Kaj je CRO (katodni osciloskop) in njegovo delovanje

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





The CRO pomeni katodni osciloskop . Običajno je razdeljen na štiri odseke, ki so zaslon, navpični krmilniki, vodoravni krmilniki in sprožilci. Večina osciloskopov uporablja sonde in jih uporablja za vnos katerega koli instrumenta. Valovno obliko lahko analiziramo tako, da narišemo amplitudo skupaj z osjo x in osjo y. Aplikacije CRO so v glavnem vključene v radio, TV sprejemnike, pa tudi v laboratorijska dela, ki vključujejo raziskave in oblikovanje. V sodobni elektroniki igra CRO pomembno vlogo v elektronskih vezjih .

Kaj je CRO?

The katodni osciloskop je elektronski testni instrument , se uporablja za pridobivanje valovnih oblik, ko so podani različni vhodni signali. V prvih dneh se imenuje oscilograf. Osciloskop opazuje spremembe električnih signalov skozi čas, tako da napetost in čas opisujeta obliko in je neprekinjeno grafirana ob skali. Z ogledom valovne oblike lahko analiziramo nekatere lastnosti, kot so amplituda, frekvenca, čas vzpona, popačenje, časovni interval itd.




Katodni osciloskop

Katodni osciloskop

Blok diagram CRO

Naslednji blokovni diagram prikazuje krčenje splošnega namena za splošno uporabo . CRO zaposli katodno cev in deluje kot toplota osciloskopa. V osciloskopu CRT proizvaja elektronski žarek, ki se pospeši do velike hitrosti in pripelje do goriščne točke na fluorescentnem zaslonu.



Tako zaslon ustvari vidno mesto, kjer z njim udari elektronski žarek. Z zaznavanjem žarka nad zaslonom v odgovor na električni signal lahko elektroni delujejo kot električni svinčnik svetlobe, ki proizvaja svetlobo, kjer udari.

Blokovni diagram CRO

Blokovni diagram CRO

Za dokončanje te naloge potrebujemo različne električne signale in napetosti. To zagotavlja napajalni tokokrog osciloskopa. Tu bomo uporabili visoko napetost in nizko napetost. Nizka napetost se uporablja za grelec elektronske pištole za ustvarjanje elektronskega žarka. Za pospeševanje žarka je potrebna katodna cev z visoko napetostjo. Normalna napetost je potrebna za druge krmilne enote osciloskopa.

Vodoravna in navpična plošča sta nameščeni med elektronsko pištolo in zaslonom, tako da lahko zazna žarek glede na vhodni signal. Tik preden zazna elektronski žarek na zaslonu v vodoravni smeri, ki je v osi X konstantno odvisna od časa, oscilator poda generator časovne osnove. Signali se prenašajo z navpične deformacijske plošče skozi navpični ojačevalnik. Tako lahko ojači signal do nivoja, ki mu bo zagotovljen odklon elektronskega žarka.


Če je elektronski žarek zaznan v osi X in osi Y, se sproži sprožilno vezje za sinhronizacijo teh dveh vrst zaznav. Zato se vodoravna deformacija začne na isti točki kot vhodni signal.

Načelo dela

Načelo delovanja CRO je odvisno od gibanja elektronskih žarkov zaradi elektrostatične sile. Ko elektronski žarek zadene fosforni obraz, na njem naredi svetlo točko. Katodni osciloskop uporablja elektrostatično energijo na elektronski žarek na dva navpična načina. Točka na monitorju fosforja se obrne zaradi učinka teh dveh elektrostatičnih sil, ki sta medsebojno pravokotni. Premakne se, da naredi potrebno valovno obliko vhodnega signala.

Izdelava katodnega osciloskopa

Konstrukcija CRO vključuje naslednje.

  • Katodna cev
  • Sestava elektronske pištole
  • Odklonilna plošča
  • Fluorescentni zaslon za CRT
  • Steklena ovojnica

Katodna cev

CRO je vakuumska cev in glavna naloga te naprave je spremeniti signal iz električnega v vizualni. Ta cev vključuje elektronsko pištolo in elektrostatične deformacijske plošče. Glavna funkcija te elektronske pištole se uporablja za ustvarjanje usmerjenega elektronskega žarka, ki pospeši do visoke frekvence.

Navpična deformacijska plošča bo žarek obračala navzgor in navzdol, medtem ko je vodoravni žarek premikal elektronske žarke z leve na desno stran. Ta dejanja so neodvisna drug od drugega, zato se lahko žarek nahaja kjer koli na monitorju.

Sestava elektronske pištole

Glavna naloga elektronske pištole je oddajati elektrone, da jih tvorijo v žarek. Ta pištola vključuje predvsem grelec, mrežo, katodo in anode, kot so pospeševanje, predhodno pospeševanje in ostrenje. Na koncu katode se plast stroncija in barija odlaga, da se doseže visoka emisija elektronov elektronov pri zmerni temperaturi, plasti barija, in se nalaga na koncu katode.

Ko se elektroni ustvarijo iz katodne mreže, tečejo skozi krmilno mrežo, ki je običajno nikljeva jeklenka, skozi centralno postavljeno koaksialno os CRT. Torej nadzoruje moč ustvarjenih elektronov iz katode.

Ko elektroni tečejo skozi krmilno mrežo, potem pospeši s pomočjo velikega pozitivnega potenciala, ki se uporabi na predhodno pospeševalnih ali pospeševalnih vozliščih. Elektronski žarek je koncentriran na elektrodah, da teče skozi odklonske plošče, kot so vodoravne in navpične, ter dovaja fluorescenčno sijalko.

Anode, kot sta pospeševanje in predhodno pospeševanje, so priključene na 1500v, fokusno elektrodo pa na 500v. Elektronski žarek lahko osredotočimo na dve tehniki, kot sta elektrostatično in elektromagnetno ostrenje. Tu katodni osciloskop uporablja elektrostatično fokusno cev.

Odklonilna plošča

Ko elektronski žarek zapusti elektronsko pištolo, bo ta žarek prešel skozi oba sklopa odklonilne plošče. Ta sklop bo ustvaril vertikalni odklon, ki je znan kot Y navpično odklonljiva plošča Y plošče. Komplet plošče se uporablja za vodoravno deformacijo, ki je znana kot X horizontalna deformacija plošče.

Fluorescentni zaslon CRT

V CRT je sprednja stran znana kot prednja plošča. Za CRT zaslon je ploska in je velika približno 100 mm × 100 mm. Zaslon CRT je nekoliko upognjen za večje zaslone in oblikovanje prednje plošče je mogoče s pritiskom staljenega stekla v obliko in po tem segrevanju.

Notranja stran prednje plošče je prekrita s fosforjevim kristalom za spreminjanje energije iz električne v svetlobo. Ko elektronski žarek zadene kristal fosforja, se lahko raven energije poveča in tako nastaja svetloba skozi kristalizacijo fosforja, zato je ta pojav znan kot fluorescenca.

Steklena ovojnica

Gre za izredno evakuirano stožčasto obliko gradnje. Notranji deli CRT med vratom in zaslon so pokriti skozi akvadag. To je prevodni material, ki deluje kot visokonapetostna elektroda. Površina prevleke je električno povezana s pospeševalno anodo, da elektronu pomaga biti središče.

Delovanje CRO

Naslednji diagram vezja prikazuje osnovno vezje katodnega osciloskopa . V tem bomo razpravljali o pomembnih delih osciloskopa.

Delovanje CRO

Delovanje CRO

Sistem navpičnega odklona

Glavna naloga tega ojačevalnika je ojačati šibek signal, tako da ojačani signal lahko ustvari želeni signal. Za pregled vhodnih signalov se skozi vhodni dušilnik in število ojačevalnih stopenj prodrejo na navpične deformacijske plošče.

Sistem vodoravnega odklona

Navpični in vodoravni sistem je sestavljen iz vodoravnih ojačevalnikov za ojačanje šibkih vhodnih signalov, vendar se razlikuje od sistema navpičnega odklona. V vodoravne deformacijske plošče prehaja napetost, ki daje časovno osnovo. Ko vidi shemo vezja, sinhronizacijski ojačevalnik sproži generator žage, medtem ko se izbirnik pometanja preklopi v notranji položaj. Torej generator zob sprožilca daje vhod v vodoravni ojačevalnik, tako da sledi mehanizmu. Tu bomo razpravljali o štirih vrstah pometanja.

Ponavljajoči se čiščenje

Kot že samo ime pove, da je žaga ustrezna, to je nov čiščenje se začne neskromno na koncu prejšnjega čiščenja.

Sproženo čiščenje

Včasih je treba opazovati valovno obliko, da je morda ne bo mogoče napovedati, če želite, da vezje za čiščenje ostane nedelujoče in da valovanje pod pregledom začne valovanje. V teh primerih bomo uporabili sproženi pregled.

Driven Sweep

Na splošno se pogonsko pometanje uporablja, ko je pometanje prosto, vendar ga sproži signal pod preskusom.

Neobdelano čiščenje zob

Ta pometanje se uporablja za iskanje razlike med obema napetostima. Z ne-žagastim pometanjem lahko primerjamo frekvenco vhodnih napetosti.

Sinhronizacija

Sinhronizacija se izvede tako, da se ustvari stacionarni vzorec. Sinhronizacija poteka med čiščenjem in signal mora meriti. Obstaja nekaj virov sinhronizacije, ki jih lahko izbere izbirnik sinhronizacije. O katerih govori spodaj.

Notranji

Pri tem signal meri navpični ojačevalnik, sprožilec pa se vzdrži signala.

Zunanji

V zunanjem sprožilcu mora biti prisoten zunanji sprožilec.

Vrstica

Linijski sprožilec proizvaja napajalnik.

Modulacija intenzivnosti

Ta modulacija se ustvari z vstavitvijo signala med zemljo in katodo. To vzroki modulacije s posvetlitvijo zaslona.

Nadzor položaja

Z uporabo majhnega neodvisnega notranjega enosmernega vira napetosti na zaznavalne plošče skozi potenciometer lahko nadzorujemo položaj, lahko pa tudi položaj signala.

Nadzor intenzivnosti

Intenzivnost ima razliko, če spremenimo mrežni potencial glede na katodo.

Meritve električnih količin

Meritve električnih veličin s pomočjo CRO lahko izvajamo, kot so amplituda, časovno obdobje in frekvenca.

  • Merjenje amplitude
  • Merjenje časovnega obdobja
  • Merjenje frekvence

Merjenje amplitude

Zasloni, kot je CRO, se uporabljajo za prikaz napetostnega signala kot časovne funkcije na svojem zaslonu. Amplituda tega signala je stabilna, vendar lahko spremenimo število pregrad, ki pokrivajo napetostni signal, navpično, tako da spremenimo gumb volt / delitev na vrhu plošče CRO. Torej bomo s pomočjo spodnje formule pridobili amplitudo signala, ki je na zaslonu CRO.

A = j * nv

Kje,

A je amplituda

„J“ je vrednost volta / delitve

„Nv“ je št. particij, ki prikrivajo signal na navpičen način.

Merjenje časovnega obdobja

CRO prikazuje napetostni signal kot funkcijo časa na svojem zaslonu. Čas tega periodičnega napetostnega signala je konstanten, vendar lahko spreminjamo število delitev, ki pokrivajo en celoten cikel napetostnega signala v vodoravni smeri, tako da spreminjamo gumb za čas / delitev na plošči CRO.

Zato bomo z uporabo naslednje formule dobili časovno obdobje signala, ki je prisotno na zaslonu CRO.

T = k * nh

Kje,

„T“ je časovno obdobje

„J“ je vrednost časa / delitve

„Nv“ je število particij, ki zajemajo en celoten cikel periodičnega signala na vodoravni način.

Merjenje frekvence

Na zaslonu CRO lahko merjenje ploščic in frekvence izvedemo zelo preprosto s pomočjo vodoravne skale. Če želite med merjenjem frekvence zagotoviti natančnost, potem pomaga povečati območje signala na vašem zaslonu CRO, da bomo lahko preprosteje pretvorili valovno obliko.

Sprva lahko čas merimo s pomočjo vodoravne lestvice na CRO in štetju števila ravnih predelnih sten od enega konca signala do drugega, kjer koli prečka ravno črto. Po tem lahko razvijemo število ravnih predelnih sten skozi čas ali delitev, da odkrijemo časovno obdobje signala. Matematično lahko merjenje frekvence označimo kot frekvenco = 1 / obdobje.

f = 1 / T

Osnovni nadzor CRO

Osnovni nadzorni elementi CRO vključujejo predvsem položaj, svetlost, ostrino, astigmatizem, slepe in umerjanje.

Položaj

V osciloskopu se gumb za nadzor položaja uporablja predvsem za nadzor položaja intenzivnega mesta z leve na desno stran. Z regulacijo gumba lahko preprosto nadzirate mesto z leve na desno stran.

Svetlost

Svetlost žarka je v glavnem odvisna od jakosti elektrona. Krmilne mreže so odgovorne za jakost elektrona v elektronskem žarku. Torej, napetost omrežja je mogoče nadzorovati s prilagajanjem svetlosti elektronskih žarkov.

Osredotočite se

Nadzor ostrenja je mogoče doseči z regulacijo uporabljene napetosti proti srednji anodi CRO. Srednje in druge anode v njenem območju lahko tvorijo elektrostatično lečo. Zato lahko glavno dolžino leče spremenimo z nadzorom napetosti na sredinski anodi.

Astigmatizem

V CRO je to dodaten nadzor ostrenja in je podoben astigmatizmu znotraj optičnih leč. Žarek, ki je osredotočen na sredino monitorja, bi bil usmerjen na robove zaslona, ​​saj se dolžine elektronskih poti ne razlikujejo za sredino in robove.

Slepi krog

Generator časovne baze, prisoten v osciloskopu, je ustvaril slepo napetost.

Kalibracijski krog

Za umerjanje znotraj osciloskopa je potreben oscilator. Vendar pa mora oscilator, ki se uporablja, ustvariti kvadratno valovno obliko za vnaprej nastavljeno napetost.

Aplikacije

  • CRO-ji se uporabljajo v velikih aplikacijah, kot so radijske postaje, za opazovanje oddajnih in sprejemnih lastnosti signala.
  • CRO se uporablja za merjenje napetosti, toka, frekvence, induktivnosti, sprejemnosti, upora in faktorja moči.
  • Ta naprava se uporablja tudi za preverjanje značilnosti vezij AM in FM
  • Ta naprava se uporablja za nadzor lastnosti signala in lastnosti ter nadzoruje tudi analogne signale.
  • CRO se skozi resonančno vezje uporablja za prikaz oblike signala, pasovne širine itd.
  • Oblika napetosti in tokovnega valovanja lahko opazuje CRO, ki pomaga sprejeti potrebno odločitev v radijski ali komunikacijski postaji.
  • Uporablja se v laboratorijih za raziskovalne namene. Ko raziskovalci oblikujejo novo vezje, nato s pomočjo CRO preverijo valovne oblike napetosti in toka vsakega elementa vezja.
  • Uporablja se za primerjavo faze in frekvence
  • Uporablja se za TV, Radar in analizo tlaka v motorju
  • Za preverjanje reakcij živčnega in srčnega utripa.
  • V zanki histereze se uporablja za iskanje BH krivulj
  • Izslediti je mogoče tranzistorske krivulje.

Prednosti

The prednosti CRO vključujejo naslednje.

  • Stroški in časovni trak
  • Zahteve po usposabljanju
  • Doslednost in kakovost
  • Časovna učinkovitost
  • Strokovnost in izkušnje
  • Sposobnost reševanja problemov
  • Brez težav
  • Zagotavljanje skladnosti s predpisi
  • Merjenje napetosti
  • Merjenje toka
  • Pregled valovne oblike
  • Merjenje faze in frekvence

Slabosti

The slabosti CRO vključujejo naslednje.

  • Ti osciloskopi so dragi v primerjavi z drugimi merilnimi napravami, kot so multimetri.
  • Ko se poškodujejo, jih je težko popraviti.
  • Te naprave potrebujejo popolno izolacijo
  • Ti so ogromni, težki in porabijo več moči
  • Veliko krmilnih terminalov

Uporabe CRO

V laboratoriju se lahko CRO uporablja kot

  • Prikaže lahko različne vrste valovnih oblik
  • Izmeri lahko kratek časovni interval
  • V voltmetru lahko meri potencialno razliko

V tem članku smo razpravljali o delo CRO in njegovo uporabo. Z branjem tega članka ste spoznali nekaj osnovnih znanj o delovanju in aplikacijah CRO. Če imate kakršna koli vprašanja glede tega članka ali izvajanje projektov ECE in EEE , prosim za komentar v spodnjem oddelku. Tu je vprašanje za vas, kakšne so funkcije CRO?

Zasluge za fotografije: