Čo je CRO (katódový lúčový osciloskop) a jeho fungovanie

The CRO znamená katódový osciloskop . Spravidla je rozdelený do štyroch častí, ktoré sú displej, vertikálne ovládače, horizontálne ovládače a spúšťače. Väčšina z osciloskopov sa používa ako sondy a používajú sa na vstup ľubovoľného prístroja. Môžeme analyzovať tvar vlny zakreslením amplitúdy spolu s osami xa y. Aplikácia CRO sa týka hlavne rádiových, televíznych prijímačov, tiež v laboratórnych prácach zahrnujúcich výskum a dizajn. V modernej elektronike CRO hrá dôležitú úlohu v elektronických obvodoch .

Čo je CRO?

The katódový osciloskop je elektronický testovací prístroj , Používa sa na získanie kriviek, keď sú dané rôzne vstupné signály. V prvých dňoch sa nazýva oscilograf. Osciloskop sleduje zmeny v elektrických signáloch v priebehu času, takže napätie a čas popisujú tvar a sú nepretržite zobrazené v grafe vedľa stupnice. Videním tvaru vlny môžeme analyzovať niektoré vlastnosti, ako napríklad amplitúdu, frekvenciu, čas nábehu, skreslenie, časový interval atď.

Osciloskop s katódovým lúčom

Bloková schéma CRO

Nasledujúci bloková schéma ukazuje kontrakciu CRO na všeobecné použitie . CRO získava katódovú trubicu a pôsobí ako teplo osciloskopu. V osciloskope produkuje CRT elektrónový lúč, ktorý je urýchlený na vysokú rýchlosť a na fluorescenčnú obrazovku privádza do ohniska.

Obrazovka teda vytvára viditeľné miesto, kam s ním dopadá elektrónový lúč. Detegovaním lúča nad obrazovkou v reakcii na elektrický signál môžu elektróny pôsobiť ako elektrická ceruzka svetla, ktorá pri dopade produkuje svetlo.

Bloková schéma CRO

Na splnenie tejto úlohy potrebujeme rôzne elektrické signály a napätia. Toto poskytuje napájací obvod osciloskopu. Tu použijeme vysoké a nízke napätie. Nízke napätie sa používa na ohrev elektrónovej pištole na generovanie elektrónového lúča. Na urýchlenie lúča je pre katódovú trubicu potrebné vysoké napätie. Normálne napájanie je potrebné pre ďalšie riadiace jednotky osciloskopu.

Horizontálna a vertikálna doska sú umiestnené medzi elektrónovou pištoľou a obrazovkou, takže dokáže detekovať lúč podľa vstupného signálu. Tesne pred detekciou elektrónového lúča na obrazovke v horizontálnom smere, ktorý je v osi X, konštantná rýchlosť závislá od času, je oscilátorom daný generátor časovej základne. Signály sa vedú z vertikálnej vychyľovacej dosky cez vertikálny zosilňovač. Môže teda zosilniť signál na úroveň, ktorá zabezpečí vychýlenie elektrónového lúča.

Ak je elektrónový lúč detekovaný v osi X a osi Y, je daný spúšťací obvod na synchronizáciu týchto dvoch typov detekcií. Horizontálna výchylka preto začína v rovnakom bode ako vstupný signál.

Pracovný princíp

Princíp fungovania CRO závisí od pohybu elektrónových lúčov kvôli elektrostatickej sile. Akonáhle elektrónové lúče dopadnú na fosforovú tvár, vytvorí na nej svetlé miesto. Osciloskop s katódovým lúčom aplikuje elektrostatickú energiu na elektrónový lúč dvoma vertikálnymi spôsobmi. Škvrna na fosforovom monitore sa otáča v dôsledku pôsobenia týchto dvoch elektrostatických síl, ktoré sú navzájom kolmé. Pohybuje sa, aby vytvoril potrebný tvar vlny vstupného signálu.

Konštrukcia katódového lúčového osciloskopu

Stavba CRO zahŕňa nasledujúce.

• Katódová trubica
• Zostava elektronickej pištole
• Vychyľovacia doska
• Fluorescenčná obrazovka pre CRT
• Sklenená obálka

Katódová trubica

CRO je vákuová trubica a hlavnou funkciou tohto zariadenia je zmena signálu z elektrického na vizuálny. Táto trubica obsahuje elektrónovú pištoľ a tiež elektrostatické vychyľovacie platne. Hlavná funkcia tejto elektrónovej pištole sa používa na generovanie zaostreného elektronického lúča, ktorý sa zrýchľuje na vysokú frekvenciu.

Vertikálna vychyľovacia doska otočí lúč hore a dole, zatiaľ čo vodorovný lúč presunul lúče elektrónov z ľavej strany na pravú stranu. Tieto činnosti sú navzájom autonómne, a tak sa lúč môže nachádzať kdekoľvek na monitore.

Zostava elektronickej pištole

Hlavnou funkciou elektrónovej pištole je emitovať elektróny, aby sa z nich vytvorili lúče. Táto pištoľ obsahuje hlavne ohrievač, mriežku, katódu a anódy, ako je akcelerácia, pred akcelerácia a zaostrenie. Na konci katódy sú vrstvy stroncia a bária deponované, aby sa získala vysoká emisia elektrónov elektrónov pri strednej teplote, teda vrstvy bária, a sú deponované na konci katódy.

Akonáhle sú elektróny generované z katódovej mriežky, potom pretekajú cez kontrolnú mriežku, ktorou je obvykle niklový valec, cez centrálne umiestnenú súosovú os OST. Ovláda teda silu generovaných elektrónov z katódy.

Keď elektróny pretekajú riadiacou mriežkou, potom sa akceleruje pomocou vysokého pozitívneho potenciálu, ktorý sa uplatňuje na predrychľujúce alebo urýchľujúce uzly. Elektrónový lúč je koncentrovaný na elektródach, ktoré prúdia cez vychyľovacie dosky ako horizontálne a vertikálne a napájajú ich na žiarivku.

Anódy ako urýchľovací a predrýchľovací sú pripojené k 1 500 V a zaostrovacia elektróda môže byť pripojená k 500 V. Elektrónový lúč možno zamerať na použitie dvoch techník, ako je elektrostatické a elektromagnetické zaostrovanie. Katódový osciloskop tu využíva elektrostatickú zaostrovaciu elektrónku.

Vychyľovacia doska

Akonáhle elektrónový lúč opustí elektrónové delo, potom tento lúč bude prechádzať cez dve sady vychyľovacej dosky. Táto sada vygeneruje vertikálne vychýlenie, ktoré je známe ako inak vertikálna vychyľovacia doska dosky Y. Sada platne sa používa na vodorovné vychýlenie, ktoré sa nazýva vodorovné vychýlenie platne X.

Fluorescenčná obrazovka CRT

V CRT je predná strana známa ako čelná doska. Pre obrazovku CRT je plochá a má veľkosť asi 100 mm × 100 mm. CRT obrazovka je do istej miery ohnutá pre väčšie displeje a vytvorenie čelnej dosky sa dá dosiahnuť stlačením roztaveného skla do formy a po jej zahriatí.

Vnútorná strana čelnej dosky je pokrytá použitím fosforového kryštálu na zmenu energie z elektrickej na svetelnú. Akonáhle elektronický lúč zasiahne fosforový kryštál, môže sa zvýšiť energetická úroveň, a tak sa svetlo generuje počas kryštalizácie fosforu, takže tento jav je známy ako fluorescencia.

Sklenená obálka

Je to mimoriadne evakuovaná kónická forma konštrukcie. Vnútorné plochy CRT medzi krkom a displejom sú zakryté aquadagom. Jedná sa o vodivý materiál, ktorý funguje ako vysokonapäťová elektróda. Povrch povlaku je elektricky spojený s urýchľujúcou anódou, aby sa elektrón stal stredom.

Fungovanie CRO

Nasledujúca schéma zapojenia zobrazuje základný obvod katódového osciloskopu . V tomto si rozoberieme dôležité časti osciloskopu.

Fungovanie CRO

Systém vertikálneho vychyľovania

Hlavnou funkciou tohto zosilňovača je zosilnenie slabého signálu tak, aby zosilnený signál mohol produkovať požadovaný signál. Na preskúmanie sú vstupné signály preniknuté k vertikálnym vychyľovacím doskám cez vstupný zoslabovač a počet stupňov zosilňovača.

Systém vodorovného vychýlenia

Vertikálny a horizontálny systém sa skladá z horizontálnych zosilňovačov na zosilnenie slabých vstupných signálov, ale líši sa od vertikálneho vychyľovacieho systému. Horizontálne vychyľovacie platne sú preniknuté prúdovým napätím, ktoré poskytuje časovú základňu. Pri pohľade na schému zapojenia sa generátor zametania píly spustí pomocou synchronizačného zosilňovača, zatiaľ čo prepínač zametania sa prepne do vnútornej polohy. Takže generátor zuba pily na spúšť dáva vstup do horizontálneho zosilňovača sledovaním mechanizmu. Tu budeme diskutovať o štyroch druhoch zametania.

Opakovaný zametanie

Ako už názov sám hovorí, je to konkrétna píla, ktorá je novým zametaním začatá neskromne na konci predchádzajúceho zametania.

Spustený zametanie

Niekedy je potrebné pozorovať tvar vlny, že sa tak nedá predvídať, je žiaduce, aby zametací obvod zostal nefunkčný a zametanie by malo byť iniciované tvarom vlny pri skúmaní. V týchto prípadoch použijeme spustené zametanie.

Driven Sweep

Zametanie pohonu sa všeobecne používa, keď je zametanie voľné, ale je vyvolané signálom pri skúške.

Neuvidený zubný zametač

Tento postup slúži na nájdenie rozdielu medzi týmito dvoma napätiami. Použitím pílenia bez pílenia môžeme porovnať frekvenciu vstupných napätí.

Synchronizácia

Synchronizácia sa vykonáva za účelom vytvorenia stacionárneho obrazca. Synchronizácia je medzi pohybom a signálom, ktorý sa má merať. Existuje niekoľko zdrojov synchronizácie, ktoré je možné zvoliť selektorom synchronizácie. O ktorých sa hovorí nižšie.

Interné

V tomto prípade sa signál meria vertikálnym zosilňovačom a spúšťač sa signálu zdrží.

Vonkajšie

Vo vonkajšom spúšťači by mal byť prítomný externý spúšťač.

Riadok

Spúšťač linky je napájaný zdrojom napájania.

Modulácia intenzity

Táto modulácia sa vytvára vložením signálu medzi zem a katódu. Toto príčiny modulácie zosvetlením displeja.

Ovládanie polohy

Aplikáciou malého nezávislého vnútorného zdroja priameho napätia na detekčné platne potenciometrom je možné ovládať polohu a tiež môžeme riadiť polohu signálu.

Kontrola intenzity

Intenzita má rozdiel v zmene potenciálu mriežky vzhľadom na katódu.

Merania elektrických veličín

Meranie elektrických veličín pomocou CRO je možné vykonávať ako amplitúda, časové obdobie a frekvencia.

• Meranie amplitúdy
• Meranie časového obdobia
• Meranie frekvencie

Meranie amplitúdy

Displeje ako CRO sa používajú na zobrazovanie napäťového signálu ako časovej funkcie na displeji. Amplitúda tohto signálu je stabilná, avšak môžeme zmeniť počet oddielov, ktoré vertikálne zakrývajú napäťový signál, zmenou tlačidla volt / rozdelenie na vrchu dosky CRO. Takže pomocou nasledujúceho vzorca získame amplitúdu signálu, ktorá sa nachádza na obrazovke CRO.

A = j * nv

Kde,

„A“ je amplitúda

„J“ je hodnota voltu / delenia

‘Nv’ je nie. skupín, ktoré vertikálne zakrývajú signál.

Meranie časového obdobia

CRO zobrazuje napäťový signál ako funkciu času na svojej obrazovke. Časové obdobie tohto periodického napäťového signálu je konštantné, ale môžeme meniť počet dielikov, ktoré pokrývajú jeden úplný cyklus napäťového signálu v horizontálnom smere, zmenou gombíka čas / diel na paneli CRO.

Preto dostaneme Časovú periódu signálu, ktorá je prítomná na obrazovke CRO, pomocou nasledujúceho vzorca.

T = k * nh

Kde,

„T“ je časové obdobie

„J“ je hodnota času / rozdelenia

„Nv“ je počet oddielov, ktoré horizontálnym spôsobom zakrývajú jeden celý cyklus periodického signálu.

Meranie frekvencie

Na obrazovke CRO možno meranie dlaždíc a frekvencie vykonať veľmi jednoducho pomocou horizontálnej mierky. Ak chcete zaistiť presnosť pri meraní frekvencie, pomôže vám vylepšiť oblasť signálu na vašom displeji CRO, aby sme mohli jednoduchšie prevádzať priebeh.

Spočiatku je možné čas merať pomocou vodorovnej stupnice na CRO a počítania počtu plochých priečok od jedného konca signálu k druhému, kdekoľvek prekročí rovnú čiaru. Potom môžeme vyvinúť počet plochých oddielov v priebehu času alebo rozdelenia, aby sme zistili časové obdobie signálu. Matematicky možno meranie frekvencie označiť ako frekvencia = 1 / perióda.

f = 1 / T.

Základné kontroly CRO

Medzi základné ovládacie prvky CRO patria hlavne poloha, jas, zaostrenie, astigmatizmus, zatemnenie a kalibrácia.

Pozícia

V osciloskope sa gombík riadenia polohy používa hlavne na riadenie polohy intenzívneho bodu z ľavej strany na pravú stranu. Reguláciou gombíka je možné jednoducho ovládať miesto z ľavej strany na pravú stranu.

Jas

Jas lúča závisí hlavne od intenzity elektrónu. Za intenzitu elektrónov v elektrónovom lúči zodpovedajú riadiace mriežky. Takže sieťové napätie je možné riadiť nastavením jasu elektrónového lúča.

Zameranie

Ovládanie zaostrenia je možné dosiahnuť reguláciou aplikovaného napätia smerom k stredovej anóde CRO. Stred a ďalšie anódy v ich oblasti môžu vytvárať elektrostatické šošovky. Preto je možné meniť hlavnú dĺžku šošovky riadením napätia na strednej anóde.

Astigmatizmus

V CRO je to ďalšia kontrola zaostrenia a v optických šošovkách je to analogické astigmatizmu. Lúč zameraný do stredu monitora by bol rozostrený na okrajoch obrazovky, pretože dĺžky elektrónových dráh sú rozdielne pre stred a okraje.

Zaslepovací obvod

Generátor časovej základne prítomný v osciloskope generoval zatemňovacie napätie.

Kalibračný obvod

Oscilátor je potrebný na účely kalibrácie v rámci osciloskopu. Oscilátor, ktorý sa používa, by však mal generovať štvorcový tvar vlny pre prednastavené napätie.

Aplikácie

• CRO sa používajú v obrovských aplikáciách, ako sú rozhlasové stanice, na pozorovanie vysielacích a prijímacích vlastností signálu.
• CRO sa používa na meranie napätia, prúdu, frekvencie, indukčnosti, tolerancie, odporu a účinníka.
• Toto zariadenie sa tiež používa na kontrolu charakteristík obvodov AM a FM
• Toto zariadenie sa používa na monitorovanie vlastností a charakteristík signálu a tiež riadi analógové signály.
• CRO sa používa cez rezonančný obvod na sledovanie tvaru signálu, šírky pásma atď.
• Tvar krivky napätia a prúdu možno sledovať pomocou CRO, ktorý pomáha pri prijímaní potrebných rozhodnutí v rádiovej stanici alebo komunikačnej stanici.
• Používa sa v laboratóriách na účely výskumu. Akonáhle vedci navrhnú nový obvod, potom pomocou CRO overia krivky napätia a prúdu každého prvku obvodu.
• Používa sa na porovnanie fázy a frekvencie
• Používa sa v televízii, radare a na analýzu tlaku v motore
• Ak chcete skontrolovať reakcie nervového a srdcového rytmu.
• V hysteréznej slučke sa používa na nájdenie BH kriviek
• Je možné sledovať krivky tranzistorov.

Výhody

The výhody CRO zahrňte nasledujúce.

• Náklady a časová os
• Požiadavky na školenie
• Konzistentnosť a kvalita
• Časová efektívnosť
• Odbornosť a skúsenosti
• Kapacita na riešenie problémov
• Bezproblémová
• Zaistenie súladu s predpismi
• Meranie napätia
• Meranie prúdu
• Vyšetrenie tvaru vlny
• Meranie fázy a frekvencie

Nevýhody

The nevýhody CRO zahrňte nasledujúce.

• Tieto osciloskopy sú drahé v porovnaní s inými meracími prístrojmi, ako sú multimetre.
• Oprava je komplikovaná, akonáhle sa poškodí.
• Tieto zariadenia potrebujú úplnú izoláciu
• Sú obrovské, ťažké a využívajú viac energie
• Mnoho ovládacích terminálov

Použitie CRO

V laboratóriu je možné CRO použiť ako

• Môže zobrazovať rôzne typy kriviek
• Môže merať krátky časový interval
• Vo voltmetri môže merať potenciálny rozdiel

V tomto článku sme diskutovali o fungovanie CRO a jej uplatňovanie. Čítaním tohto článku ste získali základné informácie o práci a aplikáciách CRO. Ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa tohto článku alebo implementovať projekty ECE a EEE , prosím, komentujte v nasledujúcej časti. Tu je otázka pre vás, aké sú funkcie CRO?

Fotografické úvery:

• Čo je to CRO metroq
• Bloková schéma CRO elektronický príspevok
• Fungovanie CRO www.electrical4u