ออสซิลโลสโคปคืออะไร?

ในภาษาเวียดนาม ออสซิลโลสโคปถูกเรียกว่า "Máy hiện sóng" เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ในการสังเกตและวิเคราะห์สัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ ออสซิลโลสโคปจะแสดงสัญญาณแรงดันไฟฟ้าในรูปแบบกราฟคลื่นตามเวลา ช่วยให้ผู้ใช้เข้าใจคุณลักษณะและพฤติกรรมของสัญญาณได้ดีขึ้น เป็นเครื่องมือสำคัญในด้านโทรคมนาคม วิศวกรรม และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์

ออสซิลโลสโคปมี 2 ประเภทหลักในตลาด: ดิจิตอลและแอนะล็อก แต่ละประเภทมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน โดยทั่วไป ออสซิลโลสโคปจะมาพร้อมหน้าจอ LCD ที่มีความละเอียดสูงและมีแบนด์วิดท์สูงสุดตั้งแต่ 30 MHz ถึง 125 MHz อัตราการสุ่มสัญญาณตั้งแต่ 250 ms/s ถึง 1 Gs/s เพื่อรองรับฟังก์ชันการทำงานที่หลากหลาย ในการวิจัยอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ออสซิลโลสโคปมีบทบาทสำคัญในการวัดรูปแบบของสัญญาณและพัลส์การสั่น โดยสามารถจับสัญญาณหลายประเภท เช่น คลื่นเหลี่ยม คลื่นฟันเลื่อย คลื่นไซน์ รวมถึงสัญญาณวิดีโอและเสียงที่ซับซ้อนอื่นๆได้

หลักการทำงานของออสซิลโลสโคป

วิศวกรใช้สัญลักษณ์ต่างๆ เพื่อแทนออสซิลโลสโคป ได้แก่ แกน Y แกน X และแกน Z โดยที่แกน Y แสดงแรงดันไฟฟ้า แกน X แสดงเวลา และแกน Z แสดงความเข้มหรือความสว่าง ด้วยการระบุข้อมูลแบบนี้ วิศวกรสามารถใช้เป็นข้อมูลในการประกอบและซ่อมแซมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้

ประโยชน์ของออสซิลโลสโคป

ออสซิลโลสโคปถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในด้านอิเล็กทรอนิกส์ โทรคมนาคม และสาขาอื่น ๆ   โดยออสซิลโลสโคปมีคุณสมบัติการวัดที่มีประโยชน์ในการตรวจสอบรูปแบบสัญญาณตามเวลา เพื่อดูว่ารูปแบบคลื่นสัญญาณที่ได้ตรงกับสัญญาณต้นทางหรือไม่ และสามารถใช้ในการวิเคราะห์และวัดแหล่งสัญญาณโดยการตรวจสอบรูปแบบคลื่น

• แสดงรูปแบบคลื่น: ออสซิลโลสโคปแสดงสัญญาณแรงดันไฟฟ้าเป็นรูปแบบคลื่น ช่วยให้ ผู้ใช้สามารถสังเกตลักษณะต่างๆ ของสัญญาณ เช่น แอมพลิจูด ความถี่ และรูปคลื่น
• การวัดค่าพารามิเตอร์: ออสซิลโลสโคปสามารถวัดพารามิเตอร์ที่สำคัญของสัญญาณ เช่น แรงดันสูงสุดถึงต่ำสุด (Vpp) แรงดันเฉลี่ย แรงดัน RMS ความถี่ วงรอบ และอื่น ๆ
• การวิเคราะห์สัญญาณ: ช่วยตรวจจับปัญหาต่างๆ เช่น สัญญาณรบกวน การบิดเบือนของสัญญาณ และปรากฏการณ์ไม่พึงประสงค์อื่นๆ ในสัญญาณ

ขั้นตอนการใช้งานและฟังก์ชัน

การใช้งานออสซิลโลสโคปอาจดูเหมือนง่าย แต่ต้องใช้ความคุ้นเคยกับคำศัพท์และพารามิเตอร์เฉพาะของอุปกรณ์ ต่อไปนี้เป็นขั้นตอนการใช้งานและคำอธิบายของปุ่มฟังก์ชันบนออสซิลโลสโคป Siglent SDS 1052DL+

ขั้นตอนการใช้งานอุปกรณ์:

• ขั้นตอนที่ 1: เปิดเครื่องและเชื่อมต่อ
  กดปุ่มเปิดเครื่องและเชื่อมต่อโพรบเข้ากับพอร์ต CH1 หรือ CH2
• ขั้นตอนที่ 2: เชื่อมต่อสัญญาณ
  เชื่อมต่อโพรบกับสัญญาณที่ต้องการวัด และหนีบสายกราวด์ของโพรบกับกราวด์ของวงจร
• ขั้นตอนที่ 3: ตั้งค่าอัตโนมัติ
  กด Auto Setup เพื่อให้เครื่องปรับค่าต่าง ๆ และแสดงสัญญาณอัตโนมัติ
• ขั้นตอนที่ 4: สังเกตและวัดค่า
  สังเกตรูปแบบคลื่นบนหน้าจอ และกดปุ่ม Measure เพื่อแสดงค่าพื้นฐาน (Vpp, ความถี่, เป็นต้น)
• ขั้นตอนที่ 5: วิเคราะห์สัญญาณ
  ใช้ปุ่ม Vertical Scale (ปรับแนวตั้ง) และ Horizontal Scale (ปรับแนวนอน) เพื่อขยาย/ย่อรูปแบบคลื่น กด Run/Stop เพื่อหยุดสัญญาณและวิเคราะห์รายละเอียด
• ขั้นตอนที่ 6: ปิดเครื่อง
  หลังจากการวัดเสร็จสิ้น ให้ปิดเครื่องด้วยปุ่มปิด

ฟังก์ชันและโหมดการใช้งาน

• Vertical Scale: ขยาย/ย่อรูปแบบคลื่นตามแกนแรงดันไฟฟ้า
• Vertical Position: เลื่อนรูปแบบคลื่นขึ้น/ลงตามแกนแรงดันไฟฟ้า
• Horizontal Scale: ขยาย/ย่อรูปแบบคลื่นตามแกนเวลา
• Horizontal Position: เลื่อนรูปแบบคลื่นซ้าย/ขวาตามแกนเวลา
• Measure: โหมด Measure บน Siglent SDS 1052DL+ ช่วยให้วิศวกรสามารถวัดและแสดงค่าที่สำคัญของสัญญาณโดยอัตโนมัติ เป็นฟังก์ชันที่มีประโยชน์ ช่วยให้ผู้ใช้สามารถรับค่าพารามิเตอร์ได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องทำงานด้วยตนเอง
• Cursors: เปิดใช้งานและปรับการวัดโดยใช้เคอร์เซอร์ วิศวกรสามารถวัดเวลา แรงดัน และพารามิเตอร์อื่น ๆ ระหว่างสองจุดบนรูปคลื่น
• Run/Stop: เริ่มต้นหรือหยุดการเก็บข้อมูลสัญญาณ วิศวกรสามารถหยุดสัญญาณในเวลาที่ต้องการเพื่อการวิเคราะห์อย่างละเอียด
• Save/Recall: บันทึกหรือเรียกคืนรูปคลื่นและการตั้งค่า วิศวกรสามารถบันทึกรูปคลื่นที่สำคัญและเรียกคืนเพื่อตรวจสอบหรือเปรียบเทียบ
• Auto Setup: ปรับตั้งค่าอัตโนมัติเพื่อแสดงสัญญาณที่ดีที่สุด ช่วยให้วิศวกรตั้งค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมได้อย่างรวดเร็ว
• Ref: เปิดใช้งานและแสดงรูปคลื่นอ้างอิง วิศวกรสามารถเปรียบเทียบรูปคลื่นปัจจุบันกับรูปคลื่นที่บันทึกไว้
• Math: ใช้สำหรับการคำนวณที่ซับซ้อนหรือเปรียบเทียบสัญญาณสองสัญญาณ วิศวกรสามารถวิเคราะห์รูปคลื่นที่ซับซ้อนหรือเปรียบเทียบสัญญาณสองสัญญาณ‍
• Utility: เข้าถึงฟังก์ชันเสริมอื่น ๆ ของอุปกรณ์ เช่น การตรวจสอบตนเอง การปรับเทียบ และการรีเซ็ต