ออสซิลโลสโคปที่จะกล่าวในที่นี้คือออสซิลโลสโคป hitachi รุ่น V212 เป็นออสซิลโลสโคปสองแชนแนล ที่สามารถแสดงรูปคลื่นที่มีความถี่ตั้งแต่ DC ถึง 20 MHz มีความไว 5mV/div ฐานเวลา (time base) ของ trigger sweep มีอัตราการกวาดลำอิเล็กตรอนสูงสุด 0.2 ภายในเครื่องมีแหล่งสัญญาณรูปคลื่นสี่เหลี่ยมความถี่ 1kHz และแรงดัน 0.5 V ใช้สำหรับปรับโพรบ ออสซิลโลสโคป hitachi รุ่น V212 มีลักษณะและส่วนประกอบตามลำดับหมายเลขดังนี้


รูป 4   ส่วนประกอบของออสซิลโลสโคปสองแชนแนลของฮิตาชิ รุ่น V212

หน้าที่ของสวิตช์ ปุ่มและขั้วต่อต่าง ๆ

หมายเลข ชื่อ หน้าที่
1 POWER สวิตช์ชนิดกดสำหรับเปิด-ปิด เมื่อกดสวิตซ์เครื่องอยู่ในภาวะทำงาน (ON) และเมื่อกดสวิตซ์อีกครั้ง เครื่องจะอยู่ในภาวะหยุดทำงาน (OFF)
2 หลอดไฟ เมื่อกดสวิตซ์ POWER หลอด LED สีแดงจะติด ขณะนี้เครื่องอยู่ในสภาวะพร้อมทำงาน (ON)
3 FOCUS ปุ่มปรับความคมชัด หลังจากปรับปุ่ม INTENSITY จนได้ความสว่างพอเหมาะแล้ว จึงปรับปุ่ม FOCUS จนได้เส้นภาพที่มีความคมชัดที่สุด
4 TRACE ROTATION สกรูปรับความลาดเอียง ใช้ปรับความลาดเอียงของเส้นฐานให้วางตัวในแนวนอน
5 INTENSITY ปุ่มปรับความสว่าง ใช้สำหรับปรับความสว่างของเส้นภาพโดยความสว่างจะเพิ่มขึ้นเมื่อหมุนตามเข็มนาฬิกา และความสว่างจะลดลงเมื่อหมุนทวนเข็มนาฬิกา
6 POWER SOURCE สวิตซ์เลือกขนาดของแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งต้องเลือกที่ 220 VAC สวิตซ์นี้อยู่ด้านหลังเครื่อง
7 AC INLET เต้ารับสำหรับต่อสายไฟ 220VAC เต้ารับนี้อยู่ด้านหลังเครื่อง
8 INPUT ขั้วต่อ Input ของ CH1 (แบบ BNC) ใช้สำหรับต่อสัญญาณเข้าระบบเบี่ยงเบนทางแนวตั้งของเครื่อง สามารถวัดแรงดันได้สูงสุด 300 V (300VDC, 300 VACpeak)
9 INPUT ขั้วต่อ input ของ CH2 ทำหน้าที่เหมือนขั้วต่อ input ของ CH1
10 ,11 AC-GND-DC สวิตซ์โยก ใช้สำหรับเลือกการเชื่อมต่อสัญญาณด้านเข้าของ CH1 และ CH2 ตามลำดับ กับระบบเบี่ยงเบนทางแนวตั้งของเครื่อง มี 3 ตำแหน่ง คือ AC GND และ DC
AC: เมื่อโยกสวิตซ์ไปที่ตำแหน่งนี้ ส่วนประกอบที่เป็นกระแสตรง (DC) ของสัญญาณด้านเข้าจะถูกตัดออก เหลือเฉพาะส่วนประกอบที่เป็นแรงดันไฟกระแสสลับ (AC) เท่านั้นที่ปรากฏบนจอภาพ
GND: เมื่อโยกสวิตซ์ไปที่ตำแหน่งนี้ สัญญาณด้านเข้าจะถูกต่อลงดิน
CD : เมื่อโยกสวิตซ์ไปที่ตำแหน่งนี้ สัญญาณด้านเข้าจะถูกต่อตรงปรากฏบนจอภาพโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงคือจะมีส่วนประกอบทั้งที่เป็นแรงดันไฟกระแสตรงและแรงดันไฟกระแสสลับ
12 ,13 VOLTS/DIV สวิตซ์เลือก ใช้สำหรับปรับขนาด (แอมพลิจูด) ของสัญญาณทางแนวตั้งที่ถูกป้อนเข้ามาทางขั้วต่อ Input ของ CH1 และ CH2 ตามลำดับ ให้มีขนาดพอเหมาะ โดยมีค่าความไวทางแนวตั้งให้เลือกตั้งแต่ 5mV/div ถึง 5V/div แบ่งเป็น 10 ชั้น ในระบบ 1-2-5 สวิตซ์เลือก VOLTS/DIV ต้องใช้ร่วมกับ 14 15 VAR โดยหมุนปุ่ม VAR ตามเข็มนาฬิกาจนถึง CAL จึงจะอ่านค่าแรงดันที่ถูกต้อง
14 ,15 VAR ปุ่มสีแดงใช้ปรับขนาด (แอมพลิจูด) ของสัญญาณทางแนวตั้งของ CH1 และ CH2 ตามลำดับ โดยทำงานร่วมกับสวิตซ์เลือก 12 13 VOLTS/DIV
เมื่อดึงปุ่มนี้ขึ้น แอมพลิจูดของรูปคลื่นจะเพิ่มขึ้น 5 เท่า (PULL X 5 GAIN) ทำให้ง่ายแก่การสังเกตรูปคลื่น
16 POSITION ปุ่มปรับการเลือกเส้นภาพขึ้น-ลงของสัญญาณด้านเข้าของ CH1 เมื่อหมุนปุ่มตามเข็มนาฬิกา เส้นภาพจะเลื่อนขึ้น และจะเลื่อนลงเมื่อหมุนทวนเข็มนาฬิกา
17 POSITION ปุ่มปรับการเลือกเส้นภาพขึ้น-ลงของสัญญาณด้านเข้าของ CH2 เมื่อหมุนปุ่มตามเข็มนาฬิกา เส้นภาพจะเลื่อนขึ้น และ จะเลื่อนลงเมื่อหมุนทวนเข็มนาฬิกา
เมื่อดึงปุ่มนี้ สัญญาณด้านเข้าของ CH2 จะกลับขั้ว (PULL INVERT) ทำให้เฟสของสัญญาณเปลี่ยนไป 180 องศา (ใช้ในการหาผลรวมหรือผลต่างของสัญญาณด้านเข้าของ CH1 และ CH2)
18 MODE สวิตซ์เลือก ใช้สำหรับเลือกแบบการทำงาน มีให้เลือก 5 แบบ คือ CH1, CH2, ALT, CHOP และ ADD แต่ละแบบมีหน้าที่ดังนี้
CH1 : สัญญาณด้านเข้าของ CH1 เท่านั้นที่จะปรากฏบนจอภาพ
CH2 : สัญญาณด้านเข้าของ CH2 เท่านั้น ที่จะปรากฏบนจอภาพ
ALT : สัญญาณด้านเข้าของ CH1 และ CH2 จะปรากฏบนจอภาพสลับกัน (alternate) เหมาะสำหรับการวัดสัญญาณ 2 สัญญาณที่มีความถี่สูง
CHOP : สัญญาณด้านเข้าของ CH1 และ CH2 จะถูกสวิตซ์ด้วยความถี่ประมาณ 250 kHz ทำให้สัญญาณทั้งสองปรากฏบนจอภาพได้พร้อมกัน เหมาะสำหรับการวัดสัญญาณ 2 สัญญาณที่มีความถี่ต่ำ
ADD : สัญญาณด้านเข้าของ CH1 และ CH2 จะถูกรวมกันแบบ พีชคณิต แล้วจึงปรากฏบนจอภาพ ถ้าสัญญาณด้านเข้าของCH2 ถูกกลับขั้วโดยการดึงปุ่ม 17 POSITION ก็จะได้สัญญาณที่เป็นผลต่างของสัญญาณทั้งสองปรากฏบนจอภาพ
19 CH1 OUTPUT ขั้วต่อแบบ BNC ให้ตัวอย่างของสัญญาณด้านเข้าของ CH1 ขั้วนี้อยู่ด้านหลังเครื่อง
20 ,21 DC BAL สกรูปรับความสมดุล ทำหน้าที่ปรับระดับ DC ของสัญญาณด้านเข้าของระบบเบี่ยงเบนทางแนวตั้งให้สมดุล โดยปกติปุ่มนี้จะถูกปรับแต่งแล้ว
22 TIME/DIV สวิตซ์เลือกใช้สำหรับเลือกเวลาการกวาด(sweep time) มีค่าให้เลือกตั้งแต่ 0.2 ถึง 0.2 s/div แบ่งเป็น 19 ชั้น ในระบบ 1-2-5 เมื่อบิดสวิตซ์เลือกตามเข็มนาฬิกาไปจนสุดที่ x-y เครื่องจะทำงานเป็น x-y oscilloscope ที่ตำแหน่งนี้ สัญญาณ x (แกนตั้ง) จะต่อเข้ามาทาง CH1 และสัญญาณ y (แกนนอน) จะต่อเข้ามาทาง CH2
23 SWP VAR ปุ่มปรับเวลาการกวาดแบบละเอียด โดยทำงานร่วมกับสวิตซ์เลือก 22 TIME/DIV ปกติปุ่มนี้จะถูกหมุนตามเข็มนาฬิกาไปอยู่ที่ตำแหน่ง CAL ซึ่งจะให้เวลาการกวาดตรงกับค่าที่อ่านได้จาก TIME/DIV เมื่อหมุนในทิศทวนเข็มนาฬิกาจนสุด จะยืดเวลาการกวาดออกไปเป็น 2.5 เท่าหรือมากกว่า
24 POSITION ปุ่มปรับการเลื่อนเส้นภาพไปทางซ้าย-ขวาในแนวนอน เมื่อหมุนปุ่มตามเข็มนาฬิกา เส้นภาพจะเลื่อนไปทางขวา และจะเลื่อนไปทางซ้ายเมื่อหมุนทวนเข็มนาฬิกา
เมื่อดึงปุ่มนี้ เส้นภาพจะขยายออก 10 เท่าซึ่งจะทำให้เวลาการกวาดมีค่าเป็น 10 เท่าของค่าที่อ่านได้จาก TIME/DIV ด้วย แต่เวลาการกวาดจะมีค่าเป็น 1/10 ของค่าที่แสดงตาม TIME/DIV
25 SOURCE สวิตซ์โยก ใช้สำหรับเลือกแหล่งของสัญญาณทริกเกอร์ให้กับออสซิลโลสโคป มี 3 แหล่งคือ INT, LINE และ EXT
INT : ที่ตำแหน่งนี้ สัญญาณด้านเข้าที่ CH1 และ CH2 จะถูกใช้เป็นสัญญาณทริกเกอร์
LINE: ที่ตำแหน่งนี้ สัญญาณไฟสลับแรงดันต่ำจากแหล่งจ่ายภายในเครื่องจะถูกใช้เป็นสัญญาณทริกเกอร์
EXT: ที่ตำแหน่งนี้ สัญญาณจากภายนอกที่ป้อนเข้ามาทางขั้วต่อ TRIG IN จะถูกใช้เป็นสัญญาณทริกเกอร์
26 INT TRIG สวิตซ์โยก ใช้สำหรับเลือกแหล่งของสัญญาณทริกเกอร์ที่อยู่ภายใน มี 3 ตำแหน่ง คือ CH1, CH2 และ VERT MODE
CH1 : สัญญาณด้านเข้าที่ CH1 จะถูกใช้เป็นสัญญาณทริกเกอร์
CH2 : สัญญาณด้านเข้าที่ CH2 จะถูกใช้เป็นสัญญาณทริกเกอร์
VERT MODE: สำหรับการวัดสัญญาณ 2 สัญญาณ สัญญาณทริกเกอร์จะเปลี่ยนสลับกันให้สอดคล้องกับสัญญาณด้านเข้าที่ CH1 และ CH2
27 TRIG IN ขั้วต่อแบบ BNC ใช้สำหรับสัญญาณทริกเกอร์จากภายนอก เมื่อสวิตซ์โยก 25 SOURCE อยู่ที่ตำแหน่ง EXT สัญญาณทริกเกอร์ที่ป้อนเข้ามาจะต้องมีแรงดันไม่เกิน 300V peak
28 LEVEL ปุ่มสำหรับปรับระดับสัญญาณทริกเกอร์ เพื่อส่งไปควบคุมสัญญาณด้านเข้าที่ปรากฏบนจอภาพให้หยุดนิ่ง ถ้าปรับระดับสัญญาณไม่ถูกต้องเส้นภาพจะเลื่อนไม่หยุดนิ่ง
ปุ่มนี้ยังใช้เลือก slope (เฟสของสัญญาณทริกเกอร์) ในสภาวะปกติ ปุ่มนี้อยู่ในตำแหน่งกด slope เป็น + เมื่อปุ่มถูกดึงขึ้น slope เป็น -
29 TRIG MODE สวิตซ์โยก ใช้สำหรับควบคุมการทริกเกอร์ให้เส้นภาพหยุดนิ่ง มี 4 ตำแหน่งคือ AUTO, NORM,TV(V) และ TV(H)
AUTO : เป็นการควบคุมโดยอัตโนมัติ
NORM : เป็นการควบคุมโดยการปรับด้วยมือ
TV(V) : เป็นการควบคุมด้วยสัญญาณ TV ทางแนวตั้ง จะใช้เมื่อต้องการสังเกตภาพในแนวตั้งทั้งหมดของสัญญาณ TV
TV(H) : เป็นการควบคุมด้วยสัญญาณ TV ทางแนวนอน จะใช้เมื่อต้องการสังเกตภาพในแนวนอนทั้งหมดของสัญญาณ TV
30 EXT BLANKING INPUT ขั้วต่อ Input แบบ BCN สำหรับสัญญาณภายนอกที่จะป้อนเข้าเพื่อควบคุมความสว่างของเส้นภาพ ขั้วนี้อยู่ด้านหลังของเครื่อง
31 CAL 0.5 V ขั้วที่ให้สัญญาณรูปคลื่นสี่เหลี่ยมความถี่ 1 Khz และแรงดัน 0.5 V ใช้เป็นสัญญาณสำหรับตรวจสอบการทำงานของออสซิลโลสโคปและใช้ปรับแต่งสายวัด (probe) ให้ถูกต้อง
32 ขั้วต่อลงกราวด์ของออสซิลโลสโคป

การเตรียมเครื่องก่อนใช้งาน
ก่อนใช้งาน ผู้ใช้ควรศึกษาหน้าที่ของสวิตซ์ ปุ่มและขั้วต่อต่าง ๆ ของออสซิลโลสโคป เพื่อให้การใช้งานเป็นไปอย่างถูกต้องและเกิดประสิทธิภาพสูงสุด การปรับปุ่มต่าง ๆ ก่อนเปิดเครื่อง ควรปรับปุ่มต่าง ๆ ให้อยู่ตำแหน่งที่เหมาะสม ดังตาราง 1

ตาราง 1 ตำแหน่งของปุ่มต่าง ๆ ก่อนเปิดเครื่องใช้งาน
ปุ่ม ตำแหน่ง ปุ่ม ตำแหน่ง
1 POWER
ปิดเครื่อง
22 TIME/DIV
0.5 ms/div
3 FOCUS
กึ่งกลาง
23 SWP VAR
CAL
5 INTENSITY
ทวนเข็มนาฬิกาจนสุด
24 POSITION
กึ่งกลาง ,กดลง
10 ,11 AC-GND-DC
GND
25 SOURCE
INT
12 ,13 VOLTS/DIV
50 mV/div
26 INT TRIG
CH1
14 ,15 VAR
CAL ,กดลง
28 TRIG LEVEL
กึ่งกลาง ,กดลง
16 ,17 POSITION
กึ่งกลาง ,กดลง
29 TRIG MODE
AUTO
18 MODE
CH1

หมายเหตุ
1. หลังจากปรับปุ่มต่าง ๆ ให้อยู่ตำแหน่งที่ระบุในตาราง 1 แล้ว กดสวิตซ์เปิด-ปิด POWER หลอด LED สีแดงจะสว่างขึ้น ทิ้งเครื่องไว้สักครู่ ประมาณ 15 วินาที
2. ปรับปุ่ม INTENSITY ตามเข็มนาฬิกา จนกระทั่งมีเส้นภาพปรากฏบนจอภาพ ปรับปุ่ม FOCUS จนได้เส้นภาพคมชัดที่สุด (เมื่อใช้งานออสซิลโลสโคปเสร็จแล้ว ควรปรับปุ่ม FOCUS ให้เส้นภาพพร่าและหมุนปุ่ม INTENSITY ทวนเข็มนาฬิกาจนสุดเพื่อรักษาจอภาพให้มีอายุการใช้งานนานขึ้น)
3. ในกรณีที่เส้นฐาน (base line) เอียงจากสเกลแนวนอนเล็กน้อย (สาเหตุเนื่องมาจากสนามแม่เหล็ก) ให้ใช้ไขควงแบนหมุนปุ่ม TRACE ROTATION จนเส้นฐานวางตัวในแนวราบ
ที่มา : รังสรรค์ ศรีสาคร
สาขาวิชาฟิสิกส์
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี