Oscilografas yra įrankis, naudojamas elektros srovei ir įtampai matuoti, ir apskritai yra du pagrindiniai tipai: tie, kurie yra elektromagnetiniai, ir tie, kurie yra sukurti aplink katodinius spindulius. Elektromagnetiniai modeliai yra paprastesni ir yra mažiau paplitę, nors daug kas priklauso nuo naudojimo. Abiejų formų įrankis plačiai naudojamas inžinerijoje, telekomunikacijose ir medicinoje – iš esmės visur, kur svarbūs tikslūs elektros išvesties matavimai. Techniškai kalbant, oscilografas skiriasi nuo susijusio osciloskopo dėl savo gebėjimo saugoti ir išsaugoti duomenis; bent jau iš pradžių apimtys buvo tinkamos tik matavimams realiuoju laiku ir negalėjo užfiksuoti duomenų taškų ateičiai. Tačiau dažniausiai tai nebėra tiesa, todėl terminai dažnai vartojami pakaitomis.
Pagrindinė koncepcija ir pagrindiniai naudojimo būdai
Yra keletas priežasčių, kodėl žmonės gali norėti arba prireikti matuoti elektros srovę nedideliu mastu. Elektronikos gamintojai yra geras pavyzdys. Tokiomis aplinkybėmis tiksliai perskaityti, kiek energijos teka per tam tikrą įrenginį, labai svarbu, pavyzdžiui, saugai ir suderinamumui su išoriniais išėjimais, pvz., maitinimo laidais. Srovių, einančių per pagrindines mašinų plokštes ir pastatų bei biurų jungiklius, matavimas taip pat svarbus daugeliu atžvilgių. Medicinoje tikslūs elektros krūvių, impulsuojamų iš širdies, matavimai gali gerai parodyti sveikatos būklę ir galimas arterijų sistemos problemas. Oscilografas yra nešiojamas ir patogus būdas atlikti matavimus tokiais ir panašiais parametrais.
Elektromagnetiniai modeliai
Elektromagnetinė versija yra stebėtinai paprastas įrankis. Srovė tiekiama per prietaisą ir į magnetinę ritę. Dėl nedidelių elektros srovės svyravimų ritėje susidaro impulsas. Šis impulsas išmatuojamas ir bet kokie srovės ar įtampos pokyčiai nustatomi pagal ritės greitį ir lankstumą.
Yra du įprasti standartinės elektromagnetinės mašinos variantai; vienas naudoja lazerius, o kitas turi tiesioginį išėjimą. Įrengus lazerį, šviesa iš lazerio nukreipiama nuo kreivo veidrodžio ir atgal į imtuvą. Matuojamas laikas, per kurį šviesa grįžta, o ne tiesiogiai matuojama ritė. Taip rodmenys tampa tikslesni ir lengviau matyti mažesnius srovės pokyčius. Tiesioginė išvestis dažnai būna vienos ar kelių svirties, nubrėžiančių bangų raštus ant popieriaus, pavidalu, kai srovė tiekiama į mašiną. Šis variantas yra vienintelė tiesioginės išvesties forma, įprasta elektromagnetiniuose oscilografuose, kitos išvesties formos yra tik matavimų eilutės, kurias reikia interpretuoti, kad jos būtų naudingos.
Katodinių spindulių kineskopas
Katodinių spindulių osciloskopai naudoja nedidelį į televizorių panašų ekraną, kad parodytų tikrąjį srovės bangų modelį, kai ji sklinda per įrenginį. Kai į įrenginį nepaduodama srovė, CRT ekrane rodo vieną nejudantį tašką arba vieną vertikaliai judantį tašką. Kai srovė juda, galia juda per keletą plokščių, kurios matuoja srovės pokyčius. Dėl srovės šios plokštės svyruoja viena kitos atžvilgiu, o tą judėjimą ekrane atspindi taškas, judantis aukštyn ir žemyn. Šis judantis taškas iš tikrųjų rodo elektros srovę bangos pavidalu. Tai leidžia įrenginiui matuoti ne tik standartinę srovę, kaip tai daro elektromagnetinis modelis, bet ir bangų formas, tokias kaip širdies plakimas.
Progresas ir pažanga
Oscilografas ir susijęs osciloskopas nuėjo ilgą kelią nuo tada, kai jie buvo pristatyti 1800-ųjų pradžioje. Pirmiausia pasirodė labai elementarus modelis, apimantis rašiklį, pritvirtintą prie būgno, kuris žymėjo bangas, reaguodamas į elektrinę stimuliaciją. Ankstyviausi fotografiniai modeliai iš tikrųjų buvo naudojami ekspozicijos popieriams, kurie išliko iki modernesnės juostos atsiradimo; beveik visi įrenginiai šiandien yra skaitmeniniai, o daugelis gali saugoti ir perduoti rezultatus elektroniniu būdu realiuoju laiku.