Osiloskop Nedir?

Osiloskop, elektrik sinyallerinin görsel olarak izlenmesi, ölçülmesi ve analiz edilmesi için kullanılan bir ölçüm cihazıdır. Elektronik mühendislik, haberleşme, endüstriyel kontrol, tıp ve diğer birçok alanda yaygın olarak kullanılan bir araçtır.

Osiloskoplar, elektrik sinyallerinin dalga şekillerini gerçek zamanlı olarak görselleştirir. Sinyal, yatay eksen üzerinde zaman, dikey eksen üzerinde ise gerilim olarak temsil edilir. Bu sayede sinyaldeki dalga şekli, genlik, frekans, zaman kayması ve diğer özellikler gözlemlenebilir.

Osiloskoplar, bir elektron ışını veya dijital ekran kullanarak sinyali ekranda görüntüler. Sinyal, önceden belirlenen zaman aralıklarında örneklendirilir ve bu örnekleme verileri kullanılarak dalga şekli oluşturulur. Osiloskoplar, yüksek bant genişliği ve hızlı tepki süreleri sayesinde hızlı sinyal değişimlerini yakalayabilirler.

Osiloskoplar, ayrıca ölçüm parametrelerini doğrudan gösterebilir. Gerilim ölçümü, frekans, periyot, zaman kayması, yükselme süresi, düşme süresi gibi temel ölçümleri yapabilirler. Ayrıca, matematiksel işlemler, FFT (Hızlı Fourier Dönüşümü) analizi, veri yakalama, veri analizi ve diğer ölçüm işlevlerini gerçekleştirebilirler.

Osiloskoplar, elektrik sinyallerinin analizini yapmak, devrelerin performansını değerlendirmek, sinyal bozulmalarını tespit etmek, hata ayıklama yapmak ve elektronik tasarım süreçlerinde önemli bir araçtır. Ayrıca, eğitim amaçlı kullanılarak öğrencilerin sinyal analizi becerilerini geliştirmelerine yardımcı olur.

Günümüzde analog ve dijital olmak üzere farklı türlerde osiloskoplar bulunmaktadır. Analog osiloskoplar, dalga şeklini gerçek zamanlı olarak görselleştirirken, dijital osiloskoplar sinyali örnekleme yöntemiyle dijital verilere dönüştürerek görselleştirir. Her iki tür de farklı avantajlar ve özellikler sunar, ve kullanım amacına göre tercih edilebilir.

Osiloskop Nasıl Kullanılır?

Osiloskop ekranında oluşan görüntünün dikey (y) ekseni, ölçülen sinyalin genliğini, yani şiddetini gösterir. Yatay eksen ise zamanı gösterir. 

Osiloskop düğmelerinin her biri farklı bir görevi yerine getirmektedir. 

Volts/Div: Osiloskopta görüntülenmekte olan sinyalin dikey çözünürlüğünü belirlemektedir.. Ekranda görünen her bir karenin dikey adımlarda kaç V gerilime denk düşeceğini bu düğmeyi çevirerek ayarlayabilmemiz mümkündür. Genellikle 1mV ile 5V arasında çeşitli adımlarla bu çözünürlüğü değiştirme imkanımız mevcuttur.

Secs/Div: Bu düğme ise ekrandaki sinyalin yatay çözünürlüğünü belirlemektyedir. Her bir yatay karenin kaç saniye, milisaniye ya da mikrosaniyeyi temsil edeceğini bu düğme aracılığıyla ayarlarız.

AC/DC Coupling: Osiloskopun göstereceği sinyalin referansının, DC yada AC gerilim farkı şeklinde ayarlanmasını sağlar. 

Trigger: Bu ayar yalnızca dijital osiloskoplarda bulunmaktadır. Osiloskopun sinyal hangi seviyeye ulaştığında ölçmeye başlayacağını bu düğme ile ayarlarız. 

Horizontal Pos: Bu ayar ekrandaki sinyalin yatay olarak konumunu ayarlamak için kullanılır. Ekrana sığmayacak uzunlukta sinyaller için oldukça kullanışlı bir fonksiyondur.

Vertial Pos: Ekrandaki sinyalin dikey konumunu ayarlamak amacıyla kullanılır. 

Auto: Yalnızca dijital osiloskoplarda bulunur. Ölçülen sinyalin ekrana en uygun bir biçimde dikey ve yatay çözünürlüğünü bu butona basarak ayarlayabiliriz.

Stop: Yine sadece dijital osiloskoplara özel olan bu buton, sinyalin o anki halinin anlık bir görüntüsünü alıp daha detaylı şekilde incelememize olanak tanır.

Osiloskop Çeşitleri

Dijital Osiloskop

Analog Osiloskop

USB Osiloskop

El Tipi Osiloskop

Dijital Osiloskop Nedir?

Dijital osiloskoplar, en fazla rastlayacağımız osiloskop çeşitlerinden biridir. Hızlı ve yüksek çözünürlüğe sahip bir analog-dijital çevirici (ADC) devresi ve buton ile ekran fonksiyonlarını kontrol eden bir mikrokontrolcü ile çalışırlar. Otomatik ölçüm, frekans analizi ve FFT, görüntü hafızası gibi kullanışlı özellikler dijital osiloskoplar sayesinde mümkün olmuştur.

Geleneksel analog osiloskopların aksine, dijital osiloskoplar sinyalleri dijital formatta işler ve görselleştirir. Dijital osiloskoplar, sinyali örnekleme yöntemiyle dijital verilere dönüştürür. Örnekleme işlemi, sinyalin belli bir süre boyunca düzenli aralıklarla örneklenerek her bir örneğin gerilim değerinin dijital olarak kaydedilmesini sağlar. Bu örnekleme verileri daha sonra dijital işlemciler tarafından işlenerek sinyalin dalga şekli ve özellikleri ekranda gösterilir.

Dijital osiloskopların temel özellikleri şunlardır:

Dijital Veri Depolama: Dijital osiloskoplar, örneklenen sinyal verilerini dijital hafızada saklar. Bu sayede yakalanan sinyal verileri geriye dönük olarak analiz edilebilir ve daha fazla ölçüm yapılabilir.

Yüksek Çözünürlük: Dijital osiloskoplar, yüksek çözünürlüklü ekranlarla donatılmıştır ve sinyalleri daha ayrıntılı bir şekilde görselleştirebilirler. Bu, daha hassas ölçümler yapmanıza ve küçük değişiklikleri daha net bir şekilde gözlemlemenize olanak sağlar.

Ölçüm Yetenekleri: Dijital osiloskoplar, genellikle çeşitli ölçüm parametrelerini doğrudan ölçebilirler. Frekans, periyot, genlik, zaman kayması, yükselme süresi, düşme süresi gibi ölçümleri yapabilirler. Ayrıca, sinyaller arasındaki ilişkileri analiz edebilir ve matematiksel işlemler uygulayabilirler.

Veri Analizi ve İşleme: Dijital osiloskoplar, ölçülen sinyal verileri üzerinde çeşitli analiz ve işlemler yapabilirler. FFT (Hızlı Fourier Dönüşümü), veri toplama, matematiksel işlemler, istatistiksel analizler gibi özellikler sayesinde sinyal özelliklerini daha derinlemesine inceleyebilirsiniz.

Kolay Kullanım: Dijital osiloskoplar, genellikle kullanıcı dostu bir arayüze ve sezgisel kontrollere sahiptir. Ölçüm parametrelerini ayarlamak, sinyali yakalamak, ölçümleri yapmak ve görüntülemek kolaydır.

Dijital osiloskoplar, elektronik mühendislik, haberleşme, endüstriyel kontrol, araştırma ve eğitim gibi birçok alanda kullanılan önemli ölçüm cihazlarıdır. Geniş ölçüm yetenekleri, veri analizi imkanları ve kullanım kolaylığı ile sinyalleri analiz etmek ve sorunları tespit etmek için yaygın olarak tercih edilirler.

Analog Osiloskop Nedir?

Osiloskoplar bir katot ışın tüpündeki elektron demetinin dikey ve yatay saptırıcı bobinlere uygulanan giriş sinyali tarafından ekran üzerinde saptırma yapması prensibi ile çalışmaktadır ve  bu cihazlar bilinen en eski tipteki osiloskop çeşididir.

Osiloskop Nerelerde Kullanılır?

Osiloskoplar, elektrik ve elektronik alanında geniş bir kullanım alanına sahiptir. Aşağıda, osiloskopların yaygın olarak kullanıldığı bazı alanları bulabilirsiniz:

Elektronik Tasarım ve Test: Osiloskoplar, elektronik devrelerin tasarımı, prototipleme ve test aşamalarında önemli bir araçtır. Devrelerdeki sinyallerin dalga şekillerini, frekanslarını, genliklerini ve zamanlama ilişkilerini ölçerek devrelerin doğruluğunu ve performansını değerlendirmek için kullanılır.

Haberleşme: Osiloskoplar, haberleşme sistemlerinde sinyal analizi ve sorun giderme için kullanılır. Analog ve dijital iletişim sistemlerindeki sinyalleri izlemek, dalga şekillerini analiz etmek, sinyal bozulmalarını tespit etmek ve hata ayıklama yapmak için osiloskoplar kullanılır.

Endüstriyel Otomasyon: Osiloskoplar, endüstriyel kontrol sistemlerinde kullanılan sensörlerin ve aktüatörlerin sinyallerini izlemek ve analiz etmek için kullanılır. Böylece sistemlerin doğru çalışmasını sağlamak, hata tespiti yapmak ve performans optimizasyonu yapmak mümkün olur.

Güç Elektroniği: Güç elektroniği uygulamalarında osiloskoplar, enerji dönüşümü, güç kontrolü ve güç kalitesi analizi için kullanılır. Yüksek güçlü elektronik devrelerin dalga şekillerini ve parametrelerini izlemek, güç faktörünü ve harmonik bozulmayı analiz etmek, güç sistemlerinin performansını değerlendirmek için osiloskoplar kullanılır.

Araştırma ve Eğitim: Osiloskoplar, elektrik-elektronik alanındaki araştırma çalışmalarında ve eğitim amaçlı kullanılır. Öğrencilerin elektronik prensipleri anlaması, deneysel çalışmalar yapması ve sinyal analizi becerilerini geliştirmesi için osiloskoplar vazgeçilmez araçlardır.

Ses ve Müzik: Osiloskoplar, ses ve müzik alanında dalga şekillerini görselleştirmek, frekans tepkisini incelemek, ses dalga formlarını analiz etmek ve stereo sinyalleri kontrol etmek için kullanılır. Ses sistemlerinin ayarlanması, akustik analiz ve müzik prodüksiyonunda osiloskoplar önemli bir rol oynar.

Tıp ve Biyomedikal: Osiloskoplar, tıp ve biyomedikal alanında kullanılan cihazların sinyallerini izlemek, analiz etmek ve değerlendirmek için kullanılır. Elektrokardiyografi (EKG), elektromiyografi (EMG), elektroensefalografi (EEG) gibi tıbbi cihazlarda kullanılan biyopotansiyel sinyallerin analizi için osiloskoplar kullanılır.

Bu sadece birkaç örnektir, osiloskopların kullanım alanı oldukça geniştir ve elektrik-elektronik mühendislikten haberleşme, endüstriyel otomasyon, tıp, araştırma ve eğitime kadar birçok alanda kullanılırlar.