Oscilograf je orodje, ki se uporablja za merjenje električnega toka in napetosti, na splošno pa obstajata dve glavni vrsti: tisti, ki so elektromagnetni, in tisti, ki so zgrajeni okoli katodnih žarkov. Elektromagnetni modeli so enostavnejši in manj pogosti, čeprav je veliko odvisno od uporabe. Orodje v obeh oblikah ima široko uporabo v inženirstvu, telekomunikacijah in medicini – v bistvu povsod, kjer so pomembne natančne meritve električnih izhodov. Tehnično gledano se oscilograf razlikuje od sorodnega osciloskopa zaradi svoje sposobnosti shranjevanja in shranjevanja podatkov; vsaj prvotno so bili obsegi dobri samo za meritve v realnem času in niso mogli zajeti podatkovnih točk za prihodnjo referenco. Vendar to običajno ne drži več, zato se izrazi pogosto uporabljajo zamenljivo.
Osnovni koncept in glavne uporabe
Obstaja več razlogov, zakaj ljudje želijo ali morajo meriti električne tokove v majhnem obsegu. Proizvajalci elektronike so dober primer in v teh okoliščinah je natančno odčitavanje količine energije, ki teče skozi določeno napravo, zelo pomembno za stvari, kot sta varnost in združljivost z zunanjimi izhodi, kot so napajalni kabli. Merjenje tokov, ki tečejo skozi matične plošče strojev in odklopnikov stavb in pisarn, je prav tako pomembno na več načinov. V medicini lahko natančne meritve električnih nabojev, ki pulzirajo navzven iz srca, dobro kažejo na zdravstvene in morebitne težave v arterijskem sistemu. Oscilograf je prenosen in priročen način izvajanja meritev v teh in podobnih nastavitvah.
Elektromagnetni modeli
Elektromagnetna različica je presenetljivo preprosto orodje. Tok se dovaja skozi instrument in v magnetno tuljavo. Majhna odstopanja električnega toka povzročijo nastanek zagona v tuljavi. Ta zagon se meri in vse spremembe toka ali napetosti so izpeljane iz hitrosti in upogiba tuljave.
Obstajata dve pogosti različici standardnega elektromagnetnega stroja; eden uporablja laserje, drugi pa ima neposreden izhod. Ko je opremljen z laserjem, se svetloba odbija od laserja od ukrivljenega ogledala in nazaj v sprejemnik. Čas, ki je potreben, da se svetloba vrne, se meri namesto, da se tuljava meri neposredno. Tako so odčitki natančnejši in je lažje videti manjše razlike v toku. Neposredni izhod je pogosto v obliki ene ali več ročic, ki rišejo valovne vzorce na papir, ko se tok dovaja v stroj. Ta variacija je edina oblika neposrednega izhoda, ki je pogosta v elektromagnetnih oscilografih, druge oblike izhoda so le nizi meritev, ki jih je treba interpretirati, preden so uporabne.
Katodna cev
Katodni osciloskopi uporabljajo majhen zaslon, podoben TV-ju, da prikažejo dejanski valovni vzorec toka, ko ta potuje skozi napravo. Ko se naprava ne dovaja toka, CRT prikaže eno nepremično piko ali eno piko, ki se premika navpično po zaslonu. Ko se tok premika, se moč premika skozi vrsto plošč, ki merijo variacijo toka. Tok povzroči, da ti plošči nihajo med seboj, in to gibanje se odraža na zaslonu tako, da se pika premika gor in dol. Ta premikajoča se pika dejansko prikazuje električni tok v njegovi valovni obliki. To omogoča napravi, da meri ne samo standardni tok, kot to počne elektromagnetni model, ampak tudi valovne oblike, kot so srčni utripi.
Napredek in napredek
Oscilograf in z njim povezan osciloskop sta prehodila dolgo pot od njihove uvedbe v mainstream v zgodnjih 1800-ih. Najprej je prišel zelo rudimentaren model, ki je vključeval pero, nameščeno na boben, ki je označeval valove kot odziv na električno stimulacijo. Najzgodnejši fotografski modeli so dejansko vključevali ekspozicijske papirje, ki so se ohranili do pojava sodobnejšega filma; skoraj vse naprave so danes digitalne, mnoge pa lahko shranjujejo in prenašajo rezultate elektronsko v realnem času.