Máy hiện sóng sử dụng để làm gì?

Máy hiện sóng cắm thêm (USB)

Máy hiện sóng thường được bắt gặp sử dụng trong bệnh viện. Bên cạnh giường bệnh của bệnh nhân ta thường gặp một chiếc máy hiển thị sóng nhịp tim kêu bip bíp. Đó là một máy hiện sóng. Và bạn đã bao giờ tự hỏi máy hiện sóng sử dụng để làm gì chưa? Đọc ngay bài này.

Máy hiện sóng sử dụng để làm gì? Máy hiện sóng Fluke 120B series
Máy hiện sóng Fluke 120B series

Máy hiện sóng là gì?

Bạn gần như chắc chắn đã vẽ các biểu đồ trong trường và nhìn thấy chúng trên báo. Nhiều người trong số họ cho thấy một số lượng nhất định của một thứ gì đó (như nhịp tim, giá cổ phiếu của công ty hoặc tỷ giá hối đoái của một quốc gia) thay đổi theo thời gian: họ có số lượng được vẽ theo hướng dọc (được gọi là trục y ) và khoảng thời gian được vẽ theo hướng ngang (trục x ). Rắc rối với các biểu đồ như thế này là chúng có thể mất nhiều thời gian để vẽ đồ thị trừ khi, tất nhiên, bạn tình cờ là một máy hiện sóng! Đây là một tiện ích nhỏ tiện dụng có thể tự động vẽ biểu đồ bằng các tín hiệu bạn nạp vào nó từ các đầu dò được nối với mạch điện tử, dụng cụ khoa học hoặc một thiết bị theo dõi y tế. Vậy máy hiện sóng sử dụng để làm gì? Mời đọc

Vậy máy hiện sóng sử dụng để làm gì?

Chúng ta có thể sử dụng máy hiện sóng để xem xét tất cả các loại tín hiệu theo mọi cách. Nếu bạn từng học ngành điện tử , bạn sẽ sử dụng máy hiện sóng để xem cách tín hiệu thay đổi theo mạch theo thời gian; bạn cũng có thể xác định vị trí lỗi trong tivi bị hỏng, radio và tất cả các loại thiết bị tương tự. Các đầu dò trên máy hiện sóng thông thường cho phép bạn cung cấp dòng điện qua cáp đồng trục, nhưng điều đó không có nghĩa là máy hiện sóng chỉ có thể đo được điện. Cắm một bộ chuyển đổi (chuyển đổi một loại năng lượng thành một loại năng lượng khác) và bạn có thể sử dụng máy hiện sóng để đo gần như mọi thứ. Ví dụ: bạn có thể sử dụng micrô (một loại đầu dò chuyển đổi năng lượng âm thanh thành tín hiệu điện) để nghiên cứu tín hiệu âm thanh bằng máy hiện sóng; bạn có thể sử dụng cặp nhiệt điện (đầu dò chuyển đổi nhiệt thành điện) để nghiên cứu sự thay đổi nhiệt độ; hoặc bạn có thể sử dụng đầu dò áp điện (tạo ra điện khi bạn bóp nó) để nghiên cứu các rung động, ví dụ như nhịp tim của một người.

Máy hiện sóng hoạt động như thế nào

Máy hiện sóng cầm tay Fluke 190 Series II
Máy hiện sóng cầm tay Fluke 190 Series II

Một máy hiện sóng truyền thống hoạt động gần như chính xác như một truyền hình (ống tia âm cực) truyền thống; thật vậy, đôi khi bạn sẽ thấy các máy hiện sóng được gọi là máy hiện sóng tia catôt hoặc CRO. Trong TV, các chùm điện tử được tạo ra để quét qua lại trên một màn hình được phủ ở mặt sau bằng các hóa chất đặc biệt gọi là phốt pho . Mỗi lần chùm tia chiếu vào màn hình, nó làm cho các photpho sáng lên. Trong thời gian ngắn hơn để chớp mắt, các chùm electron quét khắp toàn bộ màn hình và dựng lên hình ảnh bạn có thể nhìn thấy. Sau đó, họ làm lại từ đầu. Và một lần nữa. Và một lần nữa. Vì vậy, bạn nhìn thấy một hình ảnh chuyển động thay vì một hình ảnh tĩnh. (Hãy xem nhanh trên tivi của chúng tôibài viết cho một sơ đồ cho bạn thấy tất cả những điều này hoạt động như thế nào trong thực tế.) Trong máy hiện sóng, các chùm electron hoạt động theo cùng một cách nhưng thay vì xây dựng một bức tranh, chúng vẽ một biểu đồ. Khi bạn xem một đường được vẽ trên màn hình dao động, thứ bạn thực sự nhìn vào là một chùm electron chao đảo lên xuống!

Đây là một điều cần lưu ý: các tín hiệu điện cung cấp cho các kết nối x và y thực sự trở thành giá trị x và y trên biểu đồ trên màn hình của bạn. Vì có sự tương ứng một-một giữa hai điều này, nên máy hiện sóng truyền thống là một thiết bị tương tự . (Một cách khác để xem xét nó là nói dấu vết trên màn hình là sự tương tự với thứ bạn đang nghiên cứu hoặc đo lường.)

Đồ thị điện tử

Nguyên lý hoạt động của máy hiện sóng số
Nguyên lý hoạt động của máy hiện sóng số

Làm thế nào để một máy hiện sóng thực sự vẽ một dấu vết? Hãy tưởng tượng bạn là một máy hiện sóng! Hãy tưởng tượng bạn đang cầm một cây bút chì trong tay tại điểm 0 trên một mảnh giấy vẽ đồ thị. Bây giờ giả sử bàn tay của bạn được gắn vào hai động cơ điện , một trong số đó có thể di chuyển nó theo số lượng chính xác theo hướng dọc (y) (nghĩa là lên và xuống trang), trong khi tay kia có thể di chuyển nó theo chiều ngang (x ) hướng (trên trang từ bên này sang bên kia). Các động cơ được kết nối với mạch điện tử có thể lấy mẫu tín hiệu của các loại khác nhau.

Để bắt đầu, giả sử chúng ta kết nối mạch x với đồng hồ thạch anh điện tử. Mỗi khi đồng hồ tích tắc, nó sẽ gửi tín hiệu đến động cơ x di chuyển tay bạn sang phải một chút. Vì vậy, trong khoảng thời gian vài giây, bàn tay của bạn di chuyển dần sang bên phải vẽ một đường ngang khi nó đi. Bây giờ, giả sử chúng ta kết nối mạch y với một loại nhạc cụ điện tử phát hiện nhịp tim của một người. Nếu các mạch x và y được kết nối cùng một lúc, bàn tay của bạn sẽ di chuyển trên trang, như trước đây, nhưng nhảy lên theo chiều dọc mỗi khi trái tim đập, vẽ dấu vết nhịp tim kinh điển mà bạn thấy trong các bộ phim truyền hình của bệnh viện truyền hình. Thay thế bút chì và giấy biểu đồ bằng một chùm điện tử và màn hình TV và bạn có thể thấy chính xác cách máy hiện sóng vẽ dấu vết của nó. Mỗi khi có tín hiệu đi qua mạch y, chùm electron sẽ nhảy lên. Máy hiện sóng sử dụng để làm gì? Cách sử dụng ra sao?

Cách sử dụng máy hiện sóng?

Cách sử dụng máy hiện sóng?Thật đơn giản! Bạn kết nối tín hiệu bạn muốn nghiên cứu với mạch y và sử dụng mạch x (đôi khi được gọi là cơ sở thời gian) để nghiên cứu cách tín hiệu thay đổi theo thời gian. Ngoài ra, bạn có thể kết nối tín hiệu thứ hai với mạch x và sau đó nghiên cứu cách các tín hiệu y và x khác nhau. Khi máy hiện sóng được bật và cắm vào tín hiệu, bạn sẽ thấy một dấu vết hình thành trên nền của “giấy biểu đồ” trên màn hình (được gọi là một lưới , được đánh dấu trong các ô vuông gọi là chia ).

Nếu dấu vết quá nhỏ để nhìn đúng, bạn cần điều chỉnh hiệu chuẩncủa các trục x và y giống như sử dụng thang đo có kích thước khác nhau khi bạn vẽ biểu đồ trên giấy. Nếu bạn xoay điều khiển Thời gian / Phân chia (thường được đánh dấu Thời gian / Div hoặc Giây / Div), bạn thay đổi từng phân chia trục x của màn hình để tín hiệu đến mất nhiều thời gian hơn để di chuyển. Ví dụ: nếu nhịp tim tạo xung mỗi giây và màn hình được đặt thành một giây trên mỗi bộ phận, bạn sẽ nhận được xung xuất hiện trên mỗi bộ phận (dòng) của màn hình. Nếu bạn xoay điều khiển Thời gian / Bộ phận để nó được đặt thành 0,5 giây trên mỗi bộ phận, các xung sẽ lan ra để chiếm gấp đôi số lượng phòng ngang (vì một giây thời gian hiện được biểu thị bằng hai bộ phận của màn hình). Bạn có thể điều chỉnh điều khiển trục y (thường được gắn nhãn Volts / Division hoặc Volts / Div) theo cùng một cách.

Các loại máy hiện sóng

Cách sử dụng máy hiện sóng
Cách sử dụng máy hiện sóng

Như chúng ta đã thấy, máy hiện sóng ban đầu dựa trên các ống tia âm cực (CRT), tương đối cồng kềnh, nặng, đói điện, không đáng tin cậy và đắt tiền. Giống như TV CRT hiện nay đã được thay thế phần lớn bằng công nghệ LCD tiện lợi hơn , do đó, nhiều máy hiện sóng CRT đã được thay thế bằng màn hình LCD phẳng. Thay vì sử dụng các chùm electron di chuyển để vẽ dấu vết, máy hiện sóng LCD sử dụng các thiết bị điện tử kỹ thuật số để vẽ một dấu vết thay vào đó, bắt chước một cách hiệu quả những gì đang xảy ra với công nghệ cũ. Máy hiện sóng LCD có xu hướng rẻ hơn và nhỏ gọn hơn nhiều: bạn thậm chí có thể đặt chúng trong túi của mình!

Không giống như máy hiện sóng truyền thống sử dụng công nghệ hoàn toàn tương tự (hiển thị các tín hiệu khác nhau trên màn hình tương ứng chính xác với tín hiệu bạn truyền vào chúng), máy hiện sóng LCD nói chung là kỹ thuật số : chúng sử dụng bộ chuyển đổi tương tự sang số để chuyển tín hiệu (analog) sang thay vào đó là dạng số (kỹ thuật số) và sau đó vẽ các số đó trên màn hình.

Máy hiện sóng cắm thêm (USB)

Vì máy tính, máy tính bảng hoặc điện thoại thông minh của bạn đã có màn hình CRT hoặc LCD, nên thực tế không cần phải mua máy hiện sóng nữa để sử dụng theo sở thích không thường xuyên. Các công ty như Cleverscope bán các máy hiện sóng cắm điện rẻ tiền (có đầu nối USB hoặc dây dẫn tương đương cho thiết bị di động) mô phỏng mạch điện trong máy hiện sóng truyền thống và hiển thị dấu vết trên màn hình PC hoặc điện thoại di động của bạn. Thật tiện lợi biết bao!

Máy hiện sóng cắm thêm (USB)

Ứng dụng dao động

Tìm kiếm cửa hàng ứng dụng yêu thích của bạn và bạn sẽ tìm thấy khá nhiều lượt truy cập cho “máy hiện sóng”, từ các trình diễn đơn giản về dấu vết tín hiệu cho đến phạm vi chức năng đầy đủ lấy tín hiệu từ các đầu dò bổ trợ. Các ứng dụng cơ bản sử dụng micro làm nguồn tín hiệu rất thô. Với cáp bộ chuyển đổi USB cho điện thoại di động và đầu dò bổ trợ, điện thoại của bạn sẽ trở thành một máy hiện sóng bỏ túi ngay lập tức! Oscarium là công cụ thăm dò dao động bổ trợ nổi tiếng nhất dành cho iPhone / iPod Touch và Android, và chắc chắn chúng cũng có sẵn từ các nhà sản xuất khác.

Xem thêm top 10 máy đo hiện sóng tốt nhất hiện nay

Bạn đang xem bài viết máy hiện sóng sử dụng để làm gì? Chúc bạn thành công.

ứng dụng máy hiện sóng
Ảnh: Dưới đây là ảnh chụp màn hình của hai ứng dụng dao động điển hình. 1) Ứng dụng Oscarillo rất cơ bản (có sẵn từ các cửa hàng ứng dụng thông thường) vẽ ra một dấu vết biên độ đơn giản của bất kỳ tín hiệu âm thanh nào hiện đang truyền qua micrô của thiết bị di động của bạn. Đó là một cách tuyệt vời để chứng minh cho trẻ em cách âm thanh của âm sắc và cao độ khác nhau tạo ra các sóng có hình dạng khác nhau. Ở đây, tôi đang ngân nga một giai điệu duy nhất vào điện thoại di động của mình để tạo ra một sóng hình sin gần đúng và tôi có thể thay đổi độ to và cường độ và xem điều gì xảy ra với dấu vết khi tôi làm như vậy. Điều gì xảy ra nếu tôi huýt sáo hoặc ngân nga, hoặc cố gắng làm cho giọng nói của tôi nghe như tiếng kèn hoặc sáo? Đây là một giới thiệu tuyệt vời về máy hiện sóng và cách học tương tác thú vị hơn nhiều về sóng so với những gì bạn tìm thấy trong sách khoa học truyền thống.