Tóm tắt lịch sử của máy hiện sóng

Máy hiện sóng là một dụng cụ đo điện tử được sử dụng rộng rãi. Nó có thể chuyển đổi các tín hiệu điện vô hình thành hình ảnh nhìn thấy được, giúp con người dễ dàng nghiên cứu quá trình thay đổi của các hiện tượng điện khác nhau.

Một số người cho rằng một chiếc đồng hồ vạn năng là đủ để xử lý mọi việc, vậy tại sao lại phải mất thời gian và công sức tìm hiểu về máy hiện sóng? Tóm lại, thời thế đã thay đổi. Độ phức tạp và tần số hoạt động của các hệ thống thiết bị điện tử hiện đại vượt xa những gì mà ngay cả TV hoặc radio đen trắng trước đây cũng có thể so sánh được. Học cách sử dụng máy hiện sóng chắc chắn có thể giảm đáng kể khối lượng công việc bảo trì của một người và nâng cao hiệu quả công việc.

Hơn nữa, việc ứng dụng máy hiện sóng không chỉ giới hạn trong lĩnh vực điện tử. Khi lắp đặt các cảm biến thích hợp, máy hiện sóng có thể đo được nhiều hiện tượng khác nhau. Chẳng hạn như cảm biến âm thanh, áp suất cơ học, áp suất, ánh sáng hoặc nhiệt. Nhân viên y tế cũng có thể sử dụng máy hiện sóng để đo sóng não. Do đó, máy hiện sóng là một dụng cụ đo điện tử rất linh hoạt và nó không hề cường điệu chút nào.

Hôm nay chúng ta cùng nhau tìm hiểu khái quát về lịch sử phát triển của máy hiện sóng.

I. Vẽ dạng sóng bằng tay

Lịch sử của máy hiện sóng có thể bắt nguồn từ những năm 1820. Sau khi ghép điện kế với hệ thống vẽ đồ thị cơ học, dạng sóng được ghi lại bằng tay. Thiết bị này bao gồm một cổ góp tiếp điểm đơn đặc biệt được lắp đặt trên trục rôto quay. Các điểm tiếp xúc có thể di chuyển xung quanh rôto theo thang đo chỉ báo độ chính xác và đầu ra xuất hiện trên điện kế, sau đó được các kỹ thuật viên vẽ đồ thị theo cách thủ công. Vì quá trình này được hình thành qua hàng nghìn chu kỳ sóng nên nó chỉ có thể tạo ra những dạng sóng gần đúng rất thô.

II. Vẽ dạng sóng tự động bằng máy

Máy hiện sóng tự động đầu tiên sử dụng điện kế và bút để ghi lại sơ đồ dạng sóng trên một cuộn giấy chuyển động liên tục. Do tần số của dạng sóng tương đối cao so với thời gian phản ứng của các thành phần cơ học nên dạng sóng không được vẽ trực tiếp dưới dạng hình ảnh mà được tạo ra trong một khoảng thời gian bằng cách kết hợp nhiều đoạn nhỏ của các dạng sóng khác nhau. Nó sẽ tự động sạc tụ điện từ dạng sóng thứ 100 và ghi lại nó, và mỗi lần sạc tụ tiếp theo sẽ bắt đầu từ một điểm xa hơn một chút dọc theo sóng. Các phép đo dạng sóng như vậy vẫn là giá trị trung bình của hàng trăm chu kỳ sóng, nhưng chính xác hơn so với các sơ đồ dạng sóng vẽ tay trước đây.

III. Máy hiện sóng mô phỏng

Máy hiện sóng tương tự chủ yếu dựa trên ống tia âm cực (CRT). Chùm tia điện tử do nó phát ra đi qua hệ thống phân cực ngang và dọc và chiếu vào chất huỳnh quang trên màn hình để hiển thị dạng sóng.

Ống tia âm cực cho máy hiện sóng:

1. Điện cực lệch điện áp

2. Súng điện tử

3. Chùm tia điện tử

4. Cuộn dây lấy nét

5. Màn hình được phủ một lớp phốt pho.

Vào những năm 1940, sự phát triển của radar và truyền hình đòi hỏi phải có các công cụ quan sát dạng sóng có hiệu suất vượt trội. Tektronix đã phát triển thành công máy hiện sóng đồng bộ với băng thông 10 MHz, nền tảng của máy hiện sóng hiện đại.

Một phạm vi có chức năng quét đồng bộ

Để tăng băng thông của máy hiện sóng tương tự, cần nâng cao toàn diện hiệu suất của ống dao động, khuếch đại dọc và quét ngang. Để cải thiện băng thông của máy hiện sóng kỹ thuật số, chỉ cần nâng cao hiệu suất của bộ chuyển đổi A/D ở mặt trước. Không có yêu cầu đặc biệt nào đối với ống dao động và mạch quét. Ngoài ra, máy hiện sóng kỹ thuật số có thể sử dụng đầy đủ khả năng bộ nhớ, lưu trữ và xử lý cũng như các chức năng kích hoạt và kích hoạt trước khác nhau. Vào những năm 1980, máy hiện sóng kỹ thuật số thống trị thị trường và nhiều nhà sản xuất đã ngừng sản xuất máy hiện sóng tương tự. Máy hiện sóng tương tự dần mờ nhạt trong giai đoạn lịch sử.

IV. Máy hiện sóng kỹ thuật số

Máy hiện sóng kỹ thuật số là máy hiện sóng hiệu suất cao được sản xuất thông qua một loạt công nghệ như thu thập dữ liệu, chuyển đổi A/D và lập trình phần mềm. Máy hiện sóng kỹ thuật số thường hỗ trợ các menu đa cấp, cung cấp cho người dùng nhiều tùy chọn và nhiều chức năng phân tích. Một số máy hiện sóng cũng có khả năng lưu trữ, cho phép lưu và xử lý dạng sóng.

Đối với máy hiện sóng có băng thông trong vòng vài trăm megahertz, máy hiện sóng của các thương hiệu trong nước đã có khả năng cạnh tranh với các thương hiệu nước ngoài về hiệu suất và có lợi thế rõ ràng về hiệu suất chi phí.

Máy hiện sóng kỹ thuật số có hầu hết các chức năng cơ bản của máy hiện sóng tương tự. Ví dụ: chức năng hiển thị dạng sóng, chế độ làm việc xY, các phương pháp kích hoạt cơ bản, v.v. Chúng cũng bao gồm các tính năng như độ trễ kích hoạt, chế độ ghép của tín hiệu đầu vào, điều chỉnh độ lệch và hiệu chỉnh đầu ra của nguồn tín hiệu.

Máy hiện sóng kỹ thuật số đã bổ sung thêm một số chức năng hữu ích hơn so với máy hiện sóng tương tự. Những cái phổ biến nhất bao gồm lựa chọn phạm vi tự động, tự động đo các tham số khác nhau, lưu trữ dạng sóng và trạng thái cài đặt, bus giao diện, hiển thị khớp đường cong trung bình (phương pháp nội suy), lọc băng thông cao và thông thấp, chế độ vận hành kích hoạt và lựa chọn điều kiện kích hoạt, và đo con trỏ, v.v.

V. Máy hiện sóng cảm ứng

Trong thời đại hiện nay, nhân loại đang trải qua một cuộc cách mạng kỹ thuật số. Các công nghệ mới nổi như 5G, Internet vạn vật, dữ liệu lớn, điện toán đám mây và trí tuệ nhân tạo không ngừng phát triển và phát triển. Máy hiện sóng cũng đang trải qua một cuộc cách mạng. Chế độ thao tác cảm ứng của điện thoại thông minh so với các phím bấm truyền thống đã được chứng minh là hiệu quả hơn. Các nhà sản xuất máy hiện sóng cũng đang xem xét áp dụng công nghệ cảm ứng vào máy hiện sóng để thay thế phương thức thao tác bằng phím và núm xoay truyền thống.

Tính chất lạc hậu của thiết bị kỹ thuật ban đầu và sự cải tiến chậm chạp của các công nghệ hiện có đã khiến các kỹ sư rất đau đầu. Máy hiện sóng cảm ứng đã mang đến cho các kỹ sư một trải nghiệm sử dụng hoàn toàn mới, nâng cao đáng kể hiệu quả làm việc ban đầu của họ. Phương pháp tương tác mới này cho phép các kỹ sư nhanh chóng xác định các vấn đề trong toàn bộ thiết kế sản phẩm và có thể sử dụng kết quả thử nghiệm để phân tích nhằm phát hiện và giải quyết vấn đề mà không cần phải lo lắng về cách vận hành máy hiện sóng nữa.