Mis on CRO (katoodkiire ostsilloskoop) ja selle töö

Mis on CRO (katoodkiire ostsilloskoop) ja selle töö

The CRO tähistab katoodkiire ostsilloskoobi . Tavaliselt jaguneb see nelja ossa, milleks on ekraan, vertikaalsed kontrollerid, horisontaalsed kontrollerid ja päästikud. Enamikku ostsilloskoopidest kasutatakse sonde ja neid kasutatakse mis tahes instrumendi sisendiks. Laine kuju saame analüüsida, joonistades amplituudi koos x-telje ja y-teljega. CRO rakendused on seotud peamiselt raadio, telerite, ka teadusuuringute ja disainiga seotud laboritöödega. Kaasaegses elektroonikas mängib CRO oluline roll elektroonilistes vooluringides .



Mis on CRO?

The katoodkiire ostsilloskoop on elektrooniline katsevahend , seda kasutatakse lainekujude saamiseks erinevate sisendsignaalide andmisel. Esimestel päevadel nimetatakse seda ostsillograafiks. Ostsilloskoop jälgib elektriliste signaalide muutumist ajas, seega kirjeldavad pinge ja aeg kuju ning see on pidevalt graafikus skaala kõrval. Lainekuju nähes saame analüüsida mõningaid omadusi, nagu amplituud, sagedus, tõusuaeg, moonutus, ajaintervall jne.


Katoodkiire ostsilloskoop

Katoodkiire ostsilloskoop





CRO plokkskeem

Järgnev plokkskeem näitab üldotstarbelist CRO kokkutõmbumist . CRO värbab katoodkiiretoru ja toimib ostsilloskoobi soojusena. Ostsilloskoobis tekitab CRT elektronkiire, mis kiireneb suure kiiruseni ja jõuab fluorestsentsekraani fookuspunkti.

Seega tekitab ekraan nähtava koha, kuhu elektronkiir sellega lööb. Elektrilise signaali vastusena ekraani kohal oleva valgusvihu tuvastamisega võivad elektronid toimida elektrilise valguse pliiatsina, mis tekitab valguse seal, kus see lööb.



CRO plokkskeem

CRO plokkskeem

Selle ülesande täitmiseks vajame mitmesuguseid elektrilisi signaale ja pingeid. See annab toiteallikas ostsilloskoobi. Siin kasutame kõrg- ja madalpinget. Madalpinget kasutatakse elektronpüstoli kütteseadmel elektronkiire genereerimiseks. Kiirt kiirendamiseks on katoodkiiretorul vaja kõrget pinget. Normaalne pingeallikas on vajalik teiste ostsilloskoobi juhtplokkide jaoks.

Horisontaalsed ja vertikaalsed plaadid asetatakse elektronpüstoli ja ekraani vahele, nii et see suudab tuvastada kiire vastavalt sisendsignaalile. Vahetult enne elektronkiire tuvastamist ekraanil horisontaalsuunas, mis on X-teljel konstantsest ajast sõltuvast kiirusest, annab ostsillaator ajabaasi generaatori. Signaalid edastatakse vertikaalsest läbipaindeplaadist läbi vertikaalse võimendi. Seega võib see võimendada signaali tasemeni, mis tagab elektronkiire läbipainde.


Kui X-teljel ja Y-teljel tuvastatakse elektronkiir, antakse nende kahe detektsiooni tüübi sünkroniseerimiseks päästikuring. Seega algab horisontaalne läbipaine sisendsignaaliga samast punktist.

Tööpõhimõte

CRO tööpõhimõte sõltub elektronkiire liikumisest elektrostaatilise jõu tõttu. Kui elektronkiir tabab fosforinägu, teeb ta sellele heleda laigu. Koodkiirte ostsilloskoop rakendab elektrostaatilist elektrostaatilist energiat kahel vertikaalsel viisil. Fosforimonitori punkt pöördub nende kahe elektrostaatilise jõu mõjul, mis on üksteisega risti. See liigub sisendsignaali vajaliku lainekuju saamiseks.

Katoodkiire ostsilloskoobi ehitus

CRO ehitus hõlmab järgmist.

  • Katoodkiiretoru
  • Elektrooniline püssikoost
  • Plaadi suunamine
  • Fluorestseeruv ekraan CRT jaoks
  • Klaasist ümbrik

Katoodkiiretoru

CRO on vaakumtoru ja selle seadme peamine ülesanne on muuta signaal elektrilisest visuaalseks. See toru sisaldab nii elektronpüstoli kui ka elektrostaatilisi läbipaindeplaate. Selle elektronpüstoli põhifunktsiooni kasutatakse fokuseeritud elektroonilise kiiri genereerimiseks, mis kiirendab kuni kõrge sageduseni.

Vertikaalne läbipaindeplaat pöörab kiirte üles ja alla, samal ajal kui horisontaalne kiir liigutas elektronkiire vasakult paremale. Need toimingud on üksteisest sõltumatud ja seega võib kiir asuda monitoril suvalises kohas.

Elektrooniline püssikoost

Elektronpüstoli põhiülesanne on elektronide kiirgamine, moodustades need kiireks. See püss sisaldab peamiselt kütteseadet, võre, katoodi ja selliseid anode nagu kiirendamine, eelkiirendus ja teravustamine. Katoodi otsas ladestuvad strontsium- ja baariumkihid, et saada mõõduka temperatuuriga elektronide kõrge emissioon, baariumikihid, ja sadestuvad katoodi otsa.

Kui elektronid on katoodivõrgust genereeritud, voolab see kogu juhtimisvõrgus, mis on üldjuhul niklisilinder, läbi keskel asuva koaksiaalse CRT telje. Niisiis kontrollib see katoodilt genereeritud elektronide tugevust.

Kui elektronid voolavad kogu juhtimisvõrgus, siis see kiireneb suure positiivse potentsiaali abil, mis rakendatakse eelkiirenevatele või kiirendavatele sõlmedele. Elektronkiir kontsentreeritakse elektroodidele, et voolata läbi läbipaineplaatide nagu horisontaalne ja vertikaalne ning tarnitakse luminofoorlambile.

Anoodid, nagu kiirendamine ja eelkiirendus, on ühendatud 1500 V-ga ja fookustava elektroodi saab ühendada 500 V-ga. Elektronkiirt saab suunata kahe tehnika, näiteks elektrostaatilise ja elektromagnetilise teravustamise abil. Siin kasutab katoodkiire ostsilloskoop elektrostaatilist fokuseerimistoru.

Plaadi suunamine

Kui elektronkiir elektronpüstolist lahkub, läbib see kiirgus kogu läbipaine plaadi kahes komplektis. See komplekt tekitab vertikaalse läbipainde, mida tuntakse kui Y-plaadi muidu vertikaalset läbipaine plaati. Plaadi komplekti kasutatakse horisontaalse läbipainde jaoks, mida nimetatakse X-plaadi muidu horisontaalseks läbipaindeks.

CRT fluorestseeruv ekraan

CRT-s on esikülg tuntud esiplaadina. CRT-ekraani puhul on see tasane ja selle suurus on umbes 100 mm × 100 mm. CRT-ekraan on suuremate kuvarite jaoks mõnevõrra painutatud ja esiplaadi moodustamiseks saab sulaklaasi vormi suruda ja pärast seda kuumutada.

Esiplaadi sisepind on kaetud fosforkristallide abil energia muutmiseks elektrilisest valguseks. Kui elektroonikakiir tabab fosforkristalle, saab energiataset tõsta ja seega tekib valgus kogu fosfori kristalliseerumise ajal, nii et seda esinemist nimetatakse fluorestsentsiks.

Klaasümbrik

See on äärmiselt evakueeritud kooniline ehitusvorm. CRT sisepinnad kaela vahel ja ka ekraan on kaetud akvagagi kaudu. See on juhtiv materjal, mis toimib nagu kõrgepinge elektrood. Katte pind on elektriliselt ühendatud kiirendava anoodi suunas, et aidata elektronil olla keskpunkt.

CRO töö

Järgmine elektriskeem näitab katoodkiire ostsilloskoobi põhiring . Selles käsitleme ostsilloskoobi olulisi osi.

CRO töö

CRO töö

Vertikaalse läbipainde süsteem

Selle võimendi põhiülesanne on nõrga signaali võimendamine, nii et võimendatud signaal suudaks anda soovitud signaali. Et uurida sisendsignaale tungitakse vertikaalsetele läbipaindeplaatidele läbi sisendi summutaja ja võimendi astmete arvu.

Horisontaalne läbipaindesüsteem

Vertikaalne ja horisontaalne süsteem koosneb nõrkade sisendsignaalide võimendamiseks horisontaalsetest võimenditest, kuid see erineb vertikaalsest läbipaindesüsteemist. Horisontaalsed läbipaindeplaadid läbivad pühkimispinge, mis annab ajabaasi. Vooluringi skeemi vaadates käivitab sünkroniseeriv võimendi saehamba pühkimisgeneraatori, samal ajal kui pühkimisvalija lülitub sisemisse asendisse. Nii et päästiksae hamba generaator annab mehhanismi järgides horisontaalse võimendi sisendi. Siin käsitleme nelja tüüpi pühkimist.

Korduv pühkimine

Nagu nimigi ütleb ise, et saehammas on vastav, see tähendab, et uue pühkimisega alustatakse tagasihoidlikult eelmise pühkimise lõpus.

Käivitatud pühkimine

Mõnikord tuleks jälgida lainekuju, et seda ei saa ennustada, soovides, et pühkimisahel jääks toimimatuks ja pühkimine tuleks algatada uuritava lainekuju järgi. Nendel juhtudel kasutame käivitatud pühkimist.

Sõidetud pühkimine

Üldiselt kasutatakse ajami pühkimist siis, kui pühkimine töötab vabalt, kuid selle käivitab katse all olev signaal.

Saagimata hammaste pühkimine

Seda pühkimist kasutatakse kahe pinge erinevuse leidmiseks. Mittesaetava pühkimise abil saame võrrelda sisendpinge sagedust.

Sünkroonimine

Sünkroniseerimine toimub statsionaarse mustri saamiseks. Sünkroonimine toimub pühkimise vahel ja signaal peaks mõõtma. Sünkroonimisvalija abil saab valida mõned sünkroonimisallikad. Mida arutatakse allpool.

Sisemine

Selles mõõdetakse signaali vertikaalse võimendi abil ja päästikust hoidub signaal.

Väline

Välises päästikus peaks väline päästik olemas olema.

Rida

Liini päästik on toodetud toiteallikaga.

Intensiivsuse modulatsioon

See modulatsioon saadakse signaali sisestamise teel maa ja katoodi vahele. Seda modulatsioon põhjustab ekraani heledamaks muutmisega.

Positsioneerimise juhtimine

Rakendades potentsiomeetri kaudu tuvastusplaatidele väikest sõltumatut sisemist otsepingeallikat, saab positsiooni kontrollida ja ka signaali asukohta.

Intensiivsuse kontroll

Intensiivsusel on erinevus, muutes võrgupotentsiaali katoodi suhtes.

Elektriliste koguste mõõtmine

Elektriliste suuruste mõõtmist CRO abil saab teha näiteks amplituudi, ajaperioodi ja sageduse järgi.

  • Amplituudi mõõtmine
  • Ajaperioodi mõõtmine
  • Sageduse mõõtmine

Amplituudi mõõtmine

Ekraane nagu CRO kasutatakse pingesignaali kuvamiseks nagu ajafunktsioon. Selle signaali amplituud on stabiilne, kuid me võime muuta pingesignaali vertikaalsel viisil katvate vaheseinte arvu, muutes volti / jagamise nuppu CRO-plaadi peal. Niisiis omandame allpool oleva valemi abil signaali amplituudi, mis on CRO ekraanil.

A = j * nv

Kus

‘A’ on amplituud

‘J’ on volt / jagamise väärtus

‘Nv’ on nr. vaheseintest, mis katavad signaali vertikaalselt.

Ajaperioodi mõõtmine

CRO kuvab ekraanil pingesignaali aja funktsioonina. Selle perioodilise pingesignaali ajavahemik on konstantne, kuid CRO paneelil aja / jagamisnuppu muutes saame muuta jaotuste arvu, mis katavad ühe pingesignaali kogu tsükli horisontaalsuunas.

Seetõttu saame järgmise valemi abil signaali ajaperioodi, mis on CRO ekraanil.

T = k * nh

Kus

‘T’ on ajavahemik

‘J’ on aja / jagamise väärtus

‘Nv’ on partitsioonide arv, mis katab horisontaalselt kogu perioodilise signaali tsükli.

Sageduse mõõtmine

CRO ekraanil saab paani ja sageduse mõõtmist horisontaalskaala abil teha väga lihtsalt. Kui soovite sageduse mõõtmisel veenduda täpsuses, aitab see suurendada CRO ekraanil oleva signaali pindala, et saaksime lainekuju lihtsalt teisendada.

Esialgu saab aega mõõta CRO horisontaalse skaala abil ja lugeda lamedate vaheseinte arvu signaali ühest otsast teise, kus see ületab tasast joont. Pärast seda saame signaali ajaperioodi avastamiseks arendada lamedate vaheseinte arvu aja või jaotuse kaudu. Matemaatiliselt võib sageduse mõõtmist tähistada sagedusega = 1 / periood.

f = 1 / T

CRO põhikontroll

CRO põhikontrollid hõlmavad peamiselt asukohta, heledust, fookust, astigmatismi, tühjendamist ja kalibreerimist.

