この記事では、オシロスコープとは何かについて説明します。したがって、さまざまな種類のオシロスコープが何であるか、オシロスコープの部品が何であるか、そして最後にこの電子デバイスがどのように使用されるかがわかります。
オシロスコープとは何ですか?
オシロスコープは、時間の経過とともに振動する電気信号をグラフィックで表現するために使用される機器です。簡単に言えば、オシロスコープは電気信号の振動を観察できるデバイスです。
オシロスコープは、電気回路内のさまざまな電気信号の時間的変化を分析するためにエレクトロニクス分野で頻繁に使用されます。したがって、研究室には 1 つ以上のオシロスコープが置かれているのが一般的です。
さらに、オシロスコープの使用はさまざまな分野に及びます。たとえば、エンジニアリング業界や電気通信業界では、このタイプの測定器がよく使用されます。同様に、オシロスコープは医療や自動車分野でもよく使用されます。
オシロスコープの種類
オシロスコープは、その動作に応じて次の 2 つのタイプに分類できます。
- アナログ オシロスコープ– アナログ信号用に設計されています。
- デジタル オシロスコープ– 主にデジタル信号に使用されます。
一方、オシロスコープは、その可搬性の特徴に従って分類することもできます。
- ポータブルオシロスコープ: 持ち運べるように設計されたオシロスコープ。
- テーブルオシロスコープ: ポータブル オシロスコープよりも強力ですが、固定設置が必要なオシロスコープです。
- USB オシロスコープ: データを記録し、それをグラフ化するためにコンピュータを必要とするオシロスコープ。
各タイプのオシロスコープについては、以下でさらに詳しく説明します。
アナログオシロスコープ
アナログ オシロスコープは、事前の処理を行わずに、捕捉した信号をグラフ上に直接表示します。ただし、表現される電気信号は周期的である必要があります。
これらのタイプのオシロスコープは、信号の急速な変化をリアルタイムで分析するのに最適です。さらに、電気信号を波形で測定できるため、電子回路の検査に非常に役立ちます。
デジタルオシロスコープ
デジタル オシロスコープは、キャプチャしたアナログ信号をデジタル信号に変換し、グラフ上にプロットします。したがって、表される信号は、ローとハイの 2 つの値のみを持つバイナリ信号です。
このタイプのオシロスコープは、特定の信号、つまり電圧スパイクなどの非反復信号を測定するために使用されます。
ハンドヘルドオシロスコープ
ポータブル オシロスコープの主な利点は、そのように設計されているため、持ち運びが簡単であることです。
これらは、通常の職場ではない場所で測定を行うのに最適です。たとえば、電気技師は家庭内のケーブルの電圧を測定するためにポータブル オシロスコープを必要とする場合があります。
オシロスコープテーブル
卓上オシロスコープは、固定した場所に設置する必要があるオシロスコープであるため、1つの場所でのみ使用できます。これらのタイプのオシロスコープは、産業研究所でよく使用されます。
卓上オシロスコープには持ち運びができないという欠点がありますが、一般にポータブル オシロスコープよりもはるかに強力で正確です。
USBオシロスコープ
USB オシロスコープは、測定信号を表示する画面を持たず、代わりにデータを表示するためにコンピューターを必要とするタイプのオシロスコープです。
このタイプのオシロスコープの主な利点は、持ち運びが非常に簡単であることに加え、コンピュータの電源を使用するため、外部電源が必要ないことです。ただし、コンピュータが動作する必要があるため、使用には条件があります。
オシロスコープの部品
オシロスコープのモデルに応じてボタンの数が増えたり減ったりしますが、一般にすべてのオシロスコープには次のボタンがあります。
- ディスプレイ: これは、測定された電気信号がグラフで表示されるオシロスコープの部分です。
- 入力チャンネル: 測定対象の信号を接続するケーブルが接続されるオシロスコープの一部です。
- 電源ボタン– オシロスコープの電源をオンまたはオフにするボタン。
- メニューボタン: 電気信号の測定を設定できるボタンです。オシロスコープのモデルとそのユーティリティに応じて、デバイスのボタンの数は増えたり減ったりします。
- 水平スケール (時間) : 通常時間を表すために使用される水平スケールを変更できるオシロスコープの一部です。
- 垂直スケール: これは、画面上の信号の振幅を調整するために使用されるオシロスコープの部分です。つまり、測定された信号を多かれ少なかれ詳細に表示できるようになります。
- トリガー: 特定のポイントで電気信号のサンプリングとキャプチャを同期できます。
オシロスコープの使い方
最後に、オシロスコープのコンポーネントが何であるかを見た後、このタイプの測定器がどのように機能するかを見ていきます。
オシロスコープを使用するには、オシロスコープのグラフの軸が何を意味するかを知る必要があります。オシロスコープ画面の X 軸は時間を示し、一方、Y 軸は測定信号の値を表します。たとえば、電圧を測定する場合、Y 軸は信号の電圧の変化を示し、X 軸は時間の変化を示します。このようにして、測定された信号の時間的変化を分析できます。
オシロスコープの操作は簡単です。校正後、測定する電気信号を入力チャンネルに接続し、オシロスコープのコントロールを使用してグラフィックスケールを調整するだけです。スケールを調整すると、オシロスコープは時間の経過に伴う電気信号の変化を表示します。
ほとんどのオシロスコープでは 2 つ以上の電気信号を同時に表示できるため、測定された信号ごとに異なるスケール値を設定できることに注意してください。
さらに、通常、縦軸のスケールは正方形で与えられるため、各正方形の高さは特定の値に等しくなります。したがって、垂直スケールを調整すると、各正方形の高さがより大きな値またはより小さな値を表します。同様に、分析された信号の値はその高さに基づいて測定されます。たとえば、1 つの正方形の高さが 5V を表し、信号の高さが 2 つの正方形の場合、信号は 10V であることを意味します。
最後に、一部のオシロスコープには、画面上で移動できる線で構成されるカーソルが付いており、これにより、2 つの異なる点間の電気量の差を測定したり、2 点間の間隔を決定したりすることができます。