オシロスコープの発展史を簡単に説明する

Thread Content

オシロスコープは、非常に幅広い用途を持つ電子計測機器です。彼は肉眼では見えない電気信号を見える画像に変換することができ、人々がさまざまな電気現象の変化過程を研究しやすくしている。万能テスターだけで何とかなると考える人もいて、なぜ時間と労力をかけてオシロスコープを学ぶ必要があるのかと思う。一言で言えば、時代が変わったのだ。現在の電子機器のシステムの複雑さや動作周波数は、かつての白黒テレビやラジオなどとは比べ物にならない。オシロスコープの使い方を身につければ、間違いなく**自分の修理作業量を減らし、作業効率を向上させることができます。また、オシロスコープの応用は電子分野に限られるわけではありません。適切なセンサーを取り付けることで、オシロスコープはさまざまな現象を測定できる。音声、機械的圧力、圧力、光、または熱のセンサーなど。医療従事者はオシロスコープを使って脳波を測定することもできます。ですから、オシロスコープは非常に幅広い用途を持つ電子測定機器であり、決して大げさな表現ではありません。今日は、オシロスコープの発展史について大まかに見ていきましょう。一、手動で波形を描くオシロスコープの歴史は19世紀20年代に遡り、検流計と機械的な描画システムを組み合わせて波形を手動で記録していた。この装置は、回転するローター軸に取り付けられた特殊な単接点整流子で構成されている。接点は、正確な度数インジケーターの目盛りに従ってローターの周囲を移動でき、出力は検流計に現れ、技術者が手作業で記録する。この過程は数千の波周期の間に形成されるため、非常に粗い近似波形しか生成できない。二、機械による自動波形描画　最初の自動オシロスコープは検流計とペンを用いて、波形図を連続して移動する紙巻きに記録した。機械部品との反応時間が遅いのに対し、波形の周波数は比較的高いため、波形画像を直接描画するのではなく、一定時間にわたって多くの異なる波形の小片を組み合わせることで波形画像を作成します。それは100番目の波から自動的にコンデンサを充電し記録し、コンデンサのその後の各充電は波に沿って少し離れた点から始まります。この種の波形測定値も依然として数百の波周期の平均値であるが、以前の手描きの波形図よりも正確である。三、シミュレーションオシロスコープ　シミュレーションオシロスコープは主にカソード放射管CRTをベースとしており、発生した電子ビームが水平偏向系と垂直偏向系を通って画面の蛍光物質に当たり、波形が表示される。オシロスコープ用の陰極線管：1.偏向電圧電極 2.電子銃 3.電子ビーム 4.集束コイル 5.リンコーティングが施された画面 1940年代、レーダーやテレビの開発には高性能な波形観察ツールが必要であり、テキサス・インスツルメンツは帯域幅10MHzの同期オシロスコープを開発することに成功し、これが近代オシロスコープの基礎となった。同期スキャン機能を備えたオシロスコープでは、アナログオシロスコープの帯域幅を向上させるために、オシロスコープ管、垂直増幅、および水平スキャンの全面的な改善が必要である。デジタルオシロスコープの帯域幅を向上させるには、フロントエンドのA/Dコンバータの性能を高めるだけでよく、オシロスコープ管やスキャン回路に特別な要件はない。デジタルオシロスコープは、記憶・保存・処理を十分に活用できるほか、多様なトリガー機能やプリトリガー機能も備えている。1980年代にはデジタルオシロスコープの時代となり、多くのメーカーがアナログオシロスコープの生産を中止し、アナログオシロスコープは次第に歴史の舞台から消えていった。四、デジタルオシロスコープ デジタルオシロスコープとは、データ収集、A/D変換、ソフトウェアプログラミングといった一連の技術によって作られた高性能なオシロスコープです。デジタルオシロスコープは一般的に複数レベルのメニューをサポートしており、ユーザーにさまざまな選択肢や分析機能を提供できます。また、波形の保存や処理を実現するために記憶機能を備えたオシロスコープもあります。数百メガビットの帯域幅を持つオシロスコープにおいて、現在では国産ブランドのオシロスコープは性能面で海外ブランドに匹敵し、かつ明らかなコストパフォーマンスの優位性を持っています。デジタルオシロスコープは、アナログオシロスコープのほとんどの基本的な機能を備えています。例えば、基本的な波形表示機能、X-Y動作モード、基本的なトリガー方式などです。トリガ遅延や入力信号の結合方法、残光調整、校正信号源の出力なども含まれます。デジタルオシロスコープはアナログオシロスコープに加えて、さらに多くの便利な機能が備わっています。最も一般的なものには、自動レンジ設定、各種パラメータの自動測定、波形や設定状態の保存、インターフェースバス、表示値の平均化や曲線フィッティング（補間法）、帯域幅の高域・低域フィルタリング、トリガ動作モードおよびトリガ条件の選択、カーソルによる測定などがあります。五、タッチ式オシロスコープ　現代において、人類はデジタル革命を経験しており、5G、IoT、ビッグデータ、クラウドコンピューティング、人工知能といった新興技術が絶えず進化し発展している。オシロスコープも同様に、革命を遂げているところです。スマートフォンのタッチ操作は、従来のボタン操作と比べてその効率性が証明されている。オシロスコープメーカーも同様に、従来のキーやノブによる操作方法に代わり、タッチ技術をオシロスコープに応用することを検討している。既存の技術設備の陳腐化と、既存技術の向上が遅いことが、エンジニアたちを悩ませている。タッチ式オシロスコープはエンジニアに全く新しい使用体験をもたらし、**従来の作業効率を向上させました。この全く新しいインタラクション方式により、エンジニアはオシロスコープの操作方法を気にすることなく、製品設計全体に存在する問題をより迅速に把握できる。また、テスト結果を活用して問題を分析・発見し、解決することも可能だ。