Positsioon

Ostsilloskoobis kasutatakse asendi juhtnuppu peamiselt intensiivse koha asendi juhtimiseks vasakult paremale. Nuppu reguleerides saab lihtsalt punkti juhtida vasakult paremale.

Heledus

Kiire heledus sõltub peamiselt elektroni intensiivsusest. Juhtimisvõrgud on vastutavad elektronkiire elektroni intensiivsuse eest. Niisiis, võrgu pinget saab reguleerida elektronkiire heleduse reguleerimisega.

Keskendu

Fookuse juhtimist saab saavutada, reguleerides rakendatud pinget CRO keskanoodi suunas. Selle piirkonnas asuvad keskmised ja muud anoodid võivad moodustada elektrostaatilise läätse. Seetõttu saab läätse põhipikkust muuta, reguleerides keskanoodi pinget.

Astigmatism

CRO-s on see lisafookuse juhtimine ja see on analoog optiliste läätsede astigmatismi suhtes. Monitori keskele fokusseeritud kiir oleks fokuseeritud ekraani servadele, kuna elektronide pikkused on keskele ja servadele erinevad.

Tühjendusahel

Ostsilloskoobis olev aja baasigeneraator tekitas pimenduspinge.

Kalibreerimisahel

Ostsillaator on vajalik ostsilloskoobi kalibreerimiseks. Kasutatav ostsillaator peaks siiski genereerima etteantud pinge ruutu lainekuju.

Rakendused

  • CRO-sid kasutatakse suurtes rakendustes, näiteks raadiojaamades, signaali omaduste jälgimiseks ja vastuvõtmiseks.
  • CRO-d kasutatakse pinge, voolu, sageduse, induktiivsuse, vastuvõetavuse, takistuse ja võimsusteguri mõõtmiseks.
  • Seda seadet kasutatakse ka AM- ja FM-ahelate omaduste kontrollimiseks
  • Seda seadet kasutatakse nii signaali omaduste kui ka omaduste jälgimiseks ning see juhib ka analoogsignaale.
  • CRO-d kasutatakse resonantsahelas signaali kuju, ribalaiuse jms vaatamiseks.
  • Pinge ja voolu lainekuju saab jälgida CRO poolt, mis aitab langetada vajalikku otsust raadiojaamas või sidejaamas.
  • Seda kasutatakse laborites teadusuuringute eesmärgil. Kui teadlased kavandavad uue vooluringi, kasutavad nad CRO-d, et kontrollida vooluahela iga elemendi pinge ja voolu lainekuju.
  • Kasutatakse faasi ja sageduse võrdlemiseks
  • Seda kasutatakse teleris, radaris ja mootori rõhu analüüsimisel
  • Närvisüsteemi ja südamelöögi reaktsioonide kontrollimiseks.
  • Hüsterereesisilmus kasutatakse seda BH kõverate leidmiseks
  • Transistori kõveraid saab jälgida.

Eelised

The CRO eelised sisaldama järgmist.

  • Maksumus ja ajaskaala
  • Koolitusnõuded
  • Järjepidevus ja kvaliteet
  • Aja efektiivsus
  • Ekspertiisid ja kogemused
  • Võime probleemide lahendamiseks
  • Ilma probleemideta
  • Tagamine õigusaktide järgimise eest
  • Pinge mõõtmine
  • Voolu mõõtmine
  • Lainekuju uurimine
  • Faasi ja sageduse mõõtmine

Puudused

The CRO puudused sisaldama järgmist.

  • Need ostsilloskoobid on kallid võrreldes teiste mõõteseadmetega, näiteks multimeetritega.
  • Pärast kahjustamist on neid keeruline parandada.
  • Need seadmed vajavad täielikku isolatsiooni
  • Need on suured, rasked ja kasutavad rohkem energiat
  • Palju juhtklemme

CRO kasutamine

Laboris saab CRO-d kasutada kui

  • See võib kuvada erinevat tüüpi lainekujusid
  • See suudab mõõta lühikest ajaintervalli
  • Voltmeetris saab sellega mõõta potentsiaalide erinevust

Selles artiklis oleme arutanud CRO töö ja selle rakendamine. Selle artikli lugemisel olete teadnud mõningaid põhiteadmisi CRO töö ja rakenduste kohta. Kui teil on selle artikli või selle kohta küsimusi rakendada ECE ja EEE projekte , kommenteerige palun allpool olevat jaotist. Siin on teie jaoks küsimus, millised on CRO funktsioonid?

Foto autorid: