تاريخ موجز للذبذبات

راسم الذبذبات هي أداة قياس إلكترونية تستخدم على نطاق واسع. يمكنه تحويل الإشارات الكهربائية غير المرئية إلى صور مرئية، مما يسهل على الأشخاص دراسة العمليات المتغيرة للظواهر الكهربائية المختلفة. 

يعتقد بعض الناس أن المتر المتعدد كافٍ للتعامل مع كل شيء، فلماذا تهتم بإضاعة الوقت والجهد في تعلم راسمات الذبذبات؟ باختصار، لقد تغير الزمن. إن التعقيد وتكرار التشغيل لأنظمة المعدات الإلكترونية الحديثة يتجاوز ما يمكن أن يقارن به حتى التلفزيون أو الراديو بالأبيض والأسود في الماضي. من المؤكد أن تعلم استخدام راسم الذبذبات يمكن أن يقلل بشكل كبير من عبء أعمال الصيانة ويحسن كفاءة العمل. 

علاوة على ذلك، فإن استخدام راسمات الذبذبات لا يقتصر على مجال الإلكترونيات. عند تركيب أجهزة الاستشعار المناسبة، يمكن لراسمات الذبذبات قياس الظواهر المختلفة. مثل أجهزة استشعار الصوت أو الضغط الميكانيكي أو الضغط أو الضوء أو الحرارة. يمكن للعاملين في المجال الطبي أيضًا استخدام أجهزة قياس الذبذبات لقياس موجات الدماغ. ولذلك، فإن الذبذبات هي أداة قياس إلكترونية متعددة الاستخدامات، وهي ليست مبالغة بأي حال من الأحوال. 

اليوم، دعونا نلقي نظرة عامة على تاريخ تطور راسم الذبذبات. 

I. ارسم الشكل الموجي باليد

يمكن إرجاع تاريخ راسم الذبذبات إلى عشرينيات القرن التاسع عشر. بعد اقتران الجلفانومتر بنظام الرسم الميكانيكي، تم تسجيل الأشكال الموجية يدويًا. يتكون هذا الجهاز من عاكس خاص أحادي الاتصال مثبت على عمود الدوار الدوار. يمكن أن تتحرك نقاط الاتصال حول الدوار وفقًا لمقياس مؤشر الدرجة الدقيق، وظهر الإخراج على الجلفانومتر، والذي تم بعد ذلك رسمه يدويًا بواسطة الفنيين. وبما أن هذه العملية تشكلت على مدى آلاف الدورات الموجية، فإنها لم تتمكن إلا من إنتاج تقديرات تقريبية جدًا لأشكال الموجات. 

ثانيا. رسم الموجي التلقائي بواسطة الآلات

استخدم أول راسم ذبذبات أوتوماتيكي جلفانومترًا وقلمًا لالتقاط مخططات الشكل الموجي على لفة ورق تتحرك باستمرار. نظرًا للتردد العالي نسبيًا لأشكال الموجات مقارنة بوقت رد فعل المكونات الميكانيكية، لم يتم رسم أشكال الموجات مباشرة كصور ولكن تم إنشاؤها على مدى فترة من الزمن من خلال الجمع بين العديد من الأجزاء الصغيرة من أشكال موجية مختلفة. سيتم شحن المكثف تلقائيًا من شكل الموجة رقم 100 وتسجيله، وستبدأ كل عملية شحن لاحقة للمكثف من نقطة أبعد قليلاً على طول الموجة. كانت قياسات شكل الموجة هذه لا تزال تمثل متوسط ​​مئات الدورات الموجية، ولكنها كانت أكثر دقة من مخططات الشكل الموجي المرسومة يدويًا سابقًا.  

ثالثا. مقلد الذبذبات

يعتمد راسم الذبذبات التناظري بشكل أساسي على أنبوب أشعة الكاثود (CRT). ويمر شعاع الإلكترون المنبعث منه عبر أنظمة الانحياز الأفقي والرأسي ويضرب مادة الفلورسنت الموجودة على الشاشة لعرض شكل الموجة.   

أنبوب أشعة الكاثود لراسمات الذبذبات: 

1. انحراف الجهد الكهربائي 

2. المسدس الإلكتروني 

3. شعاع الإلكترون 

4. ملف التركيز 

5. الشاشة مغلفة بطبقة من الفوسفور.  

في الأربعينيات من القرن العشرين، تطلب تطوير الرادار والتلفزيون أدوات لمراقبة شكل الموجة ذات أداء ممتاز. نجحت شركة Tektronix في تطوير راسم ذبذبات متزامن بعرض نطاق يبلغ 10 ميجاهرتز، والذي كان أساس ذبذبات الذبذبات الحديثة.     

نطاق مع وظيفة المسح المتزامن

لزيادة عرض النطاق الترددي لمرسمة الذبذبات التناظرية، من الضروري تحسين أداء أنبوب راسم الذبذبات والتضخيم الرأسي والمسح الأفقي بشكل شامل. لتحسين عرض النطاق الترددي لمرسمة الذبذبات الرقمية، يلزم تحسين أداء محول A/D الموجود في الواجهة الأمامية فقط. لا توجد متطلبات خاصة لأنبوب الذبذبات ودائرة المسح. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لراسمات الذبذبات الرقمية الاستفادة بشكل كامل من قدرات الذاكرة والتخزين والمعالجة، بالإضافة إلى وظائف التشغيل والتشغيل المسبق المختلفة. في الثمانينيات، هيمنت أجهزة الذبذبات الرقمية على السوق، وتوقف العديد من الشركات المصنعة عن إنتاج أجهزة الذبذبات التناظرية. تلاشت ذبذبات الذبذبات التناظرية تدريجيًا من المرحلة التاريخية.   

رابعا. راسم الذبذبات الرقمي

راسمات الذبذبات الرقمية هي راسمات ذبذبات عالية الأداء يتم تصنيعها من خلال سلسلة من التقنيات مثل الحصول على البيانات، وتحويل A/D، وبرمجة البرامج. تدعم راسمات الذبذبات الرقمية عادةً قوائم متعددة المستويات، مما يوفر للمستخدمين خيارات متنوعة ووظائف تحليل متعددة. توفر بعض راسمات الذبذبات أيضًا إمكانات تخزين، مما يسمح بحفظ ومعالجة أشكال الموجات.   

بالنسبة لراسمات الذبذبات التي يبلغ عرض النطاق الترددي فيها عدة مئات من الميغاهيرتز، تمكنت راسمات الذبذبات الخاصة بالعلامات التجارية المحلية بالفعل من التنافس مع العلامات التجارية الأجنبية من حيث الأداء ولها مزايا واضحة في أداء التكلفة. 

تحتوي راسمات الذبذبات الرقمية على معظم الوظائف الأساسية لراسمات الذبذبات التناظرية. على سبيل المثال، وظيفة عرض الأشكال الموجية، ووضع العمل xY، وطرق التشغيل الأساسية، وما إلى ذلك. وتتضمن أيضًا ميزات مثل تأخير الزناد، ووضع اقتران إشارة الإدخال، وتعديل الانحراف، ومعايرة إخراج مصدر الإشارة.   

أضافت ذبذبات الذبذبات الرقمية العديد من الوظائف المفيدة مقارنة بذبذبات الذبذبات التناظرية. تشمل أكثرها شيوعًا الاختيار التلقائي للنطاق، والقياس التلقائي لمختلف المعلمات، وتخزين أشكال الموجات وحالة الإعدادات، وحافلة الواجهة، وعرض متوسط ​​المنحنى المناسب (طريقة الاستيفاء)، وتصفية التمرير العالي والمنخفض لعرض النطاق الترددي، ووضع تشغيل المشغل واختيار حالة المشغل، وقياس المؤشر، وما إلى ذلك. 

V. المس راسم الذبذبات

في العصر الحالي، تشهد البشرية ثورة رقمية. إن التقنيات الناشئة مثل 5G وإنترنت الأشياء والبيانات الضخمة والحوسبة السحابية والذكاء الاصطناعي تتطور وتتطور باستمرار. يشهد راسم الذبذبات أيضًا ثورة. أثبت وضع التشغيل باللمس في الهواتف الذكية، مقارنةً بالضغط على المفاتيح التقليدية، أنه أكثر كفاءة. يفكر مصنعو راسم الذبذبات أيضًا في تطبيق تقنية اللمس على راسمات الذبذبات لتحل محل طرق تشغيل المفتاح والمقبض التقليدية.    

إن الطبيعة القديمة للمعدات التقنية الأصلية والتحسين البطيء للتقنيات الحالية تسبب الكثير من الصداع للمهندسين. لقد قدم راسم الذبذبات الذي يعمل باللمس للمهندسين تجربة استخدام جديدة تمامًا، مما أدى إلى تعزيز كفاءة العمل الأصلية بشكل كبير. تتيح هذه الطريقة التفاعلية الجديدة للمهندسين التعرف بسرعة على المشكلات في تصميم المنتج بأكمله، ويمكنهم الاستفادة من نتائج الاختبار للتحليل لاكتشاف المشكلات وحلها، دون الحاجة إلى القلق بشأن كيفية تشغيل راسم الذبذبات بعد الآن.