Регистриране на електрически процеси с помощта на електронно-лъчеви осцилоскопи

Приложение на катодно-лъчеви осцилоскопи

Осцилоскоп с електронен лъч е многофункционално измервателно устройство, което ви позволява визуално да наблюдавате и записвате случайни, единични непериодични и периодични електрически процеси в честотния диапазон от нула (постоянен ток) до гигагерцови единици. В допълнение към качествената оценка на изследваните процеси, осцилоскопът ви позволява да измервате:

• амплитуда и моментна стойност на ток и напрежение;

• времеви параметри на сигнала (работен цикъл, честота, време на нарастване, фаза и т.н.);

• фазово изместване; честота на хармоничните сигнали (метод на фигури от Лисажус и кръгово размахване),

• амплитудно-честотни и фазови характеристики и др.

Осцилоскопът може да се използва като компонент на по-сложно измервателно оборудване, например в мостови схеми като нулев орган, в измерватели на честотна характеристика и т.н.

Високата чувствителност на осцилоскопа определя възможността за изучаване на много слаби сигнали, а високият входен импеданс причинява неговия малък ефект върху режимите на изследваните схеми. По уговорка, катодните осцилоскопи се делят на универсални и с общо предназначение (тип C1), високоскоростни и стробоскопични (тип C7), памет (тип C8), специални (тип C9), запис със запис на фотохартия (тип З). Всички те могат да бъдат едно-, дву- и многолъчеви.

Осцилоскопи с общо предназначение

Универсалните осцилоскопи са многофункционални поради използването на сменяеми устройства (например предусилватели в C1-15). Пропускателната способност е от 0 до стотици мегахерца, амплитудата на разследвания сигнал е от десетки микроволта до стотици волта. Осцилоскопите с общо предназначение се използват за изследване на нискочестотни процеси, импулсни сигнали. Те имат честотна лента от 0 до десетки мегагерца, амплитудата на изследвания сигнал от единици миливолта до стотици волта.

Високоскоростни осцилоскопи

Високоскоростните осцилоскопи са предназначени за запис на единични и повтарящи се импулсни сигнали в честотна лента от порядъка на няколко гигагерца.

Стробоскопски осцилоскопи

Стробоскопските осцилоскопи са предназначени за изследване на високоскоростни повтарящи се сигнали в честотния диапазон от нула до гигагерц, като амплитудата на сигнала се изследва от миливолта до волта.

Съхранение на осцилоскопи

Съхраняващите осцилоскопи са проектирани да записват единични и рядко повтарящи се сигнали. Пропускателната способност е до 20 MHz с амплитуда на изследвания сигнал от десетки миливолта до стотици волта. Време за възпроизвеждане на записано изображение от 1 до 30 минути.

За регистриране на бързи и преходни процеси върху фотохартия се използват осцилоскопи с електронен лъч с фотооптичен метод за прехвърляне на лъча към носител за запис, например H023. Високата скорост на запис (до 2000 m / s) и голям диапазон от записани честоти (до стотици килохерца) позволяват използването на тези осцилоскопи, ако е невъзможно да се използват такива със светлинни лъчи, които имат относително ниска скорост на запис и диапазон на записаните честоти. Основните технически характеристики на осцилоскопите H023 и H063 са дадени в справочниците.

Приложение на осцилоскопи със светлинни лъчи

За да се получи видим запис на бързите процеси, най-разпространени са осцилоскопите със светлинни лъчи със запис на специална осцилографска фотохартия, чувствителна към ултравиолетовите лъчи.

Основното предимство на осцилоскопите със светлинни лъчи е възможността да се получи видим запис в правоъгълни координати в голям динамичен диапазон (до 50 dB). Работната честотна лента на осцилоскопите със светлинни лъчи не надвишава 15 000 Hz, максималната скорост на запис за осцилоскопи със светлинни лъчи е до 2000 m / s, за електрографски осветени светлинни лъчи 6-50 m / s. За едновременното наблюдение и запис на няколко електрически процеса, осцилоскопите имат няколко осцилографски галванометра (обикновено магнитоелектрична система), чийто брой може да достигне 24 (в осцилоскоп H043.2) и повече.

Осцилографията може да се извърши върху UV фотохартия или фотолента с химическа фотографска разработка. Осцилографията върху UV хартия се извършва от живачна лампа с директно развитие на светлината, което значително ускорява процеса на осцилография, и се използва в случаите, когато трябва да получите например тестова осцилограма. Недостатъкът на UV фотохартията е, че осцилограмите, получени върху нея, губят контраст с течение на времето поради потъмняването на фона. Чувствителността на фотохартията и яркостта на осветлението трябва да бъдат избрани колкото по -висока, колкото по -висока е скоростта на осцилографията, и да се зададат чрез вземане на тестови осцилограми.

Осцилоскопите обикновено са оборудвани с галванометри с различни работни честотни ленти. Когато използвате галванометър, чиято работна честота е неизвестна, горната граница на честотата може да се приеме равна на половината от естествената честота на галванометъра. Собствената честота на галванометъра е посочена върху него чрез тире след обозначението на типа. За ограничаване на работния ток на галванометъра се използват стандартни кутии с шунти и допълнителни резистори. За осцилографски случаи на високи токове (повече от 6 A) или високи напрежения (повече от 600 V) обикновено се използват инструментални трансформатори.

За да получите най-голямото люлеене на лъча върху осцилограмата (70-80% от ширината на използваната хартия), трябва да изберете галванометър, чийто работен ток ще бъде близо до максималния.

Най-широко използваните видове осцилоскопи със светлинни лъчи и техните основни технически данни са дадени в справочници.