OSİLOSKOBUN TANITILMASI VE BİR ALTERNATİF GERİLİM ŞEKLİNİN OSİLOSKOBDA İNCELENMESİ

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "OSİLOSKOBUN TANITILMASI VE BİR ALTERNATİF GERİLİM ŞEKLİNİN OSİLOSKOBDA İNCELENMESİ"

Zeki Şipal
8 yıl önce
İzleme sayısı:

1 FIRAT ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ EEM NİN TEMELLERİ-2 DENEY NO:2 OSİLOSKOBUN TANITILMASI VE BİR ALTERNATİF GERİLİM ŞEKLİNİN OSİLOSKOBDA İNCELENMESİ 1. Katot Işınlı Bir Osiloskobun Çalışma Şekli Elektron demetinin incelenmesi: Şekil-1 Alternatif gerilimle ısıtılan FF' filamanı K katodunu ısıtır; ısınan katod termoiyonik olay dolayısıyla demet halinde elektron yayar.e ekranının iç yüzü, üzerine elektronlar çarpınca ışık yayma özelliği olan flouresan madde ile kaplanmıştır. Elektron demetinin odak ayarı: A' anoduna uygulanan ve osiloskobun odak ayarı potansiyometresi aracılığı ile değiştirilen, katoda göre pozitif doğru gerilim negatif yüklü elektronları E ekranına doğru hızlandırır ve bir demet halinde toplar. Odak ayarı potansiyometresi ile A' anoduna uygulanan gerilim ayarlanarak bu elektron demetinin olabildiği kadar incelmesi ve E ekranı üzerine çarptığı zaman olabildiği kadar ufak bir benek (spot) meydana getirmesi sağlanır. A anoduna daha yüksek pozitif doğru gerilim uygulanması bu demetin elektronlarını ekrana doğru daha çok hızlandırır. Elektron demetinin şiddet ayarı: G ızgarasına uygulanan ve osiloskobun şiddet ayarı potansiyometresi aracılığı ile değiştirilen katoda göre negatif doğru gerilim katoddan ekrana doğru hızlanarak elektronların sayısını azaltır veya çoğaltır. Sonuç olarak ekran üzerine çarpan elektronların sayısı değişince aydınlık spotun parlaklığıda değişir. Çoğu kez, osiloskobu açıp kapama anahtarıda bu şiddet ayarı potansiyometresi üzerindedir. Elektron demetinin düşey ve yatay saptırılması: Y levhaları arasına uygulanan bir gerilim levhalar arasında bu gerilimle orantılı bir düşey elektrostatik alan yaratır. Bu alanın etkisi ile elektron demeti düşey olarak sapar. E ekranı üzerindeki ışıklı spotun denge konumuna göre düşey sapma miktarı uygulanan gerilimle orantılıdır. Aynı şekilde x levhaları arasına uygulanan bir gerilim spotla orantılı bir sapma verir. Osiloskobun yatay ve düşey girişlerine uygulanan gerilimler birer amplifikatör ile kuvvetlendirilip saptırma levhalarına verilir ve birer potansiyometre aracılığı ile bu amplifikatörlerin kazançları değiştirilerek sapmaların ekran üzerinde kalması sağlanır. Bu yatay ve düşey amplifikatörlerin kazanç ayarı potansiyometre düğmesi saat ibresi 2-1

halinde elektron yayar.e ekranının iç yüzü, üzerine elektronlar çarpınca ışık yayma özelliği olan flouresan madde ile kaplanmıştır.

2 yönünde döndürülünce, kazanç dolayısıyla sapma artar. Osiloskobun yatay girişlerinden biri düşey girişlerinden biri ile daima ortaktır ve çoğu kez bu bir tek uç olarak dışarıya çıkartılmıştır. Bu ortak girişin olduğu hallerde toprağa bağlanması aleti dış alanlara karşı ekranlama bakımından faydalıdır. DİKKAT: Osiloskobun spotu ekran üzerinde sabit bir noktada uzun süre bırakılmamalıdır aksi halde ekranın o noktasındaki flouresan maddeyi elektronlar tahrip ederek o noktanın devamlı olarak kararmış kalmasına neden olurlar. Süpürme Gerilimi: Osiloskobun içinde, şekil-2 de görülen testere dişi biçiminde gerilim veren bir osilatör vardır ve bu osilatöre Süpürme Osilatörü denir. Böyle bir süpürme gerilimi osiloskobun x yatay saptırma levhalarına uygulanırsa, gerilimin zamanla orantılı olarak yükseldiği kısımlarda spot, ekran üzerinde sabit bir hızla soldan sağa hareket eder.gerilim kısa bir zaman içinde sıfır olunca spot da başlangıç noktasına geri döner, sonra tekrar sapmaya başlar. Böylece osiloskop ekranı üzerinde bir yatay zaman ekseni elde edilmiş olur. Süpürme osilatörünün frekansını kademeli ve sürekli olarak değiştiren iki düğmeyi döndürmekle bu yatay eksenin zaman ölçeğini geniş bir aralıkla değiştirmek mümkündür. Şekil-2. Testere dişi gerilim 2. Bir Alternatif Gerilimin Şeklini Osiloskobda Çıkarmak Montaj : Şekil-3 Şekli incelenmek istenen gerilim (örneğin şehir şebekesi gerilimi) potansiyometre şeklinde bağlı bir reosta ile küçültülerek osiloskobun düşey y-girişlerine uygulanır.yatay x-girişlerine dışardan bir gerilim verilmeyip aletin içindeki süpürme geriliminin yatay saptırma levhalarına gelmesi önceki düğmeleri uygun durumlara getirerek elde edilir. Ekran üzerinde şeklin sabit durması için süpürme geriliminin frekansı fs, incelenen gerilimin f frekansının n gibi bir tam sayı ile bölümüne eşit olmalıdır: fs = f / n. fs=f yani n=1 alınırsa gerilimin tam bir periyodu ekran üzerinde görülür. fs = f/n yapılırsa spot yatay eksen boyunca daha yavaş hareket edeceğinden gerilimin n peryodu ekran üzerinde çıkar. fs=nf seçilmişse bunun aksine gerilimin peryodunu 1/n kısımları ekran üzerinde aynı zamanda üst üste görülür.anlaşılıyorki şekli ekran üzerinde durdurmak ancak süpürme geriliminin frekansına fs=f /n gibi değerleri çok doğru olarak vermekle mümkündür.aksi halde şekil sola veya sağa hareket eder.fs frekansının bu ayarını kolaylaştırmak amacıyla incelenmek istenen gerilimin bir kısmı osiloskopda bulunan ve senkronizasyon anahtarı diye isimlendirilen bir anahtarı iç senkronizasyon durumuna 2-2

DİKKAT: Osiloskobun spotu ekran üzerinde sabit bir noktada uzun süre bırakılmamalıdır aksi halde ekranın o noktasındaki flouresan maddeyi elektronlar tahrip ederek o noktanın devamlı olarak kararmış

3 getirmekle aletin içinde süpürme osilatörüne etki ettirilir. Bu osilatörün f / n gibi frekanslarda yani f frekansı ile her zaman senkronize olarak titreşmesi sağlanır; bu olaya Senkronizasyon denir. Senkronizasyon ancak süpürme osilatörü frekansının f /n gibi değerlere yakın ayar edilmesi halinde başlar, osiloskobun yatay amplifikatör kazanç düğmesi ile senkronizasyon anahtarı dış senkronizasyon durumuna getirilince süpürme osilatörü, osiloskobun yatay girişlerine uygulanan diğer bir gerilimin frekansı ile senkronize olur. 2.1 Osiloskop karşısında ilk yapılması gerekenler 1. Osiloskobun Power (Güç) butonuna basılarak bir süre ısınması beklenir. 2. Parlaklık ( Intensity ) potansiyometresi ile parlaklık ayarı yapılır. Çizgi belirdikten sonra parlaklık yine bu düğme yardımı ile istenilen şekilde ayarlanabilir (Çok parlak olması fosfor ekrana zarar verir). 3. Xpos ve Ypos düğmeleri ile oynanarak çizgi ekran üzerine düşürülmeye çalışılır. 4. Işıklı çizginin parlaklığı ayarlandıktan sonra gerekiyorsa netliği de FOCUS düğmesi yardımıyla sağlanır. 5. Kalibrasyon ayarları yapılır.şekil-4 (b) de de görüldüğü gibi komütatörler üzerindeki işaretin altta ki kalibrasyon işaretiyle aynı pozisyonda olmalıdır. 6. İnvert butonları normal konumlarında olmalıdır. 7. Ayrıca ölçülecek gerilim ekrana sıgabilecek en büyük hale getirildiğinde yapılacak ölçüm en hassas olur Osiloskop kullanarak genlik, peryot ve faz farkının ölçülmesi y T V max x α Gerilim = 50mV/div Zaman = 1ms/div (a) Genlik Ölçülmesi; (b) Komütatörler Şekil-4 2-3

durumuna getirilince süpürme osilatörü, osiloskobun yatay girişlerine uygulanan diğer bir gerilimin frekansı ile senkronize olur. 2.1 Osiloskop karşısında ilk yapılması gerekenler 1.

4 Ekrandaki işaretin genliği Y (düşey) ekseninde ölçülür. Genlik, ilk önce ekran üzerindeki kareler cinsinden belirlenir. Daha sonra VOLTS/DIV giriş zayıflatıcısı komütatörünün üzerindeki işaretin gösterdiği değer ile kare sayısı çarpılarak gerilimin genliğe ilişkin değeri belirlenir. Şekil-4 te de görüldüğü gibi gerilim maksimum değeri 2 karedir ve her bir kare 50mV ta tekabül ettiğinden dolayı gerilimin maksimum değeri; V max = 2*50E-3 = 100 mv olarak hesaplanır. Gerilim dalga şeklinin efektif değerini hesaplıyacak olursak; V max Gerilim dalga şekli sürekli bir sinüs olduğundan dolayı V eff = olur. Dolayısıyla ; 2 100E 3 V eff = = mV çıkar. 2 Gerilim başka bir şekle sahip ise efektif değer formülünden hasaplanır. Peryot Ölçülmesi; Modern osiloskoplarda frekans yerine periyod ölçülmektedir. Periyod ölçümleri X (yatay) ekseninde yapılır. Dalga şeklinin bir periyodunun X ekseni yönündeki uzunluğu kareler sayılarak belirlenir. Daha sonra TIMEBASE komutatörünün gösterdiği değer (S/div, ms/div ya da μs/div) ile kare sayısı çarpılarak işaretin periyodu belirlenir. Şekil-4 ya tekrar bakacak olursak; dalga şekli bir periyodunu 10 karede tamamlamaktadır ve her bir kare 1ms ye tekabül ettiğinden dolayı dalga şeklinin periyodu 10ms dir. Buradan frekansa geçecek olursak; 1 f = olduğundan T 1 f = = 100Hz çıkar. 10Ε 3 Faz Farkının Ölçülmesi; Şekil-4 e bir R-L devresindeki kaynak gerilimi ile direnç üzerindeki gerilimin dalga şekli gösterilmiştir.direnç üzerindeki akım ve gerilim aynı fazda oldugundan direnç üzerindeki gerilimi direnç değerine böldüğümüzde akımın dalga şeklini ve akıma ilişkin faz bilgisini elde etmiş oluruz. Şimdi faz farkını bulmaya çalışalım; şekil 6 ya tekrar bakacak olursak bir periyodun 10 kare de tamamlandığı görülmektedir, bu durumda her bir kare 360/10=36 0 ye tekabül etmektedir. Faz açısı yani α 1.5 kare olduğundan dolayı akım ile gerilim arasında ki faz farkı; ϕ = 1.5*36 0 = 54 0 dir. 3. Osiloskobun Ön Panel Tanıtımı 2-4

Şekil-4 te de görüldüğü gibi gerilim maksimum değeri 2 karedir ve her bir kare 50mV ta tekabül ettiğinden dolayı gerilimin maksimum değeri; V max = 2*50E-3 = 100 mv olarak hesaplanır.

5 HAMEG OSİLOSKOP ÖN PANEL TANITIMI 2-5

6 2-6 Deney 2

7 2-7 Deney 2

Benzer belgeler

OSİLOSKOP KULLANIMINA AİT TEMEL BİLGİLER

OSİLOSKOP KULLANIMINA AİT TEMEL BİLGİLER Elektriksel işaretlerin ölçülüp değerlendirilmesinde kullanılan aletler içinde en geniş ölçüm olanaklarına sahip olan osiloskop, işaretin dalga şeklinin, frekansının