Kas ir CRO (katodstaru osciloskops) un tā darbība

Izmēģiniet Mūsu Instrumentu Problēmu Novēršanai





The CRO apzīmē katodstaru osciloskopu . Parasti tas ir sadalīts četrās sadaļās, kas ir displejs, vertikālie kontrolieri, horizontālie kontrolieri un aktivizētāji. Lielākā daļa osciloskopu tiek izmantoti zondes, un tos izmanto jebkura instrumenta ievadei. Mēs varam analizēt viļņu formu, uzzīmējot amplitūdu kopā ar x asi un y asi. CRO lietojumprogrammas galvenokārt ir saistītas ar radio, TV uztvērējiem, arī laboratorijas darbos, kas saistīti ar izpēti un dizainu. Mūsdienu elektronikā CRO spēlē svarīga loma elektroniskajās shēmās .

Kas ir CRO?

The katodstaru osciloskops ir elektronisks testa instruments , to izmanto, lai iegūtu viļņu formas, kad tiek doti dažādi ieejas signāli. Pirmajās dienās to sauc par oscilogrāfu. Osciloskops novēro elektrisko signālu izmaiņas laika gaitā, tādējādi spriegums un laiks apraksta formu, un tas tiek nepārtraukti attēlots blakus skalai. Redzot viļņu formu, mēs varam analizēt dažas īpašības, piemēram, amplitūdu, frekvenci, pieauguma laiku, deformāciju, laika intervālu utt.




Katodstaru osciloskops

Katodstaru osciloskops

CRO blokshēma

Sekojošais blokshēma parāda vispārējas nozīmes CRO kontrakciju . CRO pieņem darbā katodstaru lampu un darbojas kā osciloskopa siltums. Osciloskopā CRT rada elektronu staru, kas tiek paātrināts līdz lielam ātrumam un nonāk fluorescējošā ekrāna fokusa punktā.



Tādējādi ekrāns rada redzamu vietu, kur elektrona stars triecas ar to. Atbildot uz elektrisko signālu, atklājot staru virs ekrāna, elektroni var darboties kā elektrisks gaismas zīmulis, kas rada gaismu tajā vietā, kur tas sit.

CRO blokshēma

CRO blokshēma

Lai veiktu šo uzdevumu, mums ir nepieciešami dažādi elektriskie signāli un spriegumi. Tas nodrošina strāvas padeves ķēde osciloskopa. Šeit mēs izmantosim augstspriegumu un zemspriegumu. Zemspriegums tiek izmantots elektronu lielgabala sildītājam, lai ģenerētu elektronu staru. Lai katodstaru caurule paātrinātu staru, ir nepieciešams augsts spriegums. Normāla sprieguma padeve ir nepieciešama citām osciloskopa vadības ierīcēm.

Horizontālās un vertikālās plāksnes ir novietotas starp elektronu lielgabalu un ekrānu, tādējādi tas var noteikt staru kūli atbilstoši ieejas signālam. Tieši pirms elektronu stara noteikšanas uz ekrāna horizontālā virzienā, kas atrodas X asī ar nemainīgu laika atkarīgu ātrumu, oscilators dod laika bāzes ģeneratoru. Signāli tiek virzīti no vertikālās novirzes plāksnes caur vertikālo pastiprinātāju. Tādējādi tas var pastiprināt signālu līdz līmenim, kas nodrošinās elektronu stara novirzi.


Ja X asī un Y asī tiek atklāts elektronu stars, tiek dota sprūda ķēde, lai sinhronizētu šos divus detektēšanas veidus. Tādējādi horizontālā novirze sākas tajā pašā punktā, kur ieejas signāls.

Darba princips

CRO darbības princips ir atkarīgs no elektronu staru kustības elektrostatiskā spēka dēļ. Kad elektronu stars nokļūst fosfora sejā, tad tas uz tā izveido spilgtu plankumu. Katodstaru osciloskops elektrostatisko enerģiju pielieto elektronu starā divos vertikālos veidos. Vieta uz fosfora monitora pagriežas šo divu savstarpēji perpendikulāru elektrostatisko spēku ietekmē. Tas pārvietojas, lai izveidotu nepieciešamo ieejas signāla viļņu formu.

Katodstaru osciloskopa uzbūve

CRO konstrukcijā ietilpst sekojošais.

  • Katodstaru caurule
  • Elektroniskā ieroču montāža
  • Plātnes novirzīšana
  • Fluorescējošs ekrāns CRT
  • Stikla aploksne

Katodstaru caurule

CRO ir vakuuma caurule, un šīs ierīces galvenā funkcija ir mainīt signālu no elektriskā uz vizuālo. Šajā mēģenē ietilpst elektronu lielgabals, kā arī elektrostatiskās novirzes plāksnes. Šī elektronu lielgabala galvenā funkcija tiek izmantota, lai ģenerētu fokusētu elektronisku staru, kas paātrinās līdz augstai frekvencei.

Vertikālā novirzes plāksne pagriezīs staru uz augšu un uz leju, savukārt horizontālais stars pārvietoja elektronu starus no kreisās puses uz labo pusi. Šīs darbības ir autonomas viena no otras, un tādējādi stars var atrasties jebkurā monitora vietā.

Elektroniskā ieroču montāža

Elektronu lielgabala galvenā funkcija ir izstarot elektronus, lai veidotu tos starā. Šajā pistolē galvenokārt ietilpst sildītājs, režģis, katods un anodi, piemēram, paātrināšana, iepriekšēja paātrināšana un fokusēšana. Katoda galā stroncija un bārija slāņi tiek nogulsnēti, lai iegūtu augstu elektronu emisiju vidējā temperatūrā, bārija slāņi, un tiek nogulsnēti katoda galā.

Kad elektroni tiek ģenerēti no katoda režģa, tas plūst pa visu vadības režģi, kas parasti ir niķeļa cilindrs, caur centrāli izvietotu koaksiālu ar CRT asi. Tātad, tas kontrolē no katoda radīto elektronu spēku.

Kad elektroni plūst visā vadības tīklā, tas paātrinās, izmantojot augstu pozitīvo potenciālu, kas tiek piemērots iepriekš paātrinošiem vai paātrinošiem mezgliem. Elektronu stars ir koncentrēts uz elektrodiem, lai plūst pa novirzes plāksnēm, piemēram, horizontāli un vertikāli, un piegādā uz dienasgaismas spuldzi.

Anodi, piemēram, paātrināšana un iepriekšēja paātrināšana, ir savienoti ar 1500 V, un fokusēšanas elektrodu var savienot ar 500 V. Elektronu staru var koncentrēt, izmantojot divas metodes, piemēram, elektrostatisko un elektromagnētisko fokusēšanu. Šeit katodstaru osciloskops izmanto elektrostatiskās fokusēšanas cauruli.

Plātnes novirzīšana

Tiklīdz elektronu stars atstāj elektronu lielgabalu, šis stars iziet cauri abiem novirzošās plāksnes komplektiem. Šis kopums radīs vertikālo novirzi, kas ir pazīstama kā Y plāksnes citādi vertikālā novirzes plāksne. Plāksnes komplektu izmanto horizontālai novirzei, kas ir pazīstama kā X plāksnes citādi horizontālā novirze.

CRT fluorescējošs ekrāns

CRT priekšējā seja ir pazīstama kā priekšējā plāksne. CRT ekrānam tā ir plakana un tās izmērs ir aptuveni 100 mm × 100 mm. CRT ekrāns ir nedaudz saliekts lielākiem displejiem, un priekšējo plāksni var izveidot, izkausēto stiklu nospiežot formā un pēc tam to sildot.

Priekšējās plāksnes iekšējā virsma ir pārklāta, izmantojot fosfora kristālu, lai mainītu enerģiju no elektriskās uz gaismu. Kad elektronikas stars nokļūst fosfora kristālā, enerģijas līmeni var uzlabot un tādējādi visa fosfora kristalizācijas laikā rodas gaisma, tāpēc šis notikums ir pazīstams kā fluorescence.

Stikla aploksne

Tā ir ārkārtīgi evakuēta konusveida konstrukcijas forma. CRT iekšējās sejas starp kaklu, kā arī displejs ir pārklātas caur akvagadu. Tas ir vadošs materiāls, kas darbojas kā augstsprieguma elektrods. Pārklājuma virsma ir elektriski savienota pret paātrinošo anodu, lai palīdzētu elektronam būt centram.

CRO darbs

Šī ķēdes shēma parāda katodstaru osciloskopa pamata ķēde . Tajā mēs apspriedīsim svarīgas osciloskopa daļas.

CRO darbs

CRO darbs

Vertikālās novirzes sistēma

Šī pastiprinātāja galvenā funkcija ir pastiprināt vājo signālu, lai pastiprinātais signāls varētu radīt vēlamo signālu. Lai pārbaudītu ieejas signālus, caur ieejas vājinātāju un pastiprinātāja pakāpju skaitu iekļūst vertikālajās novirzes plāksnēs.

Horizontālās novirzes sistēma

Vertikālo un horizontālo sistēmu veido horizontāli pastiprinātāji, lai pastiprinātu vājus ievades signālus, taču tā atšķiras no vertikālās novirzes sistēmas. Horizontālās novirzes plāksnēs iekļūst slaucīšanas spriegums, kas dod laika bāzi. Redzot ķēdes shēmu, zāģa zobu slaucīšanas ģeneratoru iedarbina sinhronizējošais pastiprinātājs, kamēr slaucīšanas selektors pārslēdzas iekšējā stāvoklī. Tātad sprūda zāģa zobu ģenerators dod ieeju horizontālajam pastiprinātājam, sekojot mehānismam. Šeit mēs apspriedīsim četrus slaucīšanas veidus.

Atkārtota slaucīšana

Kā nosaukums pats par sevi saka, ka zāģa zobs ir atbilstošs, tas ir, jauns slaucīšana tiek sākta nemierīgi iepriekšējā slaucīšanas beigās.

Aktivizēts slaucīšana

Dažreiz ir jāievēro viļņu forma, ka to nevar paredzēt, vēlamais, lai slaucīšanas ķēde paliktu nedarbota un slaucīšana būtu jāuzsāk ar pārbaudāmo viļņu formu. Šādos gadījumos mēs izmantosim aktivizēto slaucīšanu.

Vadīts slaucīšana

Parasti piedziņas slaucīšana tiek izmantota, ja slaucīšana darbojas brīvi, bet to iedarbina testa signāls.

Nezāģētu zobu slaucīšana

Šo slaucīšanu izmanto, lai atrastu atšķirību starp diviem spriegumiem. Izmantojot bezzāģu slaucīšanu, mēs varam salīdzināt ieejas spriegumu biežumu.

Sinhronizācija

Sinhronizācija tiek veikta, lai izveidotu stacionāru modeli. Sinhronizācija notiek starp slaucīšanu un signālam jāmēra. Ir daži sinhronizācijas avoti, kurus var izvēlēties sinhronizācijas selektors. Kas tiek apspriesti turpmāk.

Iekšējais

Šajā gadījumā signālu mēra ar vertikālo pastiprinātāju, un trigeris tiek atturēts no signāla.

Ārējais

Ārējā sprūdā jābūt ārējam sprūdam.

Līnija

Līnijas sprūdu rada barošanas avots.

Intensitātes modulācija

Šī modulācija tiek iegūta, ievietojot signālu starp zemi un katodu. Šis modulācijas cēloņi izgaismojot displeju.

Pozicionēšanas vadība

Izmantojot potenciometru detektoru plāksnēm, izmantojot nelielu neatkarīgu iekšējo tiešā sprieguma avotu, pozīciju var kontrolēt, kā arī mēs varam kontrolēt signāla pozīciju.

Intensitātes kontrole

Intensitātei ir atšķirība, mainot režģa potenciālu attiecībā pret katodu.

Elektrisko daudzumu mērījumi

Elektriskos lielumus var izmērīt, izmantojot CRO, piemēram, amplitūdu, laika periodu un frekvenci.

  • Amplitūdas mērīšana
  • Laika perioda mērīšana
  • Frekvences mērīšana

Amplitūdas mērīšana

Displeji, piemēram, CRO, tiek izmantoti, lai parādītu sprieguma signālu kā laika funkciju. Šī signāla amplitūda ir stabila, tomēr mēs varam mainīt starpsienu skaitu, kas vertikālā veidā nosedz sprieguma signālu, mainot sprieguma / dalīšanas pogu CRO plāksnes augšpusē. Tātad, izmantojot tālāk sniegto formulu, mēs iegūsim signāla amplitūdu, kas atrodas CRO ekrānā.

A = j * nv

Kur,

‘A’ ir amplitūda

‘J’ ir volt / dalījuma vērtība

‘Nv’ ir nē. starpsienu, kas vertikālā veidā nosedz signālu.

Laika perioda mērīšana

CRO uz ekrāna parāda sprieguma signālu kā laika funkciju. Šī periodiskā sprieguma signāla laika periods ir nemainīgs, taču mēs varam mainīt sadalījumu skaitu, kas horizontālā virzienā aptver vienu pilnīgu sprieguma signāla ciklu, mainot laika / dalīšanas pogu CRO panelī.

Tāpēc mēs saņemsim signāla laika periodu, kas atrodas CRO ekrānā, izmantojot šādu formulu.

T = k * nh

Kur,

‘T’ ir laika periods

‘J’ ir laika / dalījuma vērtība

‘Nv’ ir nodalījumu skaits, kas horizontālā veidā aptver visu periodiskā signāla ciklu.

Frekvences mērīšana

CRO ekrānā flīžu un frekvences mērījumus var veikt ļoti vienkārši, izmantojot horizontālo skalu. Ja vēlaties pārliecināties par precizitāti, mērot frekvenci, tas palīdz uzlabot signāla laukumu jūsu CRO displejā, lai mēs varētu vienkāršāk pārveidot viļņu formu.

Sākumā laiku var izmērīt, izmantojot CRO horizontālo skalu un skaitot plakano starpsienu skaitu no viena signāla gala līdz otram, kur tas šķērso plakano līniju. Pēc tam mēs varam attīstīt plakano starpsienu skaitu, izmantojot laiku vai sadalījumu, lai atklātu signāla laika periodu. Matemātiski frekvences mērījumu var apzīmēt kā frekvenci = 1 / periods.

f = 1 / T

CRO pamatkontroles

CRO pamata kontrolierīces galvenokārt ietver pozīciju, spilgtumu, fokusu, astigmatismu, tukšošanu un kalibrēšanu.

Pozīcija

Osciloskopā pozīcijas vadības pogu galvenokārt izmanto intensīvas vietas stāvokļa kontrolei no kreisās puses uz labo pusi. Regulējot pogu, var vienkārši kontrolēt vietu no kreisās puses uz labo pusi.

Spilgtums

Stara spilgtums galvenokārt ir atkarīgs no elektrona intensitātes. Vadības režģi ir atbildīgi par elektronu intensitāti elektronu starā. Tātad tīkla spriegumu var kontrolēt, pielāgojot elektronu staru spilgtumu.

Koncentrējieties

Fokusa kontroli var panākt, regulējot piemēroto spriegumu pret CRO centrālo anodu. Vidējie un citi anodi tā reģionā var veidot elektrostatisko lēcu. Tāpēc lēcas galveno garumu var mainīt, kontrolējot spriegumu pāri centrālajam anodam.

Astigmatisms

CRO gadījumā tā ir papildu fokusēšanas kontrole, un tā ir analoga optisko lēcu astigmatismam. Stars, kas ir fokusēts monitora vidū, tiktu defokusēts uz ekrāna malām, jo ​​elektronu ceļu garumi centram un malām ir atšķirīgi.

Blanking Circuit

Laika bāzes ģenerators, kas atrodas osciloskopā, radīja tukšo spriegumu.

Kalibrēšanas ķēde

Oscilators ir nepieciešams kalibrēšanai osciloskopā. Tomēr izmantotajam oscilatoram vajadzētu ģenerēt iepriekš iestatīta sprieguma kvadrātveida viļņu formu.

Pieteikumi

  • CRO izmanto milzīgās lietojumprogrammās, piemēram, radiostacijās, lai novērotu signāla pārraides un saņemšanas īpašības.
  • CRO izmanto sprieguma, strāvas, frekvences, induktivitātes, uzņemšanas, pretestības un jaudas koeficienta mērīšanai.
  • Šo ierīci izmanto arī, lai pārbaudītu AM un FM ķēžu raksturlielumus
  • Šo ierīci izmanto, lai uzraudzītu signāla īpašības, kā arī raksturlielumus, kā arī kontrolē analogos signālus.
  • CRO tiek izmantots caur rezonanses ķēdi, lai skatītu signāla formu, joslas platumu utt.
  • Sprieguma un strāvas viļņu formu var novērot CRO, kas palīdz pieņemt nepieciešamo lēmumu radiostacijā vai sakaru stacijā.
  • To izmanto laboratorijās pētījumu vajadzībām. Kad pētnieki izveido jaunu ķēdi, viņi izmanto CRO, lai pārbaudītu katra ķēdes elementa sprieguma un strāvas viļņu formas.
  • Izmanto fāzes un frekvences salīdzināšanai
  • To izmanto televizorā, radarā un motora spiediena analīzē
  • Lai pārbaudītu nervu un sirdsdarbības reakcijas.
  • Histerēzes cilpā to izmanto, lai atrastu BH līknes
  • Var izsekot tranzistora līknēm.

Priekšrocības

The CRO priekšrocības iekļaujiet sekojošo.

  • Izmaksas un laika skala
  • Apmācības prasības
  • Konsekvence un kvalitāte
  • Laika efektivitāte
  • Ekspertīze un pieredze
  • Spēja problēmu risināšanai
  • Bez problēmām
  • Pārliecība par normatīvo aktu ievērošanu
  • Sprieguma mērīšana
  • Strāvas mērīšana
  • Viļņu formas pārbaude
  • Fāzes un frekvences mērīšana

Trūkumi

The CRO trūkumi iekļaujiet sekojošo.

  • Šie osciloskopi ir dārgi, salīdzinot ar citām mērierīcēm, piemēram, multimetriem.
  • Pēc to sabojāšanas tos ir sarežģīti salabot.
  • Šīs ierīces ir pilnībā jāizolē
  • Tie ir milzīgi, smagi un patērē vairāk enerģijas
  • Daudz vadības termināļu

CRO izmantošana

Laboratorijā CRO var izmantot kā

  • Tas var parādīt dažāda veida viļņu formas
  • Tas var izmērīt īso laika intervālu
  • Voltmetrā tas var izmērīt potenciālo starpību

Šajā rakstā mēs esam apsprieduši CRO darbība un tā piemērošanu. Lasot šo rakstu, jūs zināt dažas pamatzināšanas par CRO darbību un lietojumprogrammām. Ja jums ir kādi jautājumi par šo rakstu vai uz īstenot ECE un EEE projektus , lūdzu, komentējiet zemāk esošajā sadaļā. Šis ir jautājums jums, kādas ir CRO funkcijas?

Foto kredīti: