برخی از اشخاص تعمیرکار موبایل، به‌دلیل سابقه بالا و طولانی، به‌راحتی و به‌قولی در یک نگاه می‌توانند متوجه علت خرابی گوشی‌های موبایل شوند؛ اما در بعضی از موارد تعمیرات گوشی موبایل، همه چیز به همین سادگی پیش نمی‌رود و شخص تعمیرکار با کمک ابزارهای مختلف به‌سراغ عیب‌یابی گوشی می‌رود.
حین گذراندن دوره آموزش تعمیرات موبایل نیز به دفعات نیاز به استفاده از اسیلوسکوپ پیدا میکنید. صرفه‌جویی در زمان، هزینه و تشخیص درست علت خرابی را می‌توانیم از جمله مزیت‌های استفاده از ابزارهای پیشرفته عیب‌یابی و تعمیرات موبایل بدانیم.
در این جلسه آموزشی، از سری جلسات آموزش رایگان تعمیر موبایل، به معرفی جامع و کامل دستگاه اسیلوسکوپ در تعمیرات موبایل میپردازیم و به این سوال پاسخ میدهیم که اسیلوسکوپ چیست.
اسیلوسکوپ چیست؟
دستگاه اسیلوسکوپ، ابزاری برای نمایش تصویری شکل موج‌ها و سیگنال‌های متغیر در طول زمان است. دستگاه اسیلوسکوپ یا نوسان‌نما قادر است ولتاژ ورودی را به‌صورت یک سیگنال دریافت کرده و آن را در واحد زمان برای شما به‌نمایش بگذارد. در واقع، با این دستگاه می‌توانیم مشخصات یک موج را به‌دست آورده و همچنین، جهت مقایسه دو شکل موج نیز از آن استفاده کنیم.
دستگاه اسیلوسکوپ پارامترهای مختلف شکل موج، مانند فرکانس و دوره موج را نشان می‌دهد و حتی این قابلیت را دارد تا امواج را ضبط کرده و مجدداً جهت بازبینی، در اختیارکاربران قرار دهد. در این ابزار، ورودی USB برای اتصال به کامپیوتر هم وجود دارد؛ یعنی می‌توانیم با آن، شکل موج‌های نقاط تست مدار گوشی موبایل را به کامپیوتر منتقل کرده و ارزیابی کنیم.
مهم‌ترین کاربرد اسیلوسکوپ، در آزمایشگاه الکترونیک جهت بررسی دستگاه‌های مهندسی برق، دیجیتال و الکترونیک است؛ چه اینکه شما یک تعمیرکار دستگاه‌های الکترونیکی باشید، و چه اینکه یک دانشجو یا مهندس برق، فرقی نمی‌کند. کار با دستگاه اسیلوسکوپ، برای تولید، تعمیر، پژوهش و توسعه، همواره به‌عنوان مهم‌ترین و کاربردی‌ترین دستگاه برای شما خواهد بود.
کاربرد اسیلوسکوپ در تعمیرات موبایل
شاید با این پرسش مواجه شوید که کاربرد اسیلوسکوپ در تعمیرات موبایل چیست؟ آیا این دستگاه منحصراً می‌تواند روند عیب‌یابی گوشی موبایل را انجام دهد؟ در پاسخ به‌این سؤال، باید بگوییم که این کارآیی، صرفاً متعلق به این دستگاه نیست؛ اما با این وجود، پرطرفدارترین دستگاهی است که می‌توانیم از آن برای این منظور بهره بگیریم.
هنگامی‌که از اسیلوسکوپ در تعمیرات موبایل استفاده میکنیم، بررسی نوع، تعداد و شکل امواج مختلف، امکان‌پذیر است. علاوه بر آن افراد متخصص، می‌توانند این جزئیات را برای بررسی‌های بیشتر ثبت کرده و یا آن را با دیگر متخصصان این امور، به‌اشتراک بگذارند. از سوی دیگر، اتصال سریع دستگاه نوسان نما در تعمیرات گوشی موبایل، به اجزائی همچون USB و کامپیوتر می‌تواند سرعت این تبادل اطلاعات را تا حد زیادی افزایش دهد.
در چنین شرایطی، ضرورت خرید اسیلوسکوپ برای واحد‌های تعمیرات گوشی‌های موبایل، امری غیرقابل‌انکار است. با وجود کارایی حساس این ابزار، دستگاه اسیلوسکوپ مورد استفاده در حوزه‌های تعمیراتی، باید از کیفیت مطلوبی برخوردار باشد؛ چراکه وجود هرگونه نقص در کارکرد این دستگاه می‌تواند سلامت ابزارهای دیگر را به‌چالش بکشاند.
اجزاء مختلف اسیلوسکوپ
اسیلوسکوپ، امواج ولتاژ را بر مبنای زمان اندازه می‌گیرد و سپس ولتاژ را در محور Y(محور عمودی) و زمان را در محورX (محور افقی) بر روی صفحه‌نمایش دستگاه نشان می‌دهد. علاوه بر این دو محور، در بعضی موارد، شدت روشنایی در این دستگاه، محور Z نامیده میشود.
این دستگاه غالباً سه سیستم دارد که به کمک آن‌ها به بازسازی سیگنال‌های دریافتی می‌پردازد. یک سیستم عمودی، یک سیستم افقی و در نهایت یک سیستم محرک. هر سه سیستم با برچسب‌هایی بر روی پنل جلویی دستگاه، مشخص می‌شوند.
بسیاری از دستگاه‌های اسیلوسکوپ جدید، بخشی به نام پروب یا پراب دارند. در واقع پروب، بخشی است که بین منبع سیگنال و اسیلوسکوپ، ارتباط فیزیکی و الکتریکی برقرار میکند. علاوه بر این، برخی از آن‌ها دارای سوییچی هستند که به اپراتور اجازه می‌دهد در صورت نیاز، مقاومت را دور بزند.
انواع اسیلوسکوپ
انواع اسیلوسکوپ، در دو نوع اسیلویسکوپ آنالوگ و اسیلوسکوپ دیجیتال عرضه میشود که اسیلوسکوپ‌های آنالوگ معمولاً سنگین‌وزن و دارای صفحه‌نمایش کوچک و تک‌رنگ هستند و پارامترهای شکل موج را باید به‌صورت دیداری به‌دست آورد؛ در حالی‌که نسل جدید اسیلوسکوپ‌ها، از نوع اسیلوسکوپ دیجیتال می‌باشند و علاوه بر وزن کمی که دارند، دارای صفحه‌نمایش رنگی و محاسبه اتوماتیک هستند.
اسیلوسکوپ‌ها ممکن است آنالوگ یا دیجیتال باشند. نوع اطلاعات و نحوه ارسال در دو نوع دستگاه آنالوگ یا دیجیتال با یکدیگر متفاوت است. اطلاعات دریافت شده از نوع آنالوگ را نمی‌توانیم به‌طور مستقیم به کامپیوتر انتقال دهیم؛ اما این کار در دستگاه نوع دیجیتال به‌راحتی امکان‌پذیر است.
اسیلوسکوپ‌های آزمایشگاهی، به‌طور معمول، در دسته اسیلوسکوپ‌های رومیزی به‌شمار می‌روند. آن‌ها ابعاد بزرگی دارند و بیشتر در آزمایشگاه‌های تخصصی برای پژوهش‌های علمی، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
دستگاه‌های کوچکتری نیز وجود دارند که قابل‌حمل بوده و به اسیلوسکوپ پرتابل مشهور هستند. این قبیل دستگاه‌های اسیلوسکوپ، به‌طور اختصاصی برای انجام کارهای تعمیراتی طراحی شده‌اند. آن‌ها از قیمت پایین‌تری نیز برخوردار هستند و برای تعمیرکاران، پژوهشگران و کارگاه‌های کوچک، ایده‌آل‌تر هستند.
کاربرد اسیلوسکوپ در صنایع مختلف
اسیلوسکوپ، یک دستگاه کاربردی می‌باشد که در صنایع و حوزه‌های مختلفی استفاده میشود؛ از جمله کاربرد اسیلوسکوپ، میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
تعمیرات موبایل و وسایل الکترونیکی
این دستگاه، یکی از تجهیزات کاربردی در تعمیر بسیاری از وسایل الکتریکی مثل کامپیوتر، دستگاه تهویه، کامپیوتر و به‌خصوص، تعمیرات موبایل می‌باشد و کاربرد گسترده‌ای در عرصه تعمیرات و عیب‌یابی دارد.
حوزه علوم
دستگاه نوسان نما به فیزیکدانان و دانشمندان هسته‌ای کمک میکند که محدوده تأثیر تغییرات مختلف سیگنال‌ها را بررسی کرده و از این داده‌ها در پژوهش‌های خودشان استفاده کنند.
حوزه پزشکی
پزشکان دستگاه نوسان نما را برای نظارت بر وضعیت بیماران قلبی، بررسی امواج مغزی و انجام آزمایشات مختلف، به‌کار می‌گیرند.
ردیابی سیگنال‌ها
برای بازبینی و تعمیر یک قطعه الکتریکی معیوب می‌توانیم از دستگاه نوسان نما کمک بگیریم. به‌وسیله این دستگاه، سیگنال‌های غیرمنتظره شناسایی می‌شوند و بعد از آن، شخص تعمیرکار می‌تواند تعمیر وسیله را آغاز کند.
تعمیرات خودرو
برای بررسی انژکتورهای سوخت می‌توانیم از این دستگاه استفاده کنیم. این کار می‌تواند سرعت عمل تشخیص مشکل را تسریع کند.
حوزه مهندسی
مهندسان برق، الکترونیک و صدا، از دستگاه اسیلوسکوپ در اندازه‌گیری‌ها و محاسبات خود استفاده می‌کنند.
تعمیرات برد
کاربرد اسیلوسکوپ در تعمیرات برد نیز بسیار زیاد است. با استفاده از دستگاه اسیلوسکوپ می‌توانیم سیگنال‌های نقاط مختلف برد را بررسی کرده و از این طریق، متوجه مشکلات موجود شویم.
کاربرد اسیلوسکوپ در تعمیرات موبایل
اسیلوسکوپ یا نوسان‌نما می‌تواند برای تعمیرات گوشی‌های هوشمند به‌کار گرفته شود. دستگاه اسیلوسکوپ قادر است که ولتاژ را در واحد زمان، تشخیص داده و بررسی کند؛ سپس دستگاه، شکل موجی که در سیگنال برد اصلی وجود دارد را مشخص کند تا از این طریق، شما بتوانید دلیل آسیب‌دیدگی در گوشی موبایل را شناسایی و ردیابی کنید.
در این فرآیند، دستگاه نوسان نما، اطلاعاتی که از گوشی می‌گیرد را به موج تبدیل کرده و بر روی صفحه‌نمایش دستگاه، نشان می‌دهد؛ به این صورت که دامنه موج مشکلات گوشی موبایل، مانند قطعی در مدار، آسیب دیدن آی‌سی‌های فلش موبایل و غیره را نشان می‌دهد؛ البته تشخیص منشاء این مشکلات با شخص تعمیرکار خواهد بود.
همچنین، نوسان نما به‌صورت گرافیکی، اعوجاج و نویز احتمالی در سیگنال را نمایش می‌دهد. با داشتن چنین اطلاعات بصری، اطلاعات پالس‌های گذرا که تهدیدی بالقوه برای سیستم هستند، کشف و جداسازی خواهند شد.
نحوه کار با اسیلوسکوپ در تعمیرات موبایل و آموزش اسیلوسکوپ
نحوه کار با اسیلوسکوپ در تعمیرات موبایل، ممکن است روندی پیچیده، به‌نظر برسد. به‌طور کلی نحوه بهره‌گیری از این دستگاه کار سختی نیست؛ اما تفسیر اطلاعات به‌دست آمده از آن نیاز به برخورداری از دانش قبلی دارد. برای کار با اسیلوسکوپ در تعمیرات گوشی موبایل، ابتدا آن را روشن کنید و تا زمان ظاهر شدن کامل تصویر بر روی صفحه‌نمایش آن صبر کنید.
به‌طور معمول، چنانچه تنظیمات اسیلوسکوپ به‌درستی انجام شده باشد، به‌محض روشن شدن دستگاه نوسان نما، امواج گرافیکی بر روی آن نقش می‌بندند. اگر تصویر مشخص شده به هر دلیلی نمایان نشد، باید برای بررسی مجدد این اطلاعات، دکمه اتوماتیک را فشار دهید تا فرآیند نمایش موج‌ها، دوباره از سر گرفته شود.
زمانی‌که شخص به این اطلاعات دسترسی داشته باشد، برای درک بهتر آنچه که رخ داده است، برخی موج‌ها را بر روی صفحه‌نمایش دستگاه اسیلوسکوپ زوم میکند. بزرگ شدن بخشی از اطلاعات امواج، این امکان را به شخص تعمیرکار می‌دهد که با دقت بیشتری نقطه خرابی و معیوب را شناسایی کند. لازم‌به‌ذکر است که تنظیم سرعت پایه نیز در همین حین انجام میشود. اعمال این تغییرات می‌تواند تا حدودی، شدت حرکات موج‌ها را در هنگام بررسی، کنترل کند.
همچنین با بهره‌گیری از تریگرهای دستگاه اسیلوسکوپ در تعمیرات گوشی موبایل، می‌توانیم امواج مربوطه را بر روی دستگاه کنترل کنیم. واضح است که تنظیم صحیح دکمه‌های دستگاه نوسان نما، از اهمیت بالایی برخوردار است. اگر این فرآیند به‌درستی انجام شود، تصویر نمایش داده شده بر روی دستگاه نوسان‌نما از کیفیت بالایی برخوردار خواهد بود.
مراحل کار با اسیلوسکوپ
کار کردن با اسیلوسکوپ ممکن است که در ابتدا برای شما دشوار و پیچیده به‌نظر برسد؛ اما با تمرین و رعایت نکات ایمنی می‌توانید از آن به‌راحتی استفاده کنید. برای شروع کار با اسیلوسکوپ کافی است مراحل زیر را دنبال کنید:
- پروب را به کانال ورودی اسیلوسکوپ وصل کنید.
- از اتصال پروب به سیگنالی‌که قرار است بررسی شود، مطمئن شوید.
- محور عمودی و افقی را به‌درستی تنظیم کنید تا دستگاه، شکل امواج را صحیح نمایش دهد.
- دستگاه نوسان نما را برای تثبیت شکل موج، تنظیم کنید.
- با توجه به شکل امواج، تفسیر‌های لازم را انجام دهید.
- توجه داشته باشید که در صورت دیدن هرگونه مشکل یا مغایرت، آن را به‌خوبی تجزیه‌و‌تحلیل و تفسیر کنید.
- مدار را بر اساس تحلیل‌های انجام شده، تنظیم کنید.
تفاوت اسیلوسکوپ با مولتی‌متر دیجیتال
فرق اسیلوسکوپ با مولتی‌متر دیجیتال، تفاوت بین نمایش تصویر و نمایش اعداد است. هر دو این ابزارها، عملکردهای مختلفی را انجام می‌دهند؛ اما مولتی‌متر دیجیتال نسبت به دستگاه اسیلوسکوپ می‌تواند چندین کمیت‌های بیشتر را اندازهگیری کند.
مولتیمترها سیگنال‌های گسسته را به دقیق‌ترین شکل ممکن اندازه می‌گیرند و امکان خواندن مقادیر ولتاژ، مقاومت الکتریکی و جریان را تا 8 رقم فراهم می‌کنند. یک مولتی‌متر می‌تواند ولتاژ AC، جریان و مقاومت را اندازهگیری کند. اگر مولتی‌متر پیشرفته‌تر باشد؛ حتی می‌تواند دما، ظرفیت خازن، تست سلامت دیودها و موارد دیگر را اندازهگیری کند. با این حال، مولتیمترها نمی‌توانند سیگنال‌های گذرا یا هارمونیک را نمایش دهند. می‌توانیم از مولتی‌متر برای چک کردن انواع باتری موبایل، بلندگو، میکروفون و همین‌طور، وجود هرگونه مشکل در عیب‌یابی اتصالات، استفاده کنیم.
اسیلوسکوپ‌ها برای کارهای مهندسی یا سیستم‌های عیب‌یابی طراحی شده‌اند که ممکن است حاوی سیگنال‌های پیچیده‌ای باشند. برخلاف مولتی‌متر، یک دستگاه اسیلوسکوپ فقط می‌تواند ولتاژ را اندازهگیری کند؛ هرچند که این کار را با جزئیات بیشتری انجام می‌دهد.
همچنین، دستگاه‌های نوسان نما می‌توانند در صفحه‌نمایش خود، شکل موج را با دقت بالایی به‌نمایش بگذارند. به‌عبارت دیگر این دستگاه‌ها، قدرت سیگنال و نوع شکل موج و فرکانس یک سیگنال را نمایش می‌دهند. دستگاه اسیلوسکوپ نسبت به مولتی‌مترهای دیجیتال، امکانات اندازهگیری بسیار سریع‌تر و پهنای باند اندازهگیری وسیع‌تری دارد به همین دلیل، در عیب‌یابی سیستم‌های پیچیده یا انجام کارهای طراحی الکترونیکی، به یک دستگاه اسیلوسکوپ نیاز دارید.
به‌طور کلی، می‌توانیم این‌طور بگوییم که تفاوت مولتی‌متر و اسیلوسکوپ، در این است که مولتی‌متر می‌تواند ولتاژ موج را اندازهگیری کند؛ اما این عمل، با تغییرات آنی و سریع ولتاژ، هَمگام نبوده و بسیاری از تغییرات ولتاژ را نشان نمی‌دهد؛ در حقیقت، آنچه که مولتی‌متر نشان می‌دهد، مقدار متوسط ولتاژ است، نه مقدار لحظه‌ای آن!
نکاتی مهم برای خرید اسیلوسکوپ
خریداری هر نوع از لوازم و ابزار تعمیرات موبایل، باید با دقت و تمرکز انجام شود؛ به‌ویژه، اگر این ابزارها و تجهیزات، تخصصی بوده و نقشی مهمی در حوزه‌های کاری و شغلی شما داشته باشد. در این بحش، به مجموعه‌ای از نکات مهمی اشاره میکنیم که به شما در انتخاب دستگاه اسیلوسکوپ مناسب حین مراجعه به مراکز فروش اسیلوسکوپ کمک میکند.
توجه به فرکانس کاری و سرعت نمونه‌برداری دستگاه اسیلوسکوپ و تناسب آن با نیاز شما، بسیار اهمیت دارد.
به‌هنگام خرید اسیلوسکوپ، به پهنای باند یا Band width دستگاه توجه کنید. این ویژگی، همان توانایی دستگاه نوسان نما در اندازهگیری سیگنال آنالوگ است. اگر میخواهید دقتی معادلِ %2 با یک نوسان نما 100MHz به‌دست بیاورند، باید فرکانس اعمالی به دستگاه، حداکثر 20MHz باشد.
تعداد کانال‌های دستگاه اسیلوسکوپ بسیار مهم است؛ چراکه بر تعداد شکل موج‌هایی که قادر به نمایش آن‌ها است، تأثیر می‌گذارد. دستگاه‌های سه‌کاناله و چهارکاناله، بیشترین کاربرد را دارند.
نکته بعدی، توجه به نرخ نمونه‌برداری یا Sample Rate است که هرچقدر که میزان آن بیشتر باشد، کیفیت اندازهگیری و قابلیت به‌نمایش‌گذاری دستگاه نوسان نما بالاتر خواهد بود.
توجه به تریگر دستگاه اسیلوسکوپ، از دیگر نکات مهم در هنگام خرید اسیلوسکوپ است؛ زیرا این بخش از دستگاه، سیگنال‌های پردازش شده را ثبت میکند.
ظرفیت حافظه دستگاه اسیلوسکوپ نیز اهمیت بسیاری دارد؛ هرچقدر که ظرفیت حافظه این دستگاه بالاتر باشد، قدرت ذخیره سیگنال‌ها در آن نیز بیشتر خواهد بود.
اگر دستگاه نوسان نما از قابلیت اندازهگیری اتوماتیک برخوردار باشد، کار کردن با آن برای شما بسیار راحتر خواهد بود.
قابلیت اتصال به کامپیوتر، از دیگر ویژگی‌هایی است که انتطار می‌رود در دستگاه اسیلوسکوپ وجود داشته باشد.
در هنگام خرید اسیلوسکوپ، به ابعاد و ویژگی‌های صفحه‌نمایش نیز توجه کنید؛ چراکه بزرگتر و باکیفیت‌‌تر بودن صفحه‌نمایش دستگاه اسیلوسکوپ، موجب میشود که بتوانید سیگنال‌های بیشتری را راحتر بررسی کنید.
آخرین نکته، توجه به قابلیت دیکد (decode) کردن سریال باس در دستگاه نوسان نما است که نوع اتوماتیک سریال باس به شما، بیشتر توصیه میشود.
جمع‌بندی!
هدف اصلی یک اسیلوسکوپ یا نوسان نما، اندازهگیری و نمایش ولتاژ در مقابل زمان است. این دستگاه برای طراحی الکتریکی و الکترونیکی، آزمایش و اشکال‌زدایی تقریباً هر چیزی که با برق کار میکند، به‌طور گسترده استفاده میشود.
برخی از موارد تعمیرات گوشی موبایل، تنها با کمک اسیلوسکوپ امکان‌پذیر می‌باشد؛ چراکه این دستگاه، به‌سرعت، عملیات عیب‌یابی گوشی را انجام می‌دهد. دستگاه اسیلوسکوپ، با دقت، اطلاعات کلیدی حاصل از تست گوشی را تشخیص داده و به‌شکل موج بر روی صفحه‌نمایش خودش نشان می‌دهد.
فرد تعمیرکار نیز از طریق مشاهده سیگنال‌های مختلف شکل موج، می‌تواند عملکرد قطعات نیمه‌هادی، مانند آی‌سی‌ها، ترانزیستورها و اسیلاتورها را ارزیابی و محدوده خطا را شناسایی کند. این روش رایج‌ترین و ساده‌ترین راه برای تعمیر گوشی‌ها است. گفتنی است که تولیدکنندگان گوشی موبایل نیز از دستگاه اسیلوسکوپ برای تست یکپارچگی سیگنال‌های گوشی‌های تولیدی‌شان استفاده می‌کنند.
سوالات متداول
سخن پایانی
کاربر عزیز آموزشگاه متخصصان فردا، چنانچه در ارتباط با محتوای این جلسه، «اسیلوسکوپ چیست؟ آموزش اسیلوسکوپ و نحوه کار با اسیلوسکوپ»، از مجموعه جلسات آموزش رایگان تعمیرات موبایل، سؤال یا ابهامی دارید، پیشنهاد میکنیم سؤالات خود را در بخش دیدگاه‌ها مطرح کنید تا سایر کاربرانی که به این جلسه‌ی آموزشی مراجعه می‌کنند، بتوانند از آن‌ها بهره‌مند شوند.
در صورت تمایل، برای ثبت‌نام در کلاس‌های مهارت‌محور آموزشگاه فنی متخصصان فردا، می‌توانید بر روی این لینک کلیک کنید. این دوره‌ی آموزشی، در قالب ۲۸ جلسه ۳ ساعته برگزار میشود و به‌صورت تئوری و عملی همراه با مدرک بین‌المللی سازمان فنی‌وحرفه‌ای، شما را تبدیل به یک متخصص تعمیرات موبایل میکند.
درصورت وجود هرگونه سوال، با ما تماس بگیرید. در خدمت شما هستیم.
میخواهید تعمیرکار موبایل شوید؟
فرم زیر را پر کنید، در اسرع وقت با شما تماس میگیریم.
دکتر الهه ولایتی
دکتری تکنولوژی آموزشی از دانشگاه علامه طباطبایی، محقق علمی و مولف چندین جلد کتاب معتبر در زمینه آموزش.
