Co to jest CRO (oscyloskop katodowy) i jego działanie

Plik CRO oznacza oscyloskop katodowy . Zwykle jest podzielony na cztery sekcje, które obejmują wyświetlacz, kontrolery pionowe, kontrolery poziome i wyzwalacze. Większość oscyloskopów wykorzystuje sondy i są one używane do wprowadzania danych do dowolnego instrumentu. Możemy analizować przebieg, wykreślając amplitudę wzdłuż osi X i Y. Aplikacje CRO są wykorzystywane głównie w odbiornikach radiowych, telewizyjnych, a także w pracach laboratoryjnych związanych z badaniami i projektowaniem. W nowoczesnej elektronice CRO odgrywa ważną rolę w układach elektronicznych .

Co to jest CRO?

Plik oscyloskop katodowy jest elektronicznym przyrządem pomiarowym służy do uzyskiwania przebiegów, gdy podawane są różne sygnały wejściowe. Na początku nazywany jest oscylografem. Oscyloskop obserwuje zmiany sygnałów elektrycznych w czasie, więc napięcie i czas opisują kształt i są one w sposób ciągły wykreślane obok skali. Widząc przebieg, możemy przeanalizować niektóre właściwości, takie jak amplituda, częstotliwość, czas narastania, zniekształcenie, przedział czasu itp.

Oscyloskop katodowy

Schemat blokowy CRO

Następujące schemat blokowy przedstawia skrócenie CRO ogólnego przeznaczenia . CRO rekrutuje lampę elektronopromieniową i działa jak ciepło oscyloskopu. W oscyloskopie CRT wytwarza wiązkę elektronów, która jest przyspieszana do dużej prędkości i doprowadzana do ogniska na ekranie fluorescencyjnym.

W ten sposób ekran tworzy widoczne miejsce, w którym uderza wiązka elektronów. Wykrywając wiązkę nad ekranem w odpowiedzi na sygnał elektryczny, elektrony mogą działać jak elektryczny ołówek światła, który wytwarza światło w miejscu, w którym pada.

Schemat blokowy CRO

Do wykonania tego zadania potrzebujemy różnych sygnałów elektrycznych i napięć. To zapewnia obwód zasilania oscyloskopu. Tutaj użyjemy wysokiego napięcia i niskiego napięcia. Niskie napięcie jest używane w podgrzewaczu wyrzutni elektronowej do generowania wiązki elektronów. Wysokie napięcie jest wymagane, aby lampa elektronopromieniowa przyspieszyła wiązkę. Dla innych jednostek sterujących oscyloskopu konieczne jest normalne zasilanie.

Płytki poziome i pionowe są umieszczone między wyrzutnią elektronową a ekranem, dzięki czemu może wykrywać wiązkę na podstawie sygnału wejściowego. Tuż przed wykryciem wiązki elektronów na ekranie w kierunku poziomym, który na osi X ma stałą zależną od czasu szybkość, oscylator podaje generator podstawy czasu. Sygnały są przekazywane z płyty odchylania pionowego przez wzmacniacz pionowy. W ten sposób może wzmocnić sygnał do poziomu, który zapewni odchylenie wiązki elektronów.

Jeśli wiązka elektronów zostanie wykryta na osi X i osi Y, podawany jest obwód wyzwalający do synchronizacji tych dwóch typów detekcji. Stąd odchylenie poziome zaczyna się w tym samym punkcie co sygnał wejściowy.

Zasada działania

Zasada działania CRO zależy od ruchu promienia elektronowego z powodu siły elektrostatycznej. Gdy promień elektronu uderza w luminoforową powierzchnię, tworzy na niej jasną plamkę. Oscyloskop katodowy przykłada energię elektrostatyczną na promień elektronu z dwóch pionowych dróg. Plamka na monitorze luminoforu obraca się w wyniku działania tych dwóch sił elektrostatycznych, które są wzajemnie prostopadłe. Porusza się, aby uzyskać niezbędny kształt fali sygnału wejściowego.

Budowa oscyloskopu katodowego

Konstrukcja CRO obejmuje następujące elementy.

• Kineskop
• Elektroniczny montaż pistoletu
• Płyta odchylająca
• Fluorescencyjny ekran do CRT
• Szklana koperta

Kineskop

CRO to lampa próżniowa, a główną funkcją tego urządzenia jest zmiana sygnału z elektrycznego na wizualny. Ta rura zawiera wyrzutnię elektronową oraz elektrostatyczne płytki odchylające. Główną funkcją tego działa elektronowego jest generowanie skupionego promienia elektronicznego, który przyspiesza do wysokiej częstotliwości.

Płyta odchylania pionowego obróci promień w górę iw dół, podczas gdy promień poziomy przesunie wiązki elektronów z lewej strony na prawą. Działania te są niezależne od siebie, dzięki czemu promień może znajdować się w dowolnym miejscu na monitorze.

Elektroniczny montaż pistoletu

Główną funkcją wyrzutni elektronowej jest emitowanie elektronów w celu uformowania ich w promień. Ten pistolet zawiera głównie grzałkę, siatkę, katodę i anody, takie jak przyspieszenie, wstępne przyspieszenie i ogniskowanie. Na końcu katody warstwy strontu i baru są osadzane w celu uzyskania wysokiej emisji elektronów w umiarkowanej temperaturze, czyli warstw baru, i osadzają się na końcu katody.

Po wygenerowaniu elektronów z siatki katodowej, przepływa one przez siatkę kontrolną, która jest generalnie cylindrem niklowym, przez centralnie umieszczony współosiowo z osią CRT. Tak więc kontroluje siłę generowanych elektronów z katody.

Kiedy elektrony przepływają przez siatkę kontrolną, to przyspiesza za pomocą wysokiego potencjału dodatniego, który jest przykładany do węzłów wstępnego przyspieszania lub przyspieszania. Promień elektronowy koncentruje się na elektrodach i przepływa przez płytki odchylające, takie jak poziome i pionowe, i zasila lampę fluorescencyjną.

Anody, takie jak przyspieszające i wstępne przyspieszające, są podłączone do 1500 V, a elektrodę ogniskującą można podłączyć do 500 V. Promień elektronu można skupić przy użyciu dwóch technik, takich jak ogniskowanie elektrostatyczne i elektromagnetyczne. W tym przypadku oscyloskop katodowy wykorzystuje elektrostatyczną lampę ogniskującą.

Płyta odchylająca

Gdy promień elektronowy opuści działo elektronowe, wówczas promień ten przejdzie przez dwa zestawy odchylanej płytki. Ten zestaw wygeneruje pionowe ugięcie, które jest znane jako pionowa płyta odchylająca Y w przeciwnym razie. Zestaw płyty służy do odchylania poziomego, które jest znane jako ugięcie poziome blachy X w innym przypadku.

Fluorescencyjny ekran CRT

W CRT przednia powierzchnia jest nazywana płytą czołową, w przypadku ekranu CRT jest płaska, a jej rozmiar wynosi około 100 mm × 100 mm. Ekran CRT jest nieco wygięty w przypadku większych wyświetlaczy, a formowanie płyty czołowej można wykonać poprzez wciśnięcie stopionego szkła do formy, a następnie podgrzanie.

Wewnętrzna powierzchnia płyty czołowej jest pokryta kryształem luminoforu w celu zmiany energii z elektrycznej na świetlną. Gdy promień elektroniki uderza w kryształ luminoforu, poziom energii może zostać zwiększony, a zatem światło jest generowane podczas krystalizacji fosforu, więc zjawisko to jest znane jako fluorescencja.

Szklana koperta

Jest to wyjątkowo ewakuowana stożkowa forma konstrukcji. Wewnętrzne powierzchnie CRT między szyjką, jak i wyświetlacz są zakryte przez aquadag. Jest to materiał przewodzący, który działa jak elektroda wysokiego napięcia. Powierzchnia powłoki jest połączona elektrycznie z anodą przyspieszającą, aby elektron znalazł się w środku.

Działanie CRO

Poniższy schemat obwodu przedstawia podstawowy obwód oscyloskopu katodowego . W tym omówimy ważne części oscyloskopu.

Działanie CRO

System odchylania pionowego

Główną funkcją tego wzmacniacza jest wzmocnienie słabego sygnału, tak aby wzmocniony sygnał mógł wytworzyć pożądany sygnał. Aby zbadać, sygnały wejściowe są penetrowane do płyt odchylania pionowego przez tłumik wejściowy i liczbę stopni wzmacniacza.

System odchylania poziomego

System pionowy i poziomy składa się z poziomych wzmacniaczy do wzmacniania słabych sygnałów wejściowych, ale różni się od systemu odchylania pionowego. Płytki odchylania poziomego są penetrowane przez napięcie przemiatania, które daje podstawę czasu. Widząc schemat obwodu, generator zamiatania piłokształtnego jest wyzwalany przez wzmacniacz synchronizujący, podczas gdy selektor zamiatania przełącza się w położenie wewnętrzne. Zatem generator zębów piły spustowej podaje sygnał wejściowy do wzmacniacza poziomego, podążając za mechanizmem. Tutaj omówimy cztery rodzaje przeciągnięć.

Recurrent Sweep

Jak sama nazwa mówi, to ząb piłokształtny jest odpowiedni, czyli nowe przeciągnięcie rozpoczyna się nieskromnie pod koniec poprzedniego.

Triggered Sweep

Czasami należy obserwować przebieg, że można go nie przewidzieć, a zatem pożądane jest, aby obwód przemiatania pozostawał nieczynny i przemiatanie powinno być inicjowane przez badany przebieg. W takich przypadkach użyjemy wyzwalanego wobulacji.

Driven Sweep

Ogólnie rzecz biorąc, przemiatanie przemiennika jest używane, gdy przemiatanie przebiega swobodnie, ale jest wyzwalane przez testowany sygnał.

Zamiatanie zębów bez piłowania

To przemiatanie służy do znalezienia różnicy między dwoma napięciami. Korzystając z przemiatania bez piłokształtnego, możemy porównać częstotliwość napięć wejściowych.

Synchronizacja

Synchronizacja ma na celu stworzenie stacjonarnego wzoru. Synchronizacja jest między przemiataniem a sygnałem, który powinien być mierzony. Istnieje kilka źródeł synchronizacji, które można wybrać za pomocą selektora synchronizacji. Które są omówione poniżej.

Wewnętrzny

W tym przypadku sygnał jest mierzony przez wzmacniacz pionowy, a wyzwalanie jest wstrzymywane przez sygnał.

Zewnętrzny

W wyzwalaczu zewnętrznym powinien być obecny wyzwalacz zewnętrzny.

Linia

Wyzwalanie linii jest wytwarzane przez zasilacz.

Modulacja intensywności

Ta modulacja jest wytwarzana przez wprowadzenie sygnału między masę a katodę. To przyczyny modulacji poprzez rozjaśnienie wyświetlacza.

Kontrola pozycji

Poprzez zastosowanie małego niezależnego wewnętrznego źródła napięcia stałego do płytek wykrywających za pomocą potencjometru można kontrolować położenie, a także możemy kontrolować położenie sygnału.

Kontrola intensywności

Natężenie ma różnicę, zmieniając potencjał siatki w stosunku do katody.

Pomiary wielkości elektrycznych

Pomiary wielkości elektrycznych za pomocą CRO mogą być wykonywane, takie jak amplituda, okres czasu i częstotliwość.

• Pomiar amplitudy
• Pomiar okresu czasu
• Pomiar częstotliwości

Pomiar amplitudy

Wyświetlacze, takie jak CRO, są używane do wyświetlania sygnału napięcia, podobnie jak funkcja czasu na wyświetlaczu. Amplituda tego sygnału jest stabilna, możemy jednak zmienić liczbę partycji, które zakrywają sygnał napięciowy w pionie, zmieniając przycisk Volt / Division na górze płytki CRO. Zatem uzyskamy amplitudę sygnału, która jest widoczna na ekranie CRO za pomocą poniższego wzoru.

A = j * nv

Gdzie,

„A” to amplituda

„J” to wartość wolt / działka

„Nv” to nie. przegród, które zakrywają sygnał w pionie.

Pomiar okresu czasu

CRO wyświetla na ekranie sygnał napięcia w funkcji czasu. Okres czasu tego okresowego sygnału napięciowego jest stały, ale możemy zmieniać liczbę działek, które obejmują jeden pełny cykl sygnału napięciowego w kierunku poziomym, zmieniając pokrętło czas / podział na panelu CRO.

W związku z tym okres czasu sygnału, który jest obecny na ekranie CRO, otrzymamy za pomocą poniższego wzoru.

T = k * nh

Gdzie,

„T” to okres czasu

„J” to wartość czasu / podziału

„Nv” to liczba przegród, które obejmują cały cykl okresowego sygnału w sposób poziomy.

Pomiar częstotliwości

Na ekranie CRO pomiar płytki i częstotliwości można wykonać bardzo prosto za pomocą skali poziomej. Jeśli chcesz zapewnić dokładność podczas pomiaru częstotliwości, pomaga to zwiększyć obszar sygnału na wyświetlaczu CRO, abyśmy mogli w prostszy sposób przekonwertować przebieg.

Początkowo czas można mierzyć za pomocą poziomej podziałki na CRO i licząc liczbę płaskich przegród od jednego końca sygnału do drugiego, gdziekolwiek przekracza płaską linię. Następnie możemy rozwinąć liczbę płaskich partycji w czasie lub podziale, aby odkryć okres czasu sygnału. Matematycznie pomiar częstotliwości można wyrazić jako częstotliwość = 1 / okres.

f = 1 / T

Podstawowe sterowanie CRO

Podstawowe elementy sterujące CRO obejmują głównie pozycję, jasność, ostrość, astygmatyzm, wygaszanie i kalibrację.

Pozycja

W oscyloskopie pokrętło regulacji położenia służy głównie do kontroli położenia intensywnego miejsca od lewej do prawej strony. Regulując pokrętłem, można po prostu sterować spotem od lewej do prawej strony.

Jasność

Jasność promienia zależy głównie od intensywności elektronu. Siatki kontrolne są odpowiedzialne za natężenie elektronów w promieniu elektronowym. Zatem napięcie sieci można kontrolować, dostosowując jasność promienia elektronowego.

Skupiać

Kontrolę ogniskowania można osiągnąć poprzez regulację przyłożonego napięcia w kierunku środkowej anody CRO. Środkowe i inne anody w jego obszarze mogą tworzyć soczewkę elektrostatyczną. Dlatego główną długość soczewki można zmienić, kontrolując napięcie na środkowej anodzie.

Astygmatyzm

W CRO jest to dodatkowa kontrola ogniskowania i jest analogiczna do astygmatyzmu w soczewkach optycznych. Promień skupiony na środku monitora byłby rozogniskowany na krawędziach ekranu, ponieważ drogi elektronów są różne dla środka i krawędzi.

Obwód zaślepiający

Generator podstawy czasu obecny w oscyloskopie generował napięcie wygaszania.

Obwód kalibracyjny

Oscylator jest niezbędny do kalibracji w oscyloskopie. Jednak zastosowany oscylator powinien generować przebieg prostokątny dla zadanego napięcia.

Aplikacje

• CRO są używane w ogromnych aplikacjach, takich jak stacje radiowe, do obserwacji nadawania i odbioru właściwości sygnału.
• CRO służy do pomiaru napięcia, prądu, częstotliwości, indukcyjności, admitancji, rezystancji i współczynnika mocy.
• Urządzenie to służy również do sprawdzania charakterystyk obwodów AM i FM
• To urządzenie służy do monitorowania właściwości i charakterystyk sygnału, a także steruje sygnałami analogowymi.
• CRO jest używany przez obwód rezonansowy do oglądania kształtu sygnału, szerokości pasma itp.
• Kształt przebiegu napięcia i prądu może być obserwowany przez CRO, co pomaga podjąć odpowiednią decyzję w stacji radiowej lub łączności.
• Jest używany w laboratoriach do celów badawczych. Kiedy naukowcy zaprojektują nowy obwód, używają CRO do weryfikacji przebiegów napięcia i prądu każdego elementu obwodu.
• Służy do porównywania fazy i częstotliwości
• Jest używany w telewizji, radarach i analizie ciśnienia w silniku
• Aby sprawdzić reakcje nerwowe i bicie serca.
• W pętli histerezy służy do znajdowania krzywych BH
• Można prześledzić krzywe tranzystora.

Zalety

Plik zalety CRO obejmują następujące elementy.

• Koszt i harmonogram
• Wymagania szkoleniowe
• Konsystencja i jakość
• Efektywność czasowa
• Wiedza i doświadczenie
• Zdolność do rozwiązywania problemów
• Bez wysiłku
• Zapewnienie zgodności z przepisami
• Pomiar napięcia
• Pomiar prądu
• Badanie przebiegu
• Pomiar fazy i częstotliwości

Niedogodności

Plik wady CRO obejmują następujące elementy.

• Te oscyloskopy są drogie w porównaniu z innymi urządzeniami pomiarowymi, takimi jak multimetry.
• Są trudne do naprawy, gdy zostaną uszkodzone.
• Te urządzenia wymagają całkowitej izolacji
• Są ogromne, ciężkie i zużywają więcej mocy
• Wiele terminali sterujących

Zastosowania CRO

W laboratorium CRO może być używany jako

• Może wyświetlać różne typy przebiegów
• Może mierzyć krótki przedział czasu
• W woltomierzu może mierzyć różnicę potencjałów

W tym artykule omówiliśmy praca CRO i jego zastosowanie. Czytając ten artykuł, znałeś podstawową wiedzę o działaniu i zastosowaniach CRO. Jeśli masz jakieś pytania dotyczące tego artykułu lub do wdrażać projekty ECE i EEE , prosimy o komentarz w poniższej sekcji. Oto pytanie do Ciebie, jakie funkcje pełni CRO?

Kredyty fotograficzne:

• Co to jest CRO metroq
• Schemat blokowy CRO electronicspost
• Działanie CRO www.electrical4u