναν καθοδικό σωλήνα (CRT) ως στοιχείο εμφάνισης. Ο σωλήνας Braun, ο πρόδρομος του CRT, ήταν γνωστός το 1897 και το 1899 ο Jonathan Zenneck τον εξόπλισε με πλάκες που σχηματίζουν δέσμη και ένα μαγνητικό πεδίο για την εκτροπή του ίχνους, και αυτό αποτέλεσε τη βάση του CRT.[4] Οι πρώιμοι σωλήνες καθοδικών ακτίνων είχαν εφαρμοστεί πειραματικά σε εργαστηριακές μετρήσεις ήδη από τη δεκαετία του 1920, αλλά υπέφεραν από φτωχή σταθερότητα του κενού και των εκπομπών της καθόδου. Ο Βλάντιμιρ Κ. Ζουορίκιν περιέγραψε έναν μόνιμα σφραγισμένο καθοδικό σωλήνα υψηλού κενού με θερμιονική εκπομπή το 1931. Αυτό το σταθερό και αναπαραγώγιμο εξάρτημα επέτρεψε στην General Radio να κατασκευάσει έναν παλμογράφο που ήταν χρήσιμος εκτός των ρυθμίσεων του εργαστηρίου.[1] Μετά τον Β΄ Παγκόσμιο Πόλεμο τα πλεονάζοντα ηλεκτρονικά εξαρτήματα έγιναν η βάση για την αναβίωση της Heathkit Corporation και ένα σύνολο παλμογράφου $50 που κατασκευάστηκε από τέτοια εξαρτήματα απέδειξε την επιτυχία του στην αγορά.
Χαρακτηριστικά και χρήσεις
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Ένας αναλογικός παλμογράφος χωρίζεται συνήθως σε τέσσερις ενότητες: την οθόνη, τα κατακόρυφα χειριστήρια, τα οριζόντια χειριστήρια και τα χειριστήρια σκανδάλης. Η οθόνη είναι συνήθως ένας CRT με οριζόντιες και κάθετες γραμμές αναφοράς που ονομάζονται πλέγμα γραμμών ή σύστημα συντεταγμένων (graticule). Ο καθοδικός σωλήνας διαθέτει επίσης χειριστήρια εστίασης, έντασης και εύρεσης δέσμης. Το κατακόρυφο τμήμα ελέγχει το πλάτος του εμφανιζόμενου σήματος. Αυτό το τμήμα διαθέτει έναν επιλογέα βολτ ανά διαίρεση (Volts/Div), έναν διακόπτη επιλογής εναλλασσόμενου/συνεχούς/γείωσης (AC/DC/Ground) και την κατακόρυφη (κύρια) είσοδο για το όργανο. Επιπλέον, αυτό το τμήμα είναι συνήθως εξοπλισμένο με το κουμπί θέσης της κάθετης δέσμης. Το οριζόντιο τμήμα ελέγχει τη χρονική βάση ή τη "σάρωση (sweep)" του οργάνου. Το κύριο χειριστήριο είναι ο διακόπτης επιλογής δευτερολέπτων/διαίρεση (Sec/Div). Περιλαμβάνεται επίσης μια οριζόντια είσοδος για τη σχεδίαση σημάτων διπλού άξονα X-Y. Το κουμπί θέσης της οριζόντιας δέσμης βρίσκεται γενικά σε αυτό το τμήμα. Το τμήμα ενεργοποίησης ελέγχει το συμβάν σκανδάλης της σάρωσης. Η ενεργοποίηση μπορεί να ρυθμιστεί ώστε να επανεκκινείται αυτόματα μετά από κάθε σάρωση, ή μπορεί να ρυθμιστεί ώστε να ανταποκρίνεται σε ένα εσωτερικό ή εξωτερικό συμβάν. Τα κύρια χειριστήρια αυτής της ενότητας είναι οι διακόπτες επιλογής πηγής και ζεύξης και μια εξωτερική είσοδος ενεργοποίησης (Είσοδος EXT) και η ρύθμιση της στάθμης. Εκτός από το βασικό όργανο, οι περισσότεροι παλμογράφοι παρέχονται με αισθητήρα. Ο αισθητήρας συνδέεται με οποιαδήποτε είσοδο του οργάνου και τυπικά έχει αντίσταση δέκα φορές μεγαλύτερη από την εμπέδηση εισόδου του παλμογράφου. Αυτό οδηγεί σε έναν συντελεστή εξασθένησης 0,1 (‑10×). Αυτό βοηθά στην απομόνωση του χωρητικού φορτίου που παρουσιάζεται από το καλώδιο του αισθητήρα από το σήμα που μετράται. Ορισμένοι αισθητήρες διαθέτουν έναν διακόπτη που επιτρέπει στον χειριστή να παρακάμψει την αντίσταση όταν χρειάζεται.[1]
Μέγεθος και φορητότητα
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Οι περισσότεροι σύγχρονοι παλμογράφοι είναι ελαφριά, φορητά όργανα αρκετά συμπαγή για να τα μεταφέρει ένα άτομο. Εκτός από τις φορητές μονάδες, η αγορά προσφέρει μια σειρά μικροσκοπικών οργάνων που τροφοδοτούνται με μπαταρία για εφαρμογές επιτόπιας εξυπηρέτησης. Οι παλμογράφοι εργαστηριακής ποιότητας, ειδικά οι παλαιότερες μονάδες που χρησιμοποιούν σωλήνα κενού, είναι γενικά συσκευές πάγκου ή τοποθετούνται σε ειδικά καρότσια. Οι παλμογράφοι ειδικής χρήσης μπορεί να είναι τοποθετημένοι σε στήριγμα ή μόνιμα τοποθετημένοι σε ένα προσαρμοσμένο περίβλημα του οργάνου.
Είσοδοι
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Το σήμα που πρόκειται να μετρηθεί τροφοδοτείται σε μία από τις υποδοχές εισόδου, η οποία είναι συνήθως ομοαξονική σύνδεση, όπως βύσμα BNC ή UHF. Θέσεις σύνδεσης (Binding posts) ή βύσματα μπανάνα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για χαμηλότερες συχνότητες. Εάν η πηγή σήματος έχει τη δική της ομοαξονική υποδοχή, τότε χρησιμοποιείται ένα απλό ομοαξονικό καλώδιο. Διαφορετικά, χρησιμοποιείται ένα εξειδικευμένο καλώδιο που ονομάζεται "αισθητήρας εύρους (scope probe)", που παρέχεται με τον παλμογράφο. Γενικά, για συνήθη χρήση, ένα ανοιχτό καλώδιο δοκιμής για σύνδεση στο σημείο που παρατηρείται δεν είναι ικανοποιητικό και γενικά είναι απαραίτητος ένας αισθητήρας. Οι παλμογράφοι γενικής χρήσης συνήθως παρουσιάζουν σύνθετη αντίσταση εισόδου 1 ΜΩ παράλληλα με μια μικρή αλλά γνωστή χωρητικότητα όπως 20 pF.[5] Αυτό επιτρέπει τη χρήση τυπικών ανιχνευτών παλμογράφου.[6] Τα πεδία για χρήση με πολύ υψηλές συχνότητες ενδέχεται να έχουν εισόδους 50 Ω. Αυτά πρέπει είτε να συνδέονται απευθείας σε μια πηγή σήματος 50 Ω, είτε να χρησιμοποιούνται με Z0 ή ενεργούς αισθητήρες. Οι λιγότερο συχνά χρησιμοποιούμενες είσοδοι περιλαμβάνουν μία (ή δύο) για την ενεργοποίηση της σάρωσης, οριζόντια εκτροπή για οθόνες λειτουργίας X‑Y και ίχνος φωτεινότητας/σκοτεινότητας, που μερικές φορές ονομάζονται είσοδοι άξονα z.
Αισθητήρες
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Οι ανοικτοί αγωγοί δοκιμής καλωδίων (ιπτάμενα καλώδια) είναι πιθανό να ανιχνεύουν παρεμβολές, επομένως δεν είναι κατάλληλα για σήματα χαμηλής στάθμης. Επιπλέον, τα καλώδια έχουν υψηλή αυτεπαγωγή, επομένως δεν είναι κατάλληλα για υψηλές συχνότητες. Η χρήση θωρακισμένου καλωδίου (δηλαδή ομοαξονικού καλωδίου) είναι καλύτερη για χαμηλά σήματα. Το ομοαξονικό καλώδιο έχει επίσης χαμηλότερη επαγωγή, αλλά έχει μεγαλύτερη χωρητικότητα: ένα τυπικό καλώδιο 50 Ω έχει περίπου 90 pF ανά μέτρο. Κατά συνέπεια, ένας ομοαξονικός αισθητήρας ενός άμεσου μέτρου (1×) φορτώνει ένα κύκλωμα με χωρητικότητα περίπου 110 pF και αντίσταση 1 MΩ. Για την ελαχιστοποίηση της φόρτισης, χρησιμοποιούνται αισθητήρες εξασθένησης (π.χ., 10× αισθητήρες). Ένας τυπικός αισθητήρας χρησιμοποιεί μια αντίσταση σειράς 9 megohm που διακλαδίζεται από έναν πυκνωτή χαμηλής τιμής για να δημιουργήσει έναν διαχωριστή με αντιστάθμιση RC με την είσοδο χωρητικότητας και εμβέλειας καλωδίου. Οι σταθερές χρόνου RC προσαρμόζονται ώστε να ταιριάζουν. Για παράδειγμα, η αντίσταση σειράς 9 megohm διακόπτεται από έναν πυκνωτή 12,2 pF για σταθερά χρόνου 110 ms. Η χωρητικότητα καλωδίου των 90 pF παράλληλα με την είσοδο εμβέλειας των 20 pF και 1 MΩ (συνολική χωρητικότητα 110 pF) δίνει επίσης μια σταθερά χρόνου 110 ms. Στην πράξη, υπάρχει μια προσαρμογή ώστε ο χειριστής να μπορεί να αντιστοιχίσει με ακρίβεια τη σταθερά χρόνου χαμηλής συχνότητας (που ονομάζεται αντιστάθμιση του αισθητήρα). Η αντιστοίχιση των σταθερών χρόνου καθιστά την εξασθένηση ανεξάρτητη από τη συχνότητα. Σε χαμηλές συχνότητες (όπου η αντίσταση του R είναι πολύ μικρότερη από την χωρητική αντίσταση (reactance) του C), το κύκλωμα μοιάζει με ωμικό διαιρέτη. Σε υψηλές συχνότητες (αντίσταση πολύ μεγαλύτερη από την χωρητική αντίσταση (reactance)), το κύκλωμα μοιάζει με χωρητικό διαιρέτη.[7] Το αποτέλεσμα είναι ένας αισθητήρας αντιστάθμισης συχνότητας για μέτριες συχνότητες. Παρουσιάζει ένα φορτίο περίπου 10 megohm που διακλαδίζονται από 12 pF. Ένας τέτοιος αισθητήρας είναι μια βελτίωση, αλλά δεν λειτουργεί καλά όταν η κλίμακα χρόνου συρρικνώνεται σε αρκετούς χρόνους διέλευσης με καλώδιο ή λιγότερο (ο χρόνος διέλευσης είναι συνήθως 5 ns). Σε αυτό το χρονικό πλαίσιο, το καλώδιο μοιάζει με τη χαρακτηριστική του σύνθετη αντίσταση και οι αντανακλάσεις από την αναντιστοιχία της γραμμής μετάδοσης στην είσοδο εμβέλειας και στον αισθητήρα προκαλούν κουδούνισμα. [8] Ο σύγχρονος αισθητήρας εμβέλειας χρησιμοποιεί γραμμές μετάδοσης χαμηλής χωρητικότητας με απώλειες και εξελιγμένα δίκτυα διαμόρφωσης συχνότητας για να κάνει τον αισθητήρα 10× να έχει καλή απόδοση σε αρκετές εκατοντάδες MHz. Κατά συνέπεια, υπάρχουν και άλλες προσαρμογές για τη συμπλήρωση της αντιστάθμισης.[9][10] Οι αισθητήρες με εξασθένηση 10:1 είναι μακράν οι πιο συνηθισμένοι. Για μεγάλα σήματα (και ελαφρώς λιγότερο χωρητική φόρτιση), μπορούν να χρησιμοποιηθούν αισθητήρες 100:1. Υπάρχουν επίσης αισθητήρες που περιέχουν διακόπτες για επιλογή 10:1 ή άμεσης αναλογίας (1:1), αλλά η τελευταία ρύθμιση έχει σημαντική χωρητικότητα (δεκάδες pF) στο άκρο του αισθητήρα, επειδή η χωρητικότητα ολόκληρου του καλωδίου συνδέεται στη συνέχεια απευθείας. Οι περισσότεροι παλμογράφοι παρέχουν παράγοντες εξασθένησης αισθητήρα, εμφανίζοντας την αποτελεσματική ευαισθησία στο άκρο του αισθητήρα. Ιστορικά, ορισμένα κυκλώματα αυτόματης ανίχνευσης χρησιμοποιούσαν ενδεικτικές λυχνίες πίσω από ημιδιαφανή παράθυρα στον πίνακα για να φωτίζουν διαφορετικά μέρη της κλίμακας ευαισθησίας. Για να γίνει αυτό, οι σύνδεσμοι του αισθητήρα (τροποποιημένα BNC) είχαν μια επιπλέον επαφή για να καθορίσουν την εξασθένηση του αισθητήρα. (Μια ορισμένη τιμή αντίστασης, συνδεδεμένη με τη γείωση, "κωδικοποιεί" την εξασθένηση.) Επειδή οι ανιχνευτές φθείρονται και επειδή το κύκλωμα αυτόματης ανίχνευσης δεν είναι συμβατό μεταξύ διαφορετικών παλμογράφων, καθιστά την κλιμάκωση του ανιχνευτή αυτόματης ανίχνευσης να μην είναι αλάνθαστη. Ομοίως, η χειροκίνητη ρύθμιση της εξασθένησης του αισθητήρα είναι επιρρεπής σε σφάλματα του χρήστη. Η λανθασμένη ρύθμιση της κλιμάκωσης του αισθητήρα είναι ένα συνηθισμένο σφάλμα και μειώνει την ένδειξη κατά ένα συντελεστή 10. Ειδικοί αισθητήρες υψηλής τάσης σχηματίζουν αντισταθμισμένους εξασθενητές με την είσοδο παλμογράφου. Αυτοί έχουν ένα μεγάλο σώμα αισθητήρα και μερικοί απαιτούν μερική πλήρωση ενός δοχείου που περιβάλλει την αντίσταση σειράς με πτητικό υγρό φθοράνθρακα για να εκτοπίσει τον αέρα. Το άκρο του παλμογράφου έχει ένα κουτί με πολλές ρυθμίσεις περικοπής κυματομορφής. Για ασφάλεια, ένας δίσκος φραγμού κρατά τα δάχτυλα του χρήστη μακριά από το σημείο που εξετάζεται. Η μέγιστη τάση είναι στις χαμηλές δεκάδες kV. (Η παρατήρηση μιας ράμπας υψηλής τάσης μπορεί να δημιουργήσει μια κυματομορφή σκάλας με βήματα σε διαφορετικά σημεία σε κάθε επανάληψη, έως ότου το άκρο του αισθητήρα να έρθει σε επαφή. Μέχρι τότε, ένα μικροσκοπικό τόξο φορτίζει το άκρο του αισθητήρα και η χωρητικότητά του συγκρατεί την τάση (ανοικτό κύκλωμα). Καθώς η τάση συνεχίζει να ανεβαίνει, ένα άλλο μικροσκοπικό τόξο φορτίζει περαιτέρω την άκρη.) Υπάρχουν επίσης αισθητήρες ρεύματος, με πυρήνες που περιβάλλουν τον αγωγό που μεταφέρει ρεύμα προς εξέταση. Ένας τύπος έχει μια οπή για τον αγωγό και απαιτεί να περάσει το καλώδιο μέσα από την οπή για ημιμόνιμη ή μόνιμη τοποθέτηση. Ωστόσο, άλλοι τύποι, που χρησιμοποιούνται για προσωρινές δοκιμές, έχουν πυρήνα δύο μερών που μπορεί να συσφίγγεται γύρω από ένα σύρμα. Μέσα στον αισθητήρα, ένα πηνίο που τυλίγεται γύρω από τον πυρήνα παρέχει ρεύμα σε ένα κατάλληλο φορτίο και η τάση σε αυτό το φορτίο είναι ανάλογη του ρεύματος. Αυτός ο τύπος ανιχνευτή ανιχνεύει μόνο εναλλασσόμενο ρεύμα. Ένας πιο εξελιγμένος αισθητήρας περιλαμβάνει έναν αισθητήρα μαγνητικής ροής (αισθητήρας φαινομένου Χολ (Hall)) στο μαγνητικό κύκλωμα. Ο αισθητήρας συνδέεται με έναν ενισχυτή, ο οποίος τροφοδοτεί ρεύμα (χαμηλής συχνότητας) στο πηνίο για να ακυρώσει το αισθητήριο πεδίο. Το μέγεθος του ρεύματος παρέχει το τμήμα χαμηλής συχνότητας της τρέχουσας κυματομορφής, μέχρι το DC. Το πηνίο εξακολουθεί να λαμβάνει υψηλές συχνότητες. Υπάρχει ένα συνδυαστικό δίκτυο παρόμοιο με ένα ηχείο διασταύρωσης (crossover).
Χειριστήρια μπροστινού πίνακα
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Χειριστήριο εστίασης
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Αυτό το χειριστήριο προσαρμόζει την εστίαση του CRT για να αποκτήσει το πιο ευκρινές και λεπτομερές ίχνος. Στην πράξη, η εστίαση πρέπει να ρυθμίζεται ελαφρώς όταν παρατηρούνται πολύ διαφορετικά σήματα, επομένως πρέπει να είναι εξωτερικό χειριστήριο. Το χειριστήριο μεταβάλλει την τάση που εφαρμόζεται σε μια άνοδο εστίασης εντός του CRT. Οι επίπεδες οθόνες δεν χρειάζονται αυτό το χειριστήριο.
Χειριστήριο έντασης
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Αυτό ρυθμίζει τη φωτεινότητα του ίχνους. Τα αργά ίχνη στους παλμογράφους CRT χρειάζονται λιγότερα, και τα γρήγορα, ειδικά εάν δεν επαναλαμβάνονται συχνά, απαιτούν περισσότερη φωτεινότητα. Σε επίπεδα πίνακα, ωστόσο, η φωτεινότητα του ίχνους είναι ουσιαστικά ανεξάρτητη από την ταχύτητα σάρωσης, επειδή η εσωτερική επεξεργασία σήματος συνθέτει αποτελεσματικά την οθόνη από τα ψηφιοποιημένα δεδομένα
Αστιγματισμός
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Αυτό το χειριστήριο μπορεί να ονομαστεί "σχήμα" ή "σχήμα σημείου". Ρυθμίζει την τάση στην τελευταία άνοδο CRT (ακριβώς δίπλα στις πλάκες εκτροπής Υ). Για ένα κυκλικό σημείο, η τελική άνοδος πρέπει να είναι στο ίδιο δυναμικό με τις δύο πλάκες Υ (για ένα κεντραρισμένο σημείο οι τάσεις της πλάκας Υ πρέπει να είναι οι ίδιες). Εάν η άνοδος γίνει πιο θετική, το σημείο γίνεται ελλειπτικό στο επίπεδο Χ καθώς οι πιο αρνητικές πλάκες Υ θα απωθήσουν τη δέσμη. Εάν η άνοδος γίνει πιο αρνητική, το σημείο γίνεται ελλειπτικό στο επίπεδο Υ καθώς οι πιο θετικές πλάκες Υ θα προσελκύσουν τη δέσμη. Αυτό το χειριστήριο μπορεί να απουσιάζει από απλούστερα σχέδια παλμογράφου ή μπορεί ακόμη και να είναι εσωτερικός χειριστήριο. Δεν είναι απαραίτητο με επίπεδες οθόνες.
Εύρεση δέσμης
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Οι σύγχρονοι παλμογράφοι διαθέτουν ενισχυτές παραμόρφωσης άμεσης σύζευξης, πράγμα που σημαίνει ότι το ίχνος μπορεί να εκτραπεί εκτός οθόνης. Μπορεί επίσης να σβήσουν τη δέσμη τους χωρίς να το γνωρίζει ο χειριστής. Για να βοηθήσει στην αποκατάσταση μιας ορατής οθόνης, το κύκλωμα εύρεσης δέσμης παρακάμπτει τυχόν κενά και περιορίζει την εκτροπή της δέσμης στο ορατό τμήμα της οθόνης. Τα κυκλώματα ανίχνευσης δέσμης συχνά παραμορφώνουν το ίχνος ενώ είναι ενεργοποιημένα.
Πλέγμα γραμμών (graticule)
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Ένα πλέγμα γραμμών (graticule) χρησιμεύει ως σημάδια αναφοράς για τη μέτρηση του εμφανιζόμενου ίχνους. Αυτές τα σημάδια, είτε βρίσκονται απευθείας στην οθόνη, είτε σε αφαιρούμενο πλαστικό φίλτρο, συνήθως αποτελούνται από ένα πλέγμα 1 cm με πιο κοντινά σημάδια υποδιαίρεσης (συχνά στα 2 mm) στον κεντρικό κατακόρυφο και οριζόντιο άξονα. Αναμένει κανείς να δει δέκα μεγάλα τμήματα στην οθόνη. Ο αριθμός των κάθετων μεγάλων υποδιαιρέσεων ποικίλλει. Η σύγκριση των σημαδιών του πλέγματος με την κυματομορφή επιτρέπει σε κάποιον να μετρήσει τόσο την τάση (κατακόρυφος άξονας) όσο και τον χρόνο (οριζόντιος άξονας). Η συχνότητα μπορεί επίσης να προσδιοριστεί μετρώντας την περίοδο κυματομορφής και υπολογίζοντας την. Σε παλιούς και χαμηλού κόστους παλμογράφους CRT το πλέγμα γραμμών είναι ένα φύλλο πλαστικού, συχνά με σημάδια διάχυσης του φωτός και κρυφούς λαμπτήρες στην άκρη του πλέγματος. Οι λάμπες είχαν ένα χειριστήριο φωτεινότητας. Τα όργανα υψηλότερου κόστους έχουν το πλέγμα γραμμών σημειωμένο στην εσωτερική όψη του CRT, για την εξάλειψη των σφαλμάτων παράλλαξης. Οι καλύτεροι παλμογράφοι είχαν επίσης ρυθμιζόμενο φωτισμό άκρων με διάχυτα σημάδια. (Τα σημάδια διάχυσης φαίνονται φωτεινά.) Οι ψηφιακοί παλμογράφοι, ωστόσο, δημιουργούν τα σημάδια των γραμμών πλέγματος στην οθόνη με τον ίδιο τρόπο όπως το ίχνος. Οι εξωτερικές γραμμές πλέγματος προστατεύουν επίσης τη γυάλινη επιφάνεια του CRT από τυχαία πρόσκρουση. Ορισμένοι παλμογράφοι CRT με εσωτερικές γραμμές πλέγματος έχουν ένα ασημείωτο σκούρο πλαστικό φίλτρο φωτός για ενίσχυση της αντίθεσης ίχνους. Αυτό χρησιμεύει επίσης για την προστασία της πρόσοψης του CRT. Η ακρίβεια και η ευκρίνεια των μετρήσεων με τη χρήση γραμμών είναι σχετικά περιορισμένες. Τα καλύτερα όργανα έχουν μερικές φορές κινητούς φωτεινούς δείκτες στο ίχνος. Αυτοί επιτρέπουν στα εσωτερικά κυκλώματα να κάνουν πιο εκλεπτυσμένες μετρήσεις. Τόσο η βαθμονομημένη κατακόρυφη ευαισθησία όσο και ο βαθμονομημένος οριζόντιος χρόνος ορίζονται σε 1 – 2 – 5 – 10 βήματα. Αυτό οδηγεί, ωστόσο, σε ορισμένες άβολες ερμηνείες των δευτερευουσών υποδιαιρέσεων. Οι ψηφιακοί παλμογράφοι παράγουν το πλέγμα γραμμών ψηφιακά. Επομένως, η κλίμακα, η απόσταση, κ.λπ., του πλέγματος των γραμμών μπορεί να ποικίλλει και η ακρίβεια των αναγνώσεων μπορεί να βελτιωθεί.
Χειριστήρια χρονικής βάσης
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Αυτά επιλέγουν την οριζόντια ταχύτητα του σημείου του CRT καθώς δημιουργεί το ίχνος. Αυτή η διαδικασία αναφέρεται συνήθως ως σκούπισμα. Σε όλους εκτός από τους λιγότερο δαπανηρούς σύγχρονους παλμογράφους, η ταχύτητα σάρωσης είναι επιλέξιμη και βαθμονομημένη σε μονάδες χρόνου ανά κύρια υποδιαίρεση γραμμών. Παρέχεται γενικά ένα αρκετά μεγάλο εύρος ταχυτήτων σάρωσης, από δευτερόλεπτα έως τόσο γρήγορα όσο τα picoseconds (στην ταχύτερη) ανά υποδιαίρεση. Συνήθως, ένα χειριστήριο συνεχούς μεταβλητής (συχνά ένα κουμπί μπροστά από το βαθμονομημένο κουμπί επιλογής) προσφέρει μη βαθμονομημένες ταχύτητες, συνήθως πιο αργές από τις βαθμονομημένες. Αυτό το χειριστήριο παρέχει μια εμβέλεια κάπως μεγαλύτερη από τα βαθμονομημένα βήματα, καθιστώντας διαθέσιμη οποιαδήποτε ταχύτητα μεταξύ των βημάτων.
Χειριστήριο αναμονής (Holdoff)
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Ορισμένοι αναλογικοί παλμογράφοι ανώτερης ποιότητας διαθέτουν ένα χειριστήριο αναμονής. Αυτό ορίζει κάποιο χρόνο μετά από μια σκανδάλη κατά τη διάρκεια του οποίου το κύκλωμα σάρωσης δεν μπορεί να ενεργοποιηθεί ξανά. Βοηθά στην παροχή μιας σταθερής εμφάνισης επαναλαμβανόμενων γεγονότων στα οποία ορισμένα εναύσματα θα δημιουργούσαν μπερδεμένες οθόνες. Συνήθως ορίζεται στο ελάχιστο, επειδή ο μεγαλύτερος χρόνος μειώνει τον αριθμό των σαρώσεων ανά δευτερόλεπτο, με αποτέλεσμα ένα πιο αμυδρό ίχνος.
Χειριστήρια κάθετης ευαισθησίας, σύζευξης και πολικότητας
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Για να φιλοξενήσει ένα ευρύ φάσμα πλάτους εισόδου, ένας διακόπτης επιλέγει τη βαθμονομημένη ευαισθησία της κατακόρυφης απόκλισης. Ένα άλλο χειριστήριο, συχνά μπροστά από το βαθμονομημένο κουμπί επιλογής, προσφέρει μια συνεχώς μεταβαλλόμενη ευαισθησία σε περιορισμένο εύρος από βαθμονομημένες έως λιγότερο ευαίσθητες ρυθμίσεις. Συχνά το παρατηρούμενο σήμα αντισταθμίζεται από μια σταθερή συνιστώσα και μόνο οι αλλαγές έχουν ενδιαφέρον. Ένας διακόπτης ζεύξης εισόδου στη θέση "AC" συνδέει έναν πυκνωτή σε σειρά με την είσοδο που εμποδίζει τα σήματα χαμηλής συχνότητας και το DC. Ωστόσο, όταν το σήμα έχει σταθερή μετατόπιση ενδιαφέροντος ή αλλάζει αργά, ο χρήστης συνήθως προτιμά τη σύζευξη "DC", η οποία παρακάμπτει οποιονδήποτε τέτοιο πυκνωτή. Οι περισσότεροι παλμογράφοι προσφέρουν την επιλογή εισόδου DC. Για ευκολία, για να δείτε πού εμφανίζεται επί του παρόντος η είσοδος μηδενικών βολτ στην οθόνη, πολλοί παλμογράφοι έχουν μια τρίτη θέση διακόπτη (συνήθως με την ένδειξη "GND" για γείωση) που αποσυνδέει την είσοδο και τη γειώνει. Συχνά, σε αυτή την περίπτωση, ο χρήστης κεντράρει το ίχνος με το χειριστήριο κατακόρυφης θέσης. Οι καλύτεροι παλμογράφοι έχουν επιλογέα πολικότητας. Κανονικά, μια θετική είσοδος μετακινεί το ίχνος προς τα πάνω. ο επιλογέας πολικότητας προσφέρει μια επιλογή "αντιστροφής", στην οποία ένα θετικό σήμα εκτρέπει το ίχνος προς τα κάτω.
Χειριστήριο κάθετης θέσης
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Το χειριστήριο κατακόρυφης θέσης μετακινεί ολόκληρο το εμφανιζόμενο ίχνος προς τα πάνω και προς τα κάτω. Χρησιμοποιείται για τον καθορισμό του ίχνους χωρίς είσοδο ακριβώς στην κεντρική γραμμή του πλέγματος, αλλά επιτρέπει επίσης την κατακόρυφη μετατόπιση κατά περιορισμένο ποσό. Με την άμεση σύζευξη, η ρύθμιση αυτού του χειριστηρίου μπορεί να αντισταθμίσει ένα περιορισμένο στοιχείο DC μιας εισόδου.
Χειριστήριο οριζόντιας ευαισθησίας
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Αυτό το χειριστήριο βρίσκεται μόνο σε πιο προηγμένους παλμογράφους. Προσφέρει ρυθμιζόμενη ευαισθησία για εξωτερικές οριζόντιες εισόδους. Είναι ενεργό μόνο όταν το όργανο βρίσκεται σε λειτουργία X-Y, δηλαδή η εσωτερική οριζόντια σάρωση είναι απενεργοποιημένη.
Χειριστήριο οριζόντιας θέσης
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Το χειριστήριο οριζόντιας θέσης μετακινεί την οθόνη πλάγια. Συνήθως τοποθετεί το αριστερό άκρο του ίχνους στο αριστερό άκρο του πλέγματος γραμμών, αλλά μπορεί να μετατοπίσει ολόκληρο το ίχνος όταν το επιθυμείτε. Αυτό το χειριστήριο μετακινεί επίσης τα ίχνη λειτουργίας X-Y πλάγια σε ορισμένα όργανα και μπορεί να αντισταθμίσει ένα περιορισμένο στοιχείο DC όπως και για την κατακόρυφη θέση.
Χειριστήρια διπλού ίχνους
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Κάθε κανάλι εισόδου έχει συνήθως το δικό του σύνολο χειριστηρίων ευαισθησίας, σύζευξης και θέσης, αν και ορισμένοι παλμογράφοι τεσσάρων ιχνών έχουν μόνο ελάχιστα χειριστήρια για το τρίτο και το τέταρτο κανάλι τους. Οι παλμογράφοι διπλού ίχνους διαθέτουν διακόπτη λειτουργίας για την επιλογή είτε ενός μόνο καναλιού, είτε και των δύο καναλιών ή (σε ορισμένα) μια οθόνη X‑Y, η οποία χρησιμοποιεί το δεύτερο κανάλι για εκτροπή Χ. Όταν εμφανίζονται και τα δύο κανάλια, ο τύπος εναλλαγής καναλιών μπορεί να επιλεγεί σε ορισμένους παλμογράφους. Σε άλλους, ο τύπος εξαρτάται από τη ρύθμιση της χρονικής βάσης. Εάν είναι δυνατή η χειροκίνητη επιλογή, η εναλλαγή καναλιού μπορεί να είναι ελεύθερη (ασύγχρονη), ή μεταξύ διαδοχικών σαρώσεων. Μερικοί αναλογικοί παλμογράφοι διπλού ίχνους Philips είχαν έναν γρήγορο αναλογικό πολλαπλασιαστή και παρείχαν μια οθόνη του γινόμενου των καναλιών εισόδου. Οι παλμογράφοι πολλαπλών ιχνών διαθέτουν διακόπτη για κάθε κανάλι για να ενεργοποιήσετε ή να απενεργοποιήσετε την εμφάνιση του ίχνους του καναλιού.
Χειριστήρια καθυστερημένης σάρωσης
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Αυτά περιλαμβάνουν χειριστήρια για τη βάση χρόνου καθυστερημένης σάρωσης, η οποία είναι βαθμονομημένη και συχνά μεταβλητή. Η πιο αργή ταχύτητα είναι αρκετά βήματα γρηγορότερη από την πιο αργή κύρια ταχύτητα σάρωσης, αν και η ταχύτερη είναι γενικά η ίδια. Ένα βαθμονομημένο χειριστήριο χρόνου καθυστέρησης πολλαπλών στροφών προσφέρει ρυθμίσεις καθυστέρησης μεγάλου εύρους και υψηλής ανάλυσης. Καλύπτει όλη τη διάρκεια της κύριας σάρωσης και η ανάγνωσή της αντιστοιχεί σε υποδιαιρέσεις γραμμών του πλέγματος (αλλά με πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια). Η ακρίβειά του είναι επίσης ανώτερη από αυτή της οθόνης. Ένας διακόπτης επιλέγει λειτουργίες εμφάνισης: Μόνο κύρια σάρωση, με φωτεινή περιοχή που δείχνει πότε προχωρά η καθυστερημένη σάρωση, μόνο καθυστερημένη σάρωση ή (σε ορισμένες περιπτώσεις) λειτουργία συνδυασμού. Οι καλοί παλμογράφοι CRT περιλαμβάνουν χειριστήριο έντασης καθυστερημένης σάρωσης, για να επιτρέπεται το πιο αμυδρό ίχνος μιας πολύ πιο γρήγορης καθυστερημένης σάρωσης, η οποία ωστόσο συμβαίνει μόνο μία φορά ανά κύρια σάρωση. Τέτοιοι παλμογράφοι είναι επίσης πιθανό να διαθέτουν χειριστήριο διαχωρισμού ίχνους για πολυπλεξική απεικόνιση τόσο των κύριων όσο και των καθυστερημένων σαρώσεων μαζί.
Χειριστήρια σκανδάλης σάρωσης
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Ένας διακόπτης επιλέγει την πηγή ενεργοποίησης. Μπορεί να είναι μια εξωτερική είσοδος, ένα από τα κατακόρυφα κανάλια ενός παλμογράφου διπλού ή πολλαπλού ίχνους ή η συχνότητα της γραμμής AC (κεντρικό δίκτυο). Ένας άλλος διακόπτης ενεργοποιεί ή απενεργοποιεί τη λειτουργία αυτόματης ενεργοποίησης ή επιλέγει μία σάρωση, εάν παρέχεται στον παλμογράφο. Είτε μια θέση διακόπτη επαναφοράς ελατηρίου, είτε ένας βραχίονας με ένα πλήκτρο με μονή σάρωση. Ένα χειριστήριο στάθμης σκανδάλης μεταβάλλει την τάση που απαιτείται για τη δημιουργία μιας σκανδάλης και ο διακόπτης κλίσης επιλέγει την πολικότητα θετικής ή αρνητικής μετάβασης στο επιλεγμένο επίπεδο σκανδάλης.
Βασικοί τύποι σάρωσης
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Ενεργοποιημένη σάρωση
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Για την εμφάνιση γεγονότων με αμετάβλητες ή αργά (ορατά) μεταβαλλόμενες κυματομορφές, αλλά που συμβαίνουν σε στιγμές που μπορεί να μην είναι σε ομοιόμορφες αποστάσεις, οι σύγχρονοι παλμογράφοι έχουν ενεργοποιήσει σαρώσεις. Σε σύγκριση με παλαιότερους, απλούστερους παλμογράφους με ταλαντωτές σάρωσης συνεχούς λειτουργίας, οι παλμογράφοι με σκανδάλη σάρωσης είναι σημαντικά πιο ευέλικτοι. Μια ενεργοποιημένη σάρωση ξεκινά σε ένα επιλεγμένο σημείο του σήματος, παρέχοντας μια σταθερή οθόνη. Με αυτόν τον τρόπο, η ενεργοποίηση επιτρέπει την εμφάνιση περιοδικών σημάτων, όπως ημιτονοειδών και τετραγωνικών κυμάτων, καθώς και μη περιοδικών σημάτων όπως απλοί παλμοί ή παλμοί που δεν επαναλαμβάνονται με σταθερό ρυθμό. Με τις ενεργοποιημένες σαρώσεις, η εμβέλεια αδειάζει τη δέσμη και αρχίζει να επαναφέρει το κύκλωμα σάρωσης κάθε φορά που η δέσμη φτάνει στην άκρα δεξιά πλευρά της οθόνης. Για μια χρονική περίοδο, που ονομάζεται αναμονής (holdoff), (με δυνατότητα επέκτασης από ένα χειριστήριο του μπροστινού πίνακα σε μερικούς καλύτερους παλμογράφους), το κύκλωμα σάρωσης επαναφέρεται πλήρως και αγνοεί τις σκανδάλες. Μόλις λήξει η αναστολή, η επόμενη σκανδάλη ξεκινά μια σάρωση. Το συμβάν ενεργοποίησης είναι συνήθως η κυματομορφή εισόδου που φτάνει σε κάποια οριακή τάση που καθορίζεται από τον χρήστη (επίπεδο ενεργοποίησης) προς την καθορισμένη κατεύθυνση (θετική ή αρνητική - πολικότητα ενεργοποίησης). Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο μεταβλητός χρόνος αναμονής μπορεί να είναι χρήσιμος για να κάνει τη σάρωση να αγνοήσει τις σκανδάλες παρεμβολής που συμβαίνουν πριν από τα γεγονότα που πρόκειται να παρατηρηθούν. Στην περίπτωση επαναλαμβανόμενων, αλλά πολύπλοκων κυματομορφών, η μεταβλητή αναμονή μπορεί να παρέχει μια σταθερή απεικόνιση που δεν θα μπορούσε να επιτευχθεί διαφορετικά.
Αναμονή σκανδάλης
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Η αναμονή σκανδάλης (Trigger holdoff) ορίζει μια ορισμένη περίοδο μετά από μια σκανδάλη κατά την οποία η σάρωση δεν μπορεί να ενεργοποιηθεί ξανά. Αυτό διευκολύνει τη δημιουργία μιας σταθερής προβολής μιας κυματομορφής με πολλαπλά άκρα, που διαφορετικά θα προκαλούσαν πρόσθετες σκανδάλες.[11]
Παράδειγμα
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Φανταστείτε την ακόλουθη επαναλαμβανόμενη κυματομορφή:
Η πράσινη γραμμή είναι η κυματομορφή, η κόκκινη κάθετη μερική γραμμή αντιπροσωπεύει τη θέση της σκανδάλης και η κίτρινη γραμμή αντιπροσωπεύει το επίπεδο σκανδάλης. Εάν το εύρος είχε απλώς ρυθμιστεί ώστε να ενεργοποιείται σε κάθε αρχόμενη άκρη, αυτή η κυματομορφή θα προκαλούσε τρεις σκανδαλισμούς για κάθε κύκλο:
Αν υποθέσουμε ότι το σήμα είναι αρκετά υψηλής συχνότητας, η εμφάνιση του εύρους θα μοιάζει πιθανότατα κάπως έτσι:
Σε ένα πραγματικό εύρος, κάθε σκανδάλη θα είναι το ίδιο κανάλι, επομένως όλα θα έχουν το ίδιο χρώμα.
Είναι επιθυμητό το εύρος να ενεργοποιείται μόνο σε ένα άκρο ανά κύκλο, επομένως είναι απαραίτητο να ρυθμίσετε την αναμονή ελαφρώς μικρότερη από την περίοδο της κυματομορφής. Αυτό αποτρέπει την ενεργοποίηση περισσότερες από μία φορές ανά κύκλο, αλλά εξακολουθεί να την αφήνει να ενεργοποιηθεί στην πρώτη άκρη του επόμενου κύκλου.
Αυτόματη λειτουργία σάρωσης
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Οι ενεργοποιημένες σαρώσεις μπορούν να εμφανίσουν μια κενή οθόνη εάν δεν υπάρχουν σκανδάλες. Για να αποφευχθεί αυτό, αυτές οι σαρώσεις περιλαμβάνουν ένα κύκλωμα χρονισμού που δημιουργεί σκανδάλες ελεύθερης λειτουργίας, ώστε ένα ίχνος να είναι πάντα ορατό. Αυτό αναφέρεται ως "αυτόματη σάρωση" στα χειριστήρια. Μόλις φτάσουν οι σκανδαλισμοί, ο χρονοδιακόπτης σταματά να παρέχει ψευδο-σκανδάλες. Ο χρήστης συνήθως απενεργοποιεί την αυτόματη σάρωση όταν παρατηρεί χαμηλούς ρυθμούς επανάληψης.
Επαναλαμβανόμενες σαρώσεις
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Εάν το σήμα εισόδου είναι περιοδικό, ο ρυθμός επανάληψης σάρωσης μπορεί να ρυθμιστεί για να εμφανίζει μερικούς κύκλους της κυματομορφής. Οι πρώιμοι παλμογράφοι (σωλήνες) και οι παλμογράφοι χαμηλού κόστους έχουν ταλαντωτές σάρωσης που λειτουργούν συνεχώς και δεν είναι βαθμονομημένοι. Τέτοιοι παλμογράφοι είναι πολύ απλοί, συγκριτικά φθηνοί και ήταν χρήσιμοι στην εξυπηρέτηση του ραδιοφώνου και σε ορισμένες τηλεοπτικές υπηρεσίες. Η μέτρηση της τάσης ή του χρόνου είναι δυνατή, αλλά μόνο με επιπλέον εξοπλισμό, και είναι αρκετά άβολο. Είναι κυρίως ποιοτικά μέσα. Έχουν λίγα εύρη συχνοτήτων (μεγάλες αποστάσεις) και σχετικά μεγάλου εύρους συνεχή έλεγχο συχνότητας εντός μιας δεδομένης περιοχής. Κατά τη χρήση, η συχνότητα σάρωσης ρυθμίζεται ελαφρώς χαμηλότερη από κάποιο υποπολλαπλάσιο της συχνότητας εισόδου, για να εμφανίζει συνήθως τουλάχιστον δύο κύκλους του σήματος εισόδου (έτσι όλες οι λεπτομέρειες είναι ορατές). Ένα πολύ απλό χειριστήριο τροφοδοτεί μια ρυθμιζόμενη ποσότητα του κατακόρυφου σήματος (ή πιθανώς, ενός σχετικού εξωτερικού σήματος) στον ταλαντωτή σάρωσης. Το σήμα πυροδοτεί το σβήσιμο της δέσμης και μια επανάληψη σάρωσης νωρίτερα από ότι θα γινόταν σε ελεύθερη λειτουργία και η οθόνη γίνεται σταθερή.
Μονές σαρώσεις
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Μερικοί παλμογράφοι τα προσφέρουν. Ο χρήστης οπλίζει χειροκίνητα το κύκλωμα σάρωσης (συνήθως με ένα κουμπί ή αντίστοιχο). "Οπλισμένο" σημαίνει ότι είναι έτοιμο να ανταποκριθεί σε μια σκανδάλη. Μόλις ολοκληρωθεί η σάρωση, επαναφέρεται και δεν σαρώνει ξανά μέχρι να επανοπλιστεί. Αυτή η λειτουργία, σε συνδυασμό με μια κάμερα παλμογράφου, καταγράφει γεγονότα μιας λήψης. Οι τύποι σκανδάλης περιλαμβάνουν:
- εξωτερική σκανδάλη, ένας παλμός από μια εξωτερική πηγή συνδεδεμένος σε μια αποκλειστική είσοδο στο πεδίο εφαρμογής.
- "Άκρο σκανδάλης (Edge trigger)", ένας ανιχνευτής άκρου που παράγει έναν παλμό όταν το σήμα εισόδου διασχίζει μια καθορισμένη οριακή τάση σε μια καθορισμένη κατεύθυνση. Αυτοί είναι οι πιο συνηθισμένοι τύποι σκανδαλισμών. Το χειριστήριο στάθμης ορίζει την τάση κατωφλίου και το χειριστήριο κλίσης επιλέγει την κατεύθυνση (αρνητική ή θετική κίνηση). (Η πρώτη πρόταση της περιγραφής ισχύει επίσης για τις εισόδους ορισμένων ψηφιακών λογικών κυκλωμάτων.•Αυτές οι είσοδοι έχουν σταθερή απόκριση κατωφλίου και πολικότητας.)
- σκανδάλη βίντεο (video trigger ή TV trigger , ένα κύκλωμα που εξάγει παλμούς συγχρονισμού από μορφές βίντεο όπως PAL και NTSC και ενεργοποιεί τη βάση χρόνου σε κάθε γραμμή, μια καθορισμένη γραμμή, κάθε πεδίο ή κάθε πλαίσιο. Αυτό το κύκλωμα βρίσκεται συνήθως σε μια συσκευή παρακολούθησης κυματομορφής, αν και μερικοί καλύτεροι παλμογράφοι περιλαμβάνουν αυτήν τη λειτουργία.
- καθυστερημένη σκανδάλη (delayed trigger), η οποία περιμένει έναν καθορισμένο χρόνο μετά από μια σκανδάλη ακμής πριν ξεκινήσει τη σάρωση. Όπως περιγράφεται στις καθυστερημένες σαρώσεις, ένα κύκλωμα καθυστέρησης σκανδάλης (συνήθως η κύρια σάρωση) επεκτείνει αυτήν την καθυστέρηση σε ένα γνωστό και ρυθμιζόμενο διάστημα. Με αυτόν τον τρόπο, ο χειριστής μπορεί να εξετάσει έναν συγκεκριμένο παλμό σε μια μεγάλη σειρά παλμών.
Καθυστερημένες σαρώσεις
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Οι πιο εξελιγμένοι αναλογικοί παλμογράφοι περιέχουν μια δεύτερη βάση χρόνου για μια καθυστερημένη σάρωση. Μια καθυστερημένη σάρωση παρέχει μια πολύ λεπτομερή ματιά σε κάποιο μικρό επιλεγμένο τμήμα της κύριας βάσης χρόνου. Η κύρια χρονική βάση χρησιμεύει ως ελεγχόμενη καθυστέρηση, μετά την οποία ξεκινά η καθυστερημένη βάση χρόνου. Αυτό μπορεί να ξεκινήσει όταν λήξει η καθυστέρηση, ή μπορεί να ενεργοποιηθεί (μόνο) μετά τη λήξη της καθυστέρησης. Συνήθως, η καθυστερημένη χρονική βάση ορίζεται για ταχύτερη σάρωση, μερικές φορές πολύ πιο γρήγορη, όπως 1000:1. Σε ακραίες αναλογίες, το τρέμουλο των καθυστερήσεων σε διαδοχικές κύριες σαρώσεις υποβαθμίζει την εμφάνιση, αλλά οι σκανδάλες καθυστερημένης σάρωσης μπορούν να το ξεπεράσουν. Η οθόνη εμφανίζει το κατακόρυφο σήμα σε έναν από τους διάφορους τρόπους λειτουργίας: την κύρια βάση χρόνου, ή μόνο την καθυστερημένη βάση χρόνου ή έναν συνδυασμό αυτών. Όταν η καθυστερημένη σάρωση είναι ενεργή, το κύριο ίχνος σάρωσης φωτίζεται ενώ η καθυστερημένη σάρωση προχωρά. Σε μία λειτουργία συνδυασμού, που παρέχεται μόνο σε ορισμένους παλμογράφους, το ίχνος αλλάζει από την κύρια σάρωση στην καθυστερημένη σάρωση μόλις ξεκινήσει η καθυστερημένη σάρωση, αν και λιγότερο από την καθυστερημένη γρήγορη σάρωση είναι ορατή για μεγαλύτερες καθυστερήσεις. Ένας άλλος τρόπος συνδυασμού πολυπλέκει (εναλλάσσει) τις κύριες και τις καθυστερημένες σαρώσεις έτσι ώστε να εμφανίζονται και οι δύο ταυτόχρονα. Ένα χειριστήριο διαχωρισμού ίχνους τις μετατοπίζει. Οι DSOs μπορούν να εμφανίζουν κυματομορφές με αυτόν τον τρόπο, χωρίς να προσφέρουν μια καθυστερημένη βάση χρόνου.
Παλμογράφοι διπλού και πολλαπλού ίχνους
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Οι παλμογράφοι με δύο κάθετες εισόδους, που αναφέρονται ως παλμογράφοι διπλού ίχνους, είναι εξαιρετικά χρήσιμοι και συνηθισμένοι. Χρησιμοποιώντας μία CRT μονής δέσμης, πολυπλέκουν τις εισόδους, συνήθως εναλλάσσονται μεταξύ τους αρκετά γρήγορα ώστε να εμφανίζουν προφανώς δύο ίχνη ταυτόχρονα. Λιγότερο συνηθισμένοι είναι οι παλμογράφοι με περισσότερα ίχνη. Τέσσερις είσοδοι είναι κοινές μεταξύ αυτών, αλλά μερικές (Kikusui) προσφέρουν μια εμφάνιση του σήματος σκανδάλης σάρωσης, εάν το επιθυμείτε. Ορισμένοι παλμογράφοι πολλαπλών ιχνών χρησιμοποιούν την είσοδο εξωτερικής σκανδάλης ως προαιρετική κατακόρυφη είσοδο, και μερικοί έχουν τρίτο και τέταρτο κανάλι με ελάχιστα χειριστήρια. Σε όλες τις περιπτώσεις, οι είσοδοι, όταν εμφανίζονται ανεξάρτητα, πολυπλέκονται χρονικά, αλλά οι παλμογράφοι διπλού ίχνους συχνά μπορούν να προσθέτουν τις εισόδους τους για να εμφανίσουν ένα αναλογικό άθροισμα σε πραγματικό χρόνο. Η αντιστροφή ενός καναλιού κατά την πρόσθεσή τους έχει ως αποτέλεσμα την εμφάνιση των διαφορών μεταξύ τους, υπό την προϋπόθεση ότι κανένα κανάλι δεν είναι υπερφορτωμένο. Αυτή η λειτουργία διαφοράς μπορεί να παρέχει διαφορική είσοδο μέτριας απόδοσης. Η εναλλαγή καναλιών μπορεί να είναι ασύγχρονη, δηλαδή ελεύθερης εκτέλεσης, σε σχέση με τη συχνότητα σάρωσης. ή μπορεί να γίνει αφού ολοκληρωθεί κάθε οριζόντια σάρωση. Η ασύγχρονη αλλαγή συνήθως ορίζεται ως "κατάτμησης (Chopped)", ενώ η συγχρονισμένη σάρωση ορίζεται ως "εναλλαγής (Alt)". Ένα δεδομένο κανάλι συνδέεται και αποσυνδέεται εναλλάξ, οδηγώντας στον όρο "κατάτμησης". Οι παλμογράφοι πολλαπλών ιχνών αλλάζουν επίσης κανάλια είτε σε λειτουργία κατάτμησης, είτε σε εναλλαγής. Γενικά, η λειτουργία κατάτμησης είναι καλύτερη για πιο αργές σαρώσεις. Είναι πιθανό ο εσωτερικός ρυθμός κατάτμησης να είναι πολλαπλάσιος του ρυθμού επανάληψης της σάρωσης, δημιουργώντας κενά στα ίχνη, αλλά στην πράξη αυτό σπάνια αποτελεί πρόβλημα. Τα κενά σε ένα ίχνος αντικαθίστανται από ίχνη της επόμενης σάρωσης. Μερικοί παλμογράφοι έχουν διαμορφωμένο ρυθμό κατάτμησης για να αποφευχθεί αυτό το περιστασιακό πρόβλημα. Ωστόσο, η λειτουργία εναλλαγής είναι καλύτερη για πιο γρήγορες σαρώσεις. Αληθινοί παλμογράφοι CRT διπλής δέσμης υπήρχαν, αλλά δεν ήταν συνηθισμένοι. Ένας τύπος (Cossor, Η.Β.) είχε μια πλάκα διαχωριστή δέσμης στο CRT του και εκτροπή ενός άκρου μετά τον διαχωριστή. Άλλοι είχαν δύο πλήρη πυροβόλα ηλεκτρονίων, που απαιτούσαν αυστηρό έλεγχο της αξονικής (περιστροφικής) μηχανικής ευθυγράμμισης κατά την κατασκευή του CRT. Οι τύποι διαχωριστή δέσμης είχαν οριζόντια εκτροπή κοινή και στα δύο κατακόρυφα κανάλια, αλλά οι παλμογράφοι διπλού πυροβόλου θα μπορούσαν να έχουν ξεχωριστές βάσεις χρόνου ή να χρησιμοποιούν μία βάση χρόνου και για τα δύο κανάλια. Τα CRT πολλαπλών πυροβόλων (έως δέκα πυροβόλων) κατασκευάστηκαν τις προηγούμενες δεκαετίες. Με δέκα πυροβόλα, ο φάκελος (βολβός) ήταν κυλινδρικός σε όλο του το μήκος.
Ο κατακόρυφος ενισχυτής
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Σε έναν αναλογικό παλμογράφο, ο κατακόρυφος ενισχυτής αποκτά τα σήματα που θα εμφανιστούν και παρέχει ένα σήμα αρκετά μεγάλο ώστε να εκτρέπει τη δέσμη του CRT. Σε καλύτερους παλμογράφους, καθυστερεί το σήμα κατά ένα κλάσμα του μικροδευτερόλεπτου. Η μέγιστη απόκλιση είναι τουλάχιστον κάπως πέρα από τα άκρα του πλέγματος, και συνήθως κάποια απόσταση εκτός οθόνης. Ο ενισχυτής πρέπει να έχει χαμηλή παραμόρφωση για να εμφανίζει με ακρίβεια την είσοδο του (πρέπει να είναι γραμμική) και πρέπει να ανακάμπτει γρήγορα από υπερφορτώσεις. Επίσης, η απόκρισή του στον τομέα χρόνου πρέπει να αντιπροσωπεύει με ακρίβεια τα μεταβατικά γεγονότα—ελάχιστη υπέρβαση, στρογγυλοποίηση και κλίση μιας επίπεδης κορυφής παλμού. Μια κατακόρυφη είσοδος πηγαίνει σε έναν εξασθενητή βήματος με αντιστάθμιση συχνότητας για τη μείωση των μεγάλων σημάτων για την αποφυγή υπερφόρτωσης. Ο εξασθενητής τροφοδοτεί ένα ή περισσότερα στάδια χαμηλού επιπέδου, τα οποία με τη σειρά τους τροφοδοτούν στάδια απολαβής (και έναν οδηγό γραμμής καθυστέρησης εάν υπάρχει καθυστέρηση). Τα επόμενα στάδια απολαβής οδηγούν στο τελικό στάδιο εξόδου, το οποίο αναπτύσσει μια μεγάλη ταλάντευση σήματος (δεκάδες βολτ, μερικές φορές πάνω από 100 βολτ) για ηλεκτροστατική εκτροπή της CRT. Σε παλμογράφους διπλού και πολλαπλού ίχνους, ένας εσωτερικός ηλεκτρονικός διακόπτης επιλέγει την σχετικά χαμηλού επιπέδου έξοδο του ενισχυτή πρώιμου σταδίου ενός καναλιού και τον στέλνει στα επόμενα στάδια του κατακόρυφου ενισχυτή. Στη λειτουργία ελεύθερης λειτουργίας ("κατάτμησης"), ο ταλαντωτής (ο οποίος μπορεί να είναι απλώς ένας διαφορετικός τρόπος λειτουργίας του οδηγού του διακόπτη) αδειάζει τη δέσμη πριν από την εναλλαγή και την ακυρώνει μόνο μετά την καθίζηση των μεταβατικών στοιχείων μεταγωγής. Εν μέρει μέσω του ενισχυτή υπάρχει μια τροφοδοσία στα κυκλώματα σκανδάλης σάρωσης, για εσωτερική ενεργοποίηση από το σήμα. Αυτή η τροφοδοσία θα προέρχεται από τον ενισχυτή ενός μεμονωμένου καναλιού σε έναν παλμογράφο διπλού ή πολλαπλών ιχνών, το κανάλι εξαρτάται από τη ρύθμιση του επιλογέα πηγής ενεργοποίησης. Αυτή η τροφοδοσία προηγείται της καθυστέρησης (εάν υπάρχει), η οποία επιτρέπει στο κύκλωμα σάρωσης να ακυρώσει το CRT και να ξεκινήσει τη σάρωση προς τα εμπρός, έτσι ώστε το CRT να μπορεί να εμφανίσει το συμβάν ενεργοποίησης. Οι αναλογικές καθυστερήσεις υψηλής ποιότητας προσθέτουν ένα μέτριο κόστος σε έναν παλμογράφο και παραλείπονται σε παλμογράφους με ευαισθησία στο κόστος. Η καθυστέρηση, η ίδια, προέρχεται από ένα ειδικό καλώδιο με ένα ζεύγος αγωγών τυλιγμένο γύρω από έναν εύκαμπτο, μαγνητικά μαλακό πυρήνα. Το πηνίο παρέχει κατανεμημένη αυτεπαγωγή, ενώ ένα αγώγιμο στρώμα κοντά στα καλώδια παρέχει κατανεμημένη χωρητικότητα. Ο συνδυασμός είναι μια γραμμή μεταφοράς ευρείας ζώνης με σημαντική καθυστέρηση ανά μονάδα μήκους. Και τα δύο άκρα του καλωδίου καθυστέρησης απαιτούν αντίστοιχες σύνθετες αντιστάσεις για την αποφυγή αντανακλάσεων.
Λειτουργία X-Y
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Οι περισσότεροι σύγχρονοι παλμογράφοι έχουν πολλές εισόδους για τάσεις, και έτσι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να σχεδιάσουν μια μεταβαλλόμενη τάση ως προς μία άλλη. Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για τη δημιουργία γραφικών καμπυλών I-V (ρεύματος ως προς τάση) για εξαρτήματα όπως δίοδοι, καθώς και τα μοτίβα Λισαζού (Lissajous). Τα σχήματα Lissajous είναι ένα παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο ένας παλμογράφος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση των διαφορών φάσης μεταξύ πολλαπλών σημάτων εισόδου. Αυτό χρησιμοποιείται πολύ συχνά στη μηχανική εκπομπής για τη σχεδίαση του αριστερού και του δεξιού στερεοφωνικού καναλιού, για να διασφαλιστεί ότι η γεννήτρια σήματος είναι βαθμονομημένη σωστά. Ιστορικά, σταθερά σχήματα Lissajous χρησιμοποιήθηκαν για να δείξουν ότι δύο ημιτονοειδή κύματα είχαν μια σχετικά απλή σχέση συχνότητας, μια αριθμητικά μικρή αναλογία. Έδειξαν επίσης διαφορά φάσης μεταξύ Η λειτουργία X-Y επιτρέπει επίσης στον παλμογράφο να λειτουργεί ως διανυσματική οθόνη για την εμφάνιση εικόνων ή διεπαφών χρήστη. Πολλά πρώιμα παιχνίδια, χρησιμοποιούσαν έναν παλμογράφο ως συσκευή εξόδου.[12] Η πλήρης απώλεια σήματος σε μια οθόνη X-Y CRT σημαίνει ότι η δέσμη είναι ακίνητη, χτυπώντας ένα μικρό σημείο. Αυτό κινδυνεύει να κάψει τον φώσφορο εάν η φωτεινότητα είναι πολύ υψηλή. Τέτοιες ζημιές ήταν πιο συχνές σε παλαιότερους παλμογράφους καθώς οι φώσφοροι που χρησιμοποιήθηκαν παλιότερα καίγονταν πιο εύκολα. Ορισμένες αποκλειστικές οθόνες X-Y μειώνουν σημαντικά το ρεύμα δέσμης ή αδειάζουν εντελώς την οθόνη, εάν δεν υπάρχουν είσοδοι.
Είσοδος Z
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Ορισμένοι αναλογικοί παλμογράφοι διαθέτουν είσοδο Z. Αυτό είναι γενικά ένα τερματικό εισόδου που συνδέεται απευθείας στο πλέγμα CRT (συνήθως μέσω ενός πυκνωτή ζεύξης). Αυτό επιτρέπει σε ένα εξωτερικό σήμα είτε να αυξάνει (εάν είναι θετικό), είτε να μειώνει (εάν είναι αρνητικό) τη φωτεινότητα του ίχνους, επιτρέποντάς του ακόμη και να είναι εντελώς κενό. Το εύρος τάσης για την επίτευξη αποκοπής σε μια φωτεινή οθόνη είναι της τάξης των 10–20 βολτ ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της CRT. Ένα παράδειγμα πρακτικής εφαρμογής είναι εάν ένα ζεύγος ημιτονοειδών κυμάτων γνωστής συχνότητας χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ενός κυκλικού σχήματος Lissajous και μια υψηλότερη άγνωστη συχνότητα εφαρμόζεται στην είσοδο Z. Αυτό μετατρέπει τον συνεχή κύκλο σε κύκλο κουκκίδων. Ο αριθμός των κουκκίδων πολλαπλασιασμένος με τη συχνότητα X-Y δίνει τη συχνότητα Z. Αυτή η τεχνική λειτουργεί μόνο εάν η συχνότητα Z είναι ένας ακέραιος λόγος της συχνότητας X-Y και μόνο εάν δεν είναι τόσο μεγάλος ώστε οι κουκκίδες να γίνουν τόσο πολλές ώστε να είναι δύσκολο να μετρηθούν.
Εύρος ζώνης
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Όπως συμβαίνει με όλα τα πρακτικά όργανα, οι παλμογράφοι δεν ανταποκρίνονται εξίσου σε όλες τις πιθανές συχνότητες εισόδου. Το εύρος των ημιτονοειδών συχνοτήτων που μπορεί να εμφανίσει χρήσιμα ένας παλμογράφος αναφέρεται ως εύρος ζώνης του. Το εύρος ζώνης ισχύει κυρίως για τον άξονα Υ, αν και οι σαρώσεις του άξονα Χ πρέπει να είναι αρκετά γρήγορες ώστε να δείχνουν τις κυματομορφές υψηλότερης συχνότητας. (a drop of 3 dB). Το εύρος ζώνης ορίζεται ως η συχνότητα στην οποία η ευαισθησία είναι 0,707 της ευαισθησίας στο DC ή η χαμηλότερη συχνότητα AC (μια πτώση 3 dB).[13] Η απόκριση του παλμογράφου πέφτει γρήγορα καθώς η συχνότητα εισόδου ανεβαίνει πάνω από αυτό το σημείο. Εντός του αναφερόμενου εύρους ζώνης η απόκριση δεν είναι απαραίτητα ακριβώς ομοιόμορφη (ή "επίπεδη"), αλλά θα πρέπει πάντα να βρίσκεται εντός του εύρους +0 έως -3 dB. Μία πηγή[13] λέει ότι υπάρχει μια αξιοσημείωτη επίδραση στην ακρίβεια των μετρήσεων τάσης μόνο στο 20 τοις εκατό του αναφερόμενου εύρους ζώνης. Οι προδιαγραφές ορισμένων παλμογράφων περιλαμβάνουν όντως ένα στενότερο εύρος ανοχής εντός του αναφερόμενου εύρους ζώνης. Οι αισθητήρες έχουν επίσης όρια εύρους ζώνης και πρέπει να επιλέγονται και να χρησιμοποιούνται για να χειρίζονται σωστά τις συχνότητες που ενδιαφέρουν. Για να επιτευχθεί η πιο επίπεδη απόκριση, οι περισσότεροι αισθητήρες πρέπει να "αντισταθμιστούν" (μια ρύθμιση που πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας ένα δοκιμαστικό σήμα από τον παλμογράφο) ώστε να επιτρέπεται η άεργη αντίσταση του καλωδίου του αισθητήρα. Μια άλλη σχετική προδιαγραφή είναι ο χρόνος ανόδου. Αυτός είναι ο χρόνος που απαιτείται μεταξύ 10% και 90% της απόκρισης μέγιστου πλάτους στο προπορευόμενο άκρο ενός παλμού. Σχετίζεται με το εύρος ζώνης κατά προσέγγιση: Εύρος ζώνης σε Hz × χρόνος ανόδου σε δευτερόλεπτα = 0,35.[14] Για παράδειγμα, ένας παλμογράφος με χρόνο ανόδου 1 νανοδευτερόλεπτο θα έχει εύρος ζώνης 350 MHz. Στα αναλογικά όργανα, το εύρος ζώνης του παλμογράφου περιορίζεται από τους κατακόρυφους ενισχυτές και την CRT ή άλλο υποσύστημα οθόνης. Στα ψηφιακά όργανα, ο ρυθμός δειγματοληψίας του αναλογικού σε ψηφιακό μετατροπέα (analog-to-digital converter (ADC)) είναι ένας παράγοντας, αλλά το δηλωμένο αναλογικό εύρος ζώνης (και επομένως το συνολικό εύρος ζώνης του οργάνου) είναι συνήθως μικρότερο από τη συχνότητα Nyquist του ADC. Αυτό οφείλεται σε περιορισμούς στον ενισχυτή αναλογικού σήματος, σε σκόπιμη σχεδίαση του φίλτρου κατά της παραμόρφωσης που προηγείται του ADC ή και στα δύο. Για έναν ψηφιακό παλμογράφο, ένας εμπειρικός κανόνας είναι ότι ο ρυθμός συνεχούς δειγματοληψίας πρέπει να είναι δεκαπλάσιος της υψηλότερης συχνότητας που επιθυμείται να επιλυθεί. Για παράδειγμα, ένας ρυθμός 20 Μεγαδειγμάτων/s θα μπορούσε να εφαρμοστεί για τη μέτρηση σημάτων έως περίπου 2 MHz. Αυτό επιτρέπει στο φίλτρο κατά της παραμόρφωσης να σχεδιαστεί με σημείο κάτω 3 dB 2 MHz και αποτελεσματική αποκοπή στα 10 MHz (η συχνότητα Nyquist), αποφεύγοντας τα παράσιτα ενός πολύ απότομου φίλτρο τοίχου από τούβλα|(" brick-wall ") φίλτρο. Ένας παλμογράφος δειγματοληψίας μπορεί να εμφανίσει σήματα πολύ υψηλότερης συχνότητας από τον ρυθμό δειγματοληψίας, εάν τα σήματα είναι ακριβώς ή σχεδόν επαναλαμβανόμενα. Αυτό γίνεται λαμβάνοντας ένα δείγμα από κάθε διαδοχική επανάληψη της κυματομορφής εισόδου, με κάθε δείγμα να βρίσκεται σε αυξημένο χρονικό διάστημα από το συμβάν ενεργοποίησης. Στη συνέχεια εμφανίζεται η κυματομορφή από αυτά τα δείγματα που συλλέγονται. Αυτός ο μηχανισμός αναφέρεται ως "δειγματοληψία ισοδύναμου χρόνου".[15] Μερικοί παλμογράφοι μπορούν να λειτουργήσουν είτε σε αυτήν την κατάσταση, είτε στην πιο παραδοσιακή κατάσταση σε "πραγματικό χρόνο" me επιλογή του χειριστή.
Αλλα χαρακτηριστικά
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Μερικοί παλμογράφοι έχουν δρομείς. Αυτές είναι γραμμές που μπορούν να μετακινηθούν γύρω από την οθόνη για να μετρηθεί το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο σημείων ή η διαφορά μεταξύ δύο τάσεων. Μερικοί παλαιότεροι παλμογράφοι απλώς φωτίζουν το ίχνος σε κινητές θέσεις. Αυτοί οι δρομείς είναι πιο ακριβείς από τις οπτικές εκτιμήσεις που αναφέρονται σε γραμμές πλέγματος.[16][17] Οι παλμογράφοι γενικής χρήσης με καλύτερη ποιότητα περιλαμβάνουν ένα σήμα βαθμονόμησης για τη ρύθμιση της αντιστάθμισης των δοκιμαστικών αισθητήρων. Αυτό είναι (συχνά) ένα σήμα τετραγωνικού κύματος 1 kHz μιας καθορισμένης τάσης από κορυφή σε κορυφή που διατίθεται σε ένα δοκιμαστικό τερματικό στον μπροστινό πίνακα. Μερικοί καλύτεροι παλμογράφοι έχουν επίσης έναν βρόχο τετραγώνου για τον έλεγχο και τη ρύθμιση των αισθητήρων ρεύματος. Μερικές φορές ένας χρήστης θέλει να δει ένα συμβάν που συμβαίνει μόνο περιστασιακά. Για να συλλάβει αυτά τα συμβάντα, ορισμένοι παλμογράφοι διατηρούν την πιο πρόσφατη σάρωση στην οθόνη. Αυτό επιτεύχθηκε αρχικά με ένα ειδικό CRT, έναν αποθηκευτικό σωλήνα, ο οποίος διατηρεί την εικόνα ακόμη και ενός πολύ σύντομου συμβάντος για μεγάλο χρονικό διάστημα. Μερικοί ψηφιακοί παλμογράφοι μπορούν να σαρώνουν με ταχύτητες τόσο αργές όπως μία φορά την ώρα, μιμούμενοι μια λουρίδα καταγραφή γραφήματος. Δηλαδή, το σήμα κυλάει στην οθόνη από δεξιά προς τα αριστερά. Οι περισσότεροι παλμογράφοι με αυτή τη δυνατότητα αλλάζουν από λειτουργία σάρωσης σε λωρίδα γραφήματος με περίπου μία σάρωση ανά δέκα δευτερόλεπτα. Αυτό συμβαίνει γιατί διαφορετικά, το εύρος φαίνεται σπασμένο: συλλέγει δεδομένα, αλλά η κουκκίδα δεν φαίνεται. Όλα εκτός από τα απλούστερα μοντέλα των σημερινών παλμογράφων χρησιμοποιούν συχνότερα δειγματοληψία ψηφιακού σήματος. Τα δείγματα τροφοδοτούν γρήγορους μετατροπείς αναλογικού σε ψηφιακό σήμα, μετά τους οποίους όλη η επεξεργασία (και η αποθήκευση) σήματος είναι ψηφιακή. Πολλοί παλμογράφοι διαθέτουν πρόσθετες μονάδες για διαφορετικούς σκοπούς, π.χ. ενισχυτές υψηλής ευαισθησίας σχετικά στενού εύρους ζώνης, διαφορικοί ενισχυτές, ενισχυτές με τέσσερα ή περισσότερα κανάλια, πρόσθετα δειγματοληψίας για επαναλαμβανόμενα σήματα πολύ υψηλής συχνότητας και πρόσθετα ειδικού σκοπού, συμπεριλαμβανομένων αναλυτών φάσματος ήχου/υπερήχων και σταθερής τάσης μετατόπισης, κανάλια απευθείας σύζευξης με σχετικά υψηλό κέρδος.
Παραδείγματα χρήσης
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα].gif)
Μία από τις πιο συχνές χρήσεις είναι η αντιμετώπιση προβλημάτων δυσλειτουργικών ηλεκτρονικών εξοπλισμών. Για παράδειγμα, όπου ένα βολτόμετρο μπορεί να δείξει μια εντελώς απροσδόκητη τάση, ένα εύρος μπορεί να αποκαλύψει ότι το κύκλωμα ταλαντώνεται. Σε άλλες περιπτώσεις το ακριβές σχήμα ή ο χρονισμός ενός παλμού είναι σημαντικό. Σε ένα κομμάτι ηλεκτρονικού εξοπλισμού, για παράδειγμα, οι συνδέσεις μεταξύ σταδίων (π.χ., ηλεκτρονικοί μείκτες, ηλεκτρονικοί ταλαντωτές, ενισχυτές μπορεί να ʺδιερευνηθούνʺ για το αναμενόμενο σήμα, χρησιμοποιώντας το εύρος ως απλό ανιχνευτή σήματος. Εάν το αναμενόμενο σήμα απουσιάζει ή είναι εσφαλμένο, κάποιο προηγούμενο στάδιο των ηλεκτρονικών δεν λειτουργεί σωστά. Δεδομένου ότι οι περισσότερες βλάβες συμβαίνουν εξαιτίας ενός μεμονωμένου ελαττωματικού στοιχείου, κάθε μέτρηση μπορεί να δείξει ότι ορισμένα από τα στάδια ενός σύνθετου εξοπλισμού είτε λειτουργούν, είτε πιθανώς δεν προκάλεσαν το σφάλμα. Μόλις εντοπιστεί το ελαττωματικό στάδιο, η περαιτέρω διερεύνηση μπορεί συνήθως να πει σε έναν εξειδικευμένο τεχνικό ποιο εξάρτημα έχει αποτύχει. Μόλις αντικατασταθεί το εξάρτημα, η μονάδα μπορεί να αποκατασταθεί σε λειτουργία, ή τουλάχιστον να απομονωθεί το επόμενο σφάλμα. Αυτό το είδος αντιμετώπισης προβλημάτων είναι τυπικό για δέκτες ραδιοφώνου και τηλεόρασης, καθώς και για ενισχυτές ήχου, αλλά μπορεί να εφαρμοστεί σε αρκετά διαφορετικές συσκευές, όπως ηλεκτρονικές μονάδες κινητήρα. Μια άλλη χρήση είναι ο έλεγχος των νέων κυκλωμάτων. Συχνά, ένα πρόσφατα σχεδιασμένο κύκλωμα δεν συμπεριφέρεται σωστά λόγω σφαλμάτων σχεδιασμού, κακών επιπέδων τάσης, ηλεκτρικού θορύβου κ.λπ. Τα ψηφιακά ηλεκτρονικά συνήθως λειτουργούν από ένα ρολόι, επομένως είναι χρήσιμο ένα εύρος διπλού ίχνους που δείχνει τόσο το σήμα ρολογιού όσο και ένα σήμα δοκιμής που εξαρτάται από το ρολόι. Τα πεδία αποθήκευσης είναι χρήσιμα για την ʺαποτύπωσηʺ σπάνιων ηλεκτρονικών συμβάντων που προκαλούν ελαττωματική λειτουργία. Οι παλμογράφοι χρησιμοποιούνται συχνά κατά την ανάπτυξη λογισμικού σε πραγματικό χρόνο για τον έλεγχο, μεταξύ άλλων, των χαμένων προθεσμιών και των καθυστερήσεων στη χειρότερη περίπτωση.[18]
Εικόνες χρήσης
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]-
Ετερόδυνος -
Βουητό εναλλασσόμενου ρεύματος στον ήχο -
Άθροισμα ενός σήματος χαμηλής και υψηλής συχνότητας -
Κακό φίλτρο στο ημίτονο -
Διπλό ίχνος, που δείχνει διαφορετικές χρονικές βάσεις σε κάθε ίχνος
Χρήση σε αυτοκίνητο
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Οι παλμογράφοι αυτοκινήτων που εμφανίστηκαν για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1970 για την ανάλυση του συστήματος ανάφλεξης, γίνονται ένα σημαντικό εργαλείο εργαστηρίου για τη δοκιμή αισθητήρων και σημάτων εξόδου σε ηλεκτρονικά συστήματα διαχείρισης κινητήρα, πέδησης και σταθερότητας. Ορισμένοι παλμογράφοι μπορούν να ενεργοποιήσουν και να αποκωδικοποιήσουν μηνύματα σειριακού διαύλου, όπως τον δίαυλο CAN που χρησιμοποιείται συνήθως σε εφαρμογές αυτοκινήτων.
Επιλογή
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Για εργασία σε υψηλές συχνότητες και με γρήγορα ψηφιακά σήματα, το εύρος ζώνης των κατακόρυφων ενισχυτών και ο ρυθμός δειγματοληψίας πρέπει να είναι αρκετά υψηλός. Για γενική χρήση, ένα εύρος ζώνης τουλάχιστον 100 MHz είναι συνήθως ικανοποιητικό. Ένα πολύ μικρότερο εύρος ζώνης επαρκεί μόνο για εφαρμογές ακουστικής συχνότητας. Ένα χρήσιμο εύρος σάρωσης είναι από ένα δευτερόλεπτο έως 100 ns, με κατάλληλη καθυστέρηση ενεργοποίησης και (για αναλογικά όργανα) σάρωσης. Απαιτείται ένα καλά σχεδιασμένο, σταθερό κύκλωμα σκανδάλης για μια σταθερή οθόνη. Το κύριο πλεονέκτημα ενός ποιοτικού παλμογράφου είναι η ποιότητα του κυκλώματος σκανδάλης. Βασικά κριτήρια επιλογής ενός DSO (εκτός από το εύρος ζώνης εισόδου) είναι το βάθος μνήμης δείγματος και ο ρυθμός δειγματοληψίας. Οι πρώιμοι DSO στα μέσα έως τα τέλη της δεκαετίας του 1990 είχαν μόνο λίγα KB δειγματικής μνήμης ανά κανάλι. Αυτό είναι επαρκές για βασική εμφάνιση κυματομορφής, αλλά δεν επιτρέπει τη λεπτομερή εξέταση της κυματομορφής, ή την επιθεώρηση μεγάλων πακέτων δεδομένων για παράδειγμα. Ακόμη και οι σύγχρονοι DSO αρχικού επιπέδου έχουν πλέον 1 MB ή περισσότερη δειγματική μνήμη ανά κανάλι και αυτό έχει γίνει το αναμενόμενο ελάχιστο σε κάθε σύγχρονο DSO. Συχνά αυτή η δειγματική μνήμη είναι κοινόχρηστη μεταξύ των καναλιών και μερικές φορές μπορεί να είναι πλήρως διαθέσιμη μόνο σε χαμηλότερους ρυθμούς δειγματοληψίας. Στους υψηλότερους ρυθμούς δειγματοληψίας, η μνήμη μπορεί να περιοριστεί σε μερικές δεκάδες KB.[19] Οποιοσδήποτε σύγχρονος DSO ρυθμού δειγματοληψίας ʺπραγματικού χρόνουʺ έχει τυπικά 5–10 φορές το εύρος ζώνης εισόδου σε ρυθμό δειγματοληψίας. Έτσι, ένα DSO εύρους ζώνης 100 MHz θα έχει ρυθμό δειγματοληψίας 500 Ms/s – 1 Gs/s. Ο θεωρητικός ελάχιστος ρυθμός δειγματοληψίας που απαιτείται, χρησιμοποιώντας παρεμβολή SinX/x, είναι 2,5 φορές το εύρος ζώνης.[20] Οι αναλογικοί παλμογράφοι έχουν σχεδόν πλήρως εκτοπιστεί από τα ψηφιακά πεδία αποθήκευσης εκτός από τη χρήση αποκλειστικά σε χαμηλότερες συχνότητες. Οι πολύ αυξημένοι ρυθμοί δειγματοληψίας έχουν εξαλείψει σε μεγάλο βαθμό την εμφάνιση λανθασμένων σημάτων, γνωστών ως "οδόντωση (aliasing)", που μερικές φορές υπήρχε στην πρώτη γενιά ψηφιακών πεδίων. Το πρόβλημα μπορεί ακόμα να παρουσιαστεί όταν, για παράδειγμα, προβάλλετε ένα σύντομο τμήμα μιας επαναλαμβανόμενης κυματομορφής που επαναλαμβάνεται σε διαστήματα χιλιάδες φορές μεγαλύτερα από το τμήμα που βλέπετε (για παράδειγμα ένας σύντομος παλμός συγχρονισμού στην αρχή μιας συγκεκριμένης γραμμής τηλεόρασης), με έναν παλμογράφο που δεν μπορεί να αποθηκεύσει τον εξαιρετικά μεγάλο αριθμό δειγμάτων μεταξύ μιας παρουσίας της σύντομης ενότητας και της επόμενης. Η αγορά μεταχειρισμένου εξοπλισμού δοκιμών, ιδιαίτερα οι χώροι δημοπρασιών σε απευθείας σύνδεση, έχει συνήθως μια μεγάλη ποικιλία από παλαιότερα διαθέσιμα αναλογικά πεδία. Ωστόσο, γίνεται όλο και πιο δύσκολη η απόκτηση ανταλλακτικών για αυτά τα όργανα και οι υπηρεσίες επισκευής γενικά δεν είναι διαθέσιμες από τον αρχικό κατασκευαστή. Τα μεταχειρισμένα όργανα είναι συνήθως εκτός βαθμονόμησης και η επαναβαθμονόμηση από εταιρείες με τον απαραίτητο εξοπλισμό και την τεχνογνωσία συνήθως κοστίζει περισσότερο από τη μεταχειρισμένη αξία του οργάνου.
Λογισμικό
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Πολλοί παλμογράφοι σήμερα παρέχουν μία ή περισσότερες εξωτερικές διεπαφές για να επιτρέπουν τον απομακρυσμένο έλεγχο του οργάνου από εξωτερικό λογισμικό. Αυτές οι διεπαφές (ή δίαυλοι) περιλαμβάνουν τα GPIB, Ethernet, σειριακή θύρα, USB και Wi-Fi.
Τύποι και μοντέλα
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Καθοδικός παλμογράφος (Cathode-ray oscilloscope (CRO))
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα].jpg)
Ο παλαιότερος και απλούστερος τύπος παλμογράφου αποτελούνταν από έναν καθοδικό σωλήνα, έναν κατακόρυφο ενισχυτή, μια βάση χρόνου, έναν οριζόντιο ενισχυτή και ένα τροφοδοτικό. Αυτά ονομάζονται πλέον ʺαναλογικάʺ για να τα ξεχωρίζουν από τα ʺψηφιακάʺ πεδία που έγιναν κοινά τη δεκαετία του 1990 και αργότερα. Τα αναλογικά πεδία δεν περιλαμβάνουν απαραίτητα ένα βαθμονομημένο πλέγμα αναφοράς για τη μέτρηση του μεγέθους των κυμάτων και ενδέχεται να μην εμφανίζουν κύματα με την παραδοσιακή έννοια ενός τμήματος γραμμής που σαρώνει από αριστερά προς τα δεξιά. Αντίθετα, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για ανάλυση σήματος τροφοδοτώντας ένα σήμα αναφοράς στον έναν άξονα και το σήμα για μέτρηση στον άλλο άξονα. Για ένα ταλαντούμενο σήμα αναφοράς και μέτρησης, αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα σύνθετο μοτίβο βρόχου που αναφέρεται ως καμπύλη Lissajous. Το σχήμα της καμπύλης μπορεί να ερμηνευτεί για να αναγνωρίσει τις ιδιότητες του σήματος μέτρησης σε σχέση με το σήμα αναφοράς και είναι χρήσιμο σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων ταλάντωσης.
Παλμογράφος διπλής δέσμης
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Ο αναλογικός παλμογράφος διπλής δέσμης μπορεί να εμφανίσει δύο σήματα ταυτόχρονα. Μια ειδική διπλή δέσμη CRT δημιουργεί και εκτρέπει δύο ξεχωριστές δέσμες. Οι αναλογικοί παλμογράφοι πολλαπλών ιχνών μπορούν να προσομοιώσουν μια οθόνη διπλής δέσμης με αποκοπή και εναλλακτικές σαρώσεις — αλλά αυτά τα χαρακτηριστικά δεν παρέχουν ταυτόχρονες οθόνες. (Οι ψηφιακοί παλμογράφοι πραγματικού χρόνου προσφέρουν τα ίδια πλεονεκτήματα ενός παλμογράφου διπλής δέσμης, αλλά δεν απαιτούν οθόνη διπλής δέσμης.) Τα μειονεκτήματα του παλμογράφου διπλού ίχνους είναι ότι δεν μπορεί να αλλάξει γρήγορα μεταξύ ιχνών και δεν μπορεί να συλλάβει δύο γρήγορα μεταβατικά συμβάντα. Ένας παλμογράφος διπλής ʺδέσμηςʺ αποφεύγει αυτά τα προβλήματα.
Αναλογικός παλμογράφος αποθήκευσης
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Η αποθήκευση ιχνών είναι μια επιπλέον δυνατότητα διαθέσιμη σε ορισμένα αναλογικά πεδία. Χρησιμοποιούν CRT αποθήκευσης άμεσης προβολής. Η αποθήκευση επιτρέπει σε ένα μοτίβο ίχνους που κανονικά θα αποσυντεθεί σε κλάσματα δευτερολέπτου να παραμείνει στην οθόνη για αρκετά λεπτά ή περισσότερο. Ένα ηλεκτρικό κύκλωμα μπορεί στη συνέχεια να ενεργοποιηθεί σκόπιμα για να αποθηκεύσει και να διαγράψει το ίχνος στην οθόνη.
Ψηφιακοί παλμογράφοι
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Ενώ οι αναλογικές συσκευές χρησιμοποιούν συνεχώς μεταβαλλόμενες τάσεις, οι ψηφιακές συσκευές χρησιμοποιούν αριθμούς που αντιστοιχούν σε δείγματα της τάσης. Στην περίπτωση των ψηφιακών παλμογράφων, ένας μετατροπέας αναλογικού σε ψηφιακό (analog-to-digital converter (ADC)) αλλάζει τις μετρούμενες τάσεις σε ψηφιακές πληροφορίες. Ο ψηφιακός παλμογράφος αποθήκευσης (digital storage oscilloscope (DSO)), είναι ο τυπικός τύπος παλμογράφου σήμερα για την πλειονότητα των βιομηχανικών εφαρμογών και χάρη στο χαμηλό κόστος των αρχικών παλμογράφων ακόμη και για τους χομπίστες. Αντικαθιστά τη μέθοδο ηλεκτροστατικής αποθήκευσης σε πεδία αναλογικής αποθήκευσης με ψηφιακή μνήμη, η οποία αποθηκεύει δεδομένα δείγματος για όσο διάστημα απαιτείται χωρίς υποβάθμιση και τα εμφανίζει χωρίς προβλήματα φωτεινότητας των CRT τύπου αποθήκευσης. Επιτρέπει επίσης πολύπλοκη επεξεργασία του σήματος από κυκλώματα ψηφιακής επεξεργασίας σήματος υψηλής ταχύτητας.[1] Ένα τυπικό DSO περιορίζεται στη λήψη σημάτων με εύρος ζώνης μικρότερο από το μισό του ρυθμού δειγματοληψίας του ADC (που ονομάζεται ʺόριο Nyquistʺ). Υπάρχει μια παραλλαγή του DSO που ονομάζεται ʺψηφιακός παλμογράφος δειγματοληψίαςʺ και μπορεί να υπερβεί αυτό το όριο για ορισμένους τύπους σημάτων, όπως τα σήματα επικοινωνιών υψηλής ταχύτητας, όπου η κυματομορφή αποτελείται από επαναλαμβανόμενους παλμούς. Αυτός ο τύπος DSO λαμβάνει σκόπιμα δείγματα σε πολύ χαμηλότερη συχνότητα από το όριο Nyquist και στη συνέχεια χρησιμοποιεί επεξεργασία σήματος για να ανακατασκευάσει μια σύνθετη άποψη ενός τυπικού παλμού.[21]
Παλμογράφοι μικτού σήματος
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Ένας παλμογράφος μικτού σήματος (mixed-signal oscilloscope (MSO)) έχει δύο είδη εισόδων: έναν μικρό αριθμό αναλογικών καναλιών (συνήθως δύο ή τέσσερα) και έναν μεγαλύτερο αριθμό ψηφιακών καναλιών (συνήθως δεκαέξι). Παρέχει τη δυνατότητα ακριβούς χρονικής συσχέτισης αναλογικών και ψηφιακών καναλιών, προσφέροντας έτσι ένα ξεχωριστό πλεονέκτημα έναντι ενός ξεχωριστού παλμογράφου και λογικού αναλυτή. Συνήθως, τα ψηφιακά κανάλια μπορούν να ομαδοποιηθούν και να εμφανίζονται ως δίαυλος με κάθε τιμή διαύλου να εμφανίζεται στο κάτω μέρος της οθόνης σε δεκαεξαδικό ή δυαδικό. Στα περισσότερα MSO, η σκανδάλη μπορεί να ρυθμιστεί τόσο σε αναλογικά όσο και σε ψηφιακά κανάλια.
Παλμογράφοι μικτού τομέα
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Ένας παλμογράφος μικτού τομέα (MDO) είναι ένας παλμογράφος που συνοδεύεται από μια πρόσθετη είσοδο RF που χρησιμοποιείται ολοκληρωτικά για αποκλειστική λειτουργία αναλυτή φάσματος που βασίζεται σε FFT. Συχνά, αυτή η είσοδος RF προσφέρει υψηλότερο εύρος ζώνης από τα συμβατικά αναλογικά κανάλια εισόδου. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με τη λειτουργικότητα FFT των συμβατικών ψηφιακών παλμογράφων, που χρησιμοποιούν τις κανονικές αναλογικές εισόδους.Ορισμένοι MDO επιτρέπουν τη χρονική συσχέτιση γεγονότων στον τομέα του χρόνου (όπως ένα συγκεκριμένο πακέτο σειριακών δεδομένων) με συμβάντα που συμβαίνουν στον τομέα συχνότητας (όπως μεταδόσεις ραδιοσυχνοτήτων).
Παλμογράφοι χειρός
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Οι φορητοί παλμογράφοι είναι χρήσιμοι για πολλές εφαρμογές δοκιμών και υπηρεσιών πεδίου. Σήμερα, ένας παλμογράφος χειρός είναι συνήθως ένας ψηφιακός παλμογράφος δειγματοληψίας, χρησιμοποιώντας μια οθόνη υγρού κρυστάλλου. Πολλοί παλμογράφοι χειρός και πάγκου έχουν την τάση αναφοράς γείωσης κοινής σε όλα τα κανάλια εισόδου. Εάν χρησιμοποιούνται περισσότερα από ένα κανάλια μέτρησης ταυτόχρονα, όλα τα σήματα εισόδου πρέπει να έχουν την ίδια τάση αναφοράς και η κοινόχρηστη προεπιλεγμένη αναφορά είναι η "γείωση". Εάν δεν υπάρχει διαφορικός προενισχυτής ή εξωτερικός απομονωτής σήματος, αυτός ο παραδοσιακός επιτραπέζιος παλμογράφος δεν είναι κατάλληλος για αιωρούμενες μετρήσεις. (Περιστασιακά ένας χρήστης παλμογράφου σπάει τον πείρο γείωσης στο καλώδιο τροφοδοσίας ενός παλμογράφου πάγκου σε μια προσπάθεια να απομονώσει το κοινό σήμα από τη γείωση. Αυτή η πρακτική είναι αναξιόπιστη, καθώς ολόκληρη η χωρητικότητα του πίνακα οργάνων συνδέεται στο κύκλωμα . Είναι επίσης επικίνδυνο να σπάσετε μια σύνδεση γείωσης ασφαλείας και τα εγχειρίδια οδηγιών συμβουλεύουν σθεναρά να μην το κάνετε.) Ορισμένα μοντέλα παλμογράφου έχουν απομονωμένες εισόδους, όπου οι ακροδέκτες στάθμης αναφοράς σήματος δεν συνδέονται μεταξύ τους. Κάθε κανάλι εισόδου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να πραγματοποιήσει μια "αιωρούμενη" μέτρηση με ένα ανεξάρτητο επίπεδο αναφοράς σήματος. Οι μετρήσεις μπορούν να γίνουν χωρίς τη σύνδεση της μιας πλευράς της εισόδου του παλμογράφου στο κοινό σήμα κυκλώματος ή στο σήμα αναφοράς της γείωσης. Η διαθέσιμη απομόνωση κατηγοριοποιείται όπως φαίνεται παρακάτω:
| Κατηγορία υπέρτασης | Τάση λειτουργίας (ενεργή τιμή AC/DC προς τη γείωση) | Μέγιστη στιγμιαία τάση (επανάληψη 20 φορές) | Δοκιμαστική αντίσταση |
|---|---|---|---|
| CAT I | 600 V | 2500 V | 30 Ω |
| CAT I | 1000 V | 4000 V | 30 Ω |
| CAT II | 600 V | 4000 V | 12 Ω |
| CAT II | 1000 V | 6000 V | 12 Ω |
| CAT III | 600 V | 6000 V | 2 Ω |
Παλμογράφοι με υπολογιστή
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Ορισμένοι ψηφιακοί παλμογράφοι βασίζονται σε λειτουργικό υπολογιστή για την απεικόνιση και τον έλεγχο του οργάνου. Αυτό μπορεί να είναι με τη μορφή ενός αυτόνομου παλμογράφου με εσωτερικό λειτουργικό υπολογιστή (μητρική πλακέτα υπολογιστή), ή ως εξωτερικός παλμογράφος που συνδέεται μέσω USB ή LAN σε ξεχωριστό υπολογιστή ή φορητό υπολογιστή.
Σχετικά όργανα
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Ένας μεγάλος αριθμός οργάνων που χρησιμοποιούνται σε διάφορους τεχνικούς τομείς είναι στην πραγματικότητα παλμογράφοι με εισόδους, βαθμονόμηση, χειριστήρια, βαθμονόμηση οθόνης κ.λπ., εξειδικευμένοι και βελτιστοποιημένοι για μια συγκεκριμένη εφαρμογή. Παραδείγματα τέτοιων οργάνων που βασίζονται σε παλμογράφο περιλαμβάνουν παρακολούθηση κυματομορφής για την ανάλυση των επιπέδων βίντεο σε τηλεοπτικές παραγωγές και ιατρικές συσκευές όπως οθόνες ζωτικής λειτουργίας και όργανα ηλεκτροκαρδιογραφήματος και ηλεκτροεγκεφαλογράμματος. Στην επισκευή αυτοκινήτων, χρησιμοποιείται ένας αναλυτής ανάφλεξης για να δείξει τις κυματομορφές σπινθήρα για κάθε κύλινδρο. Όλα αυτά είναι ουσιαστικά παλμογράφοι, που εκτελούν τη βασική εργασία της εμφάνισης των αλλαγών σε ένα ή περισσότερα σήματα εισόδου με την πάροδο του χρόνου σε μια οθόνη X‑Y. Άλλα όργανα μετατρέπουν τα αποτελέσματα των μετρήσεών τους σε επαναλαμβανόμενο ηλεκτρικό σήμα και ενσωματώνουν έναν παλμογράφο ως στοιχείο οθόνης. Τέτοια πολύπλοκα συστήματα μέτρησης περιλαμβάνουν αναλυτές φάσματος, αναλυτές τρανζίστορ και ανακλασίμετρα πεδίου χρόνου (time domain reflectometer (TDR)). Σε αντίθεση με έναν παλμογράφο, αυτά τα όργανα δημιουργούν αυτόματα ερέθισμα ή σαρώνουν μια παράμετρο μέτρησης.
Παραπομπές
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Kularatna, Nihal (2003), «Fundamentals of Oscilloscopes», Digital and Analogue Instrumentation: Testing and Measurement, Institution of Engineering and Technology, σελ. 165–208, ISBN 978-0-85296-999-1
- ↑ How the Cathode Ray Oscillograph Is Used in Radio Servicing Αρχειοθετήθηκε 2013-05-24 στο Wayback Machine., National Radio Institute (1943)
- ↑ «Cathode-Ray Oscillograph 274A Equipment DuMont Labs, Allen B» (στα Γερμανικά). Radiomuseum.org. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 3 Φεβρουαρίου 2014. Ανακτήθηκε στις 15 Μαρτίου 2014.
- ↑ Marton, L. (1980). «Ferdinand Braun: Forgotten Forefather». Στο: Suesskind, Charles. Advances in electronics and electron physics. 50. Academic Press. σελ. CRT. ISBN 978-0-12-014650-5. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 3 Μαΐου 2014.
occurs first in a pair of later papers by Zenneck (1899a,b)
- ↑ The 20 picofarad value is typical for scope bandwidths around 100 MHz; for example, a 200 MHz Tektronix 7A26 input impedance is 1 MΩ and 22 pF. (Tektronix (1983, p. 271); see also Tektronix (1998, p. 503), "typical high Z 10× passive probe model".) Lower bandwidth scopes used higher capacitances; the 1 MHz Tektronix 7A22 input impedance is 1 MΩ and 47 pF. (Tektronix 1983, σελίδες 272–273) Higher bandwidth scopes use smaller capacitances. The 500 MHz Tektronix TDS510A input impedance is 1 MΩ and 10 pF. (Tektronix 1998, σελ. 78)
- ↑ Probes are designed for a specific input impedance. They have compensation adjustments with a limited range, so they often cannot be used on different input impedances.
- ↑ Wedlock & Roberge (1969)
- ↑ Kobbe & Polits (1959)
- ↑ Tektronix (1983, p. 426); Tek claims 300 MHz resistive coax at 30 pF per meter; schematic has 5 adjustments.
- ↑ Zeidlhack & White (1970)
- ↑ Jones, David. «Oscilloscope Trigger Holdoff Tutorial». EEVblog. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 28 Ιανουαρίου 2013. Ανακτήθηκε στις 30 Δεκεμβρίου 2012.
- ↑ Nosowitz, Dan (8 Νοεμβρίου 2008). «'Tennis for Two', the World's First Graphical Videogame». Retromodo. Gizmodo. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 7 Δεκεμβρίου 2008. Ανακτήθηκε στις 9 Νοεμβρίου 2008.
- ↑ 13,0 13,1 Webster, John G. (1999). The Measurement, Instrumentation and Sensors Handbook (illustrated έκδοση). Springer. σελίδες 37–24. ISBN 978-3540648307.
- ↑ Spitzer, Frank; Howarth, Barry (1972), Principles of modern Instrumentation, New York: Holt, Rinehart and Winston, σελ. 119, ISBN 0-03-080208-3, https://archive.org/details/principlesofmode00spit/page/119
- ↑ «Equivalent Time Sampling Oscilloscope vs. Real-Time Oscilloscope» (PDF). Αρχειοθετήθηκε (PDF) από το πρωτότυπο στις 2 Απριλίου 2015. Ανακτήθηκε στις 20 Μαρτίου 2015.
- ↑ Hickman, Ian (2001). Oscilloscopes. Newnes. σελίδες 4, 20. ISBN 0-7506-4757-4. Ανακτήθηκε στις 15 Ιανουαρίου 2022.
- ↑ Herres, David (2020). Oscilloscopes: A Manual for Students, Engineers, and Scientists. Springer Science+Business Media. σελίδες 120–121. doi:10.1007/978-3-030-53885-9. ISBN 978-3-030-53885-9. Unknown parameter
|s2cid=ignored (βοήθεια) - ↑ Marchesotti, M.· Migliardi, M.· Podesta, R. (2006). «A measurement-based analysis of the responsiveness of the Linux kernel». 13th Annual IEEE International Symposium and Workshop on Engineering of Computer-Based Systems (ECBS'06). σελίδες 10 pp.–408. doi:10.1109/ECBS.2006.9. ISBN 0-7695-2546-6 – μέσω ResearchGate. Unknown parameter
|s2cid=ignored (βοήθεια) - ↑ Jones, David. «DSO Tutorial». EEVblog. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 28 Ιανουαρίου 2013. Ανακτήθηκε στις 30 Δεκεμβρίου 2012.
- ↑ «Minimum Required Sample Rate for a 1-GHz Bandwidth Oscilloscope» (PDF). keysight.com. Keysight Technologies. Αρχειοθετήθηκε (PDF) από το πρωτότυπο στις 16 Ιουνίου 2013. Ανακτήθηκε στις 30 Δεκεμβρίου 2012.
- ↑ Green, Leslie (June 21, 2001), «The alias theorems: practical undersampling for expert engineers», EDN, http://www.edn.com/design/analog/4346463/The-alias-theorems-practical-undersampling-for-expert-engineers, ανακτήθηκε στις 11 October 2012
- US 2883619, Kobbe, John R. & William J. Polits, "Electrical Probe", published 1959-04-21
- Tektronix (1983), Tek Products, Tektronix
- Tektronix (1998), Measurement Products Catalog 1998/1999, Tektronix
- Wedlock, Bruce D.; Roberge, James K. (1969), Electronic Components and Measurements, Prentice-Hall, σελ. 150–152, ISBN 0-13-250464-2
- US 3532982, Zeidlhack, Donald F. & Richard K. White, "Transmission Line Termination Circuit", published 1970-10-06