Què fa un oscil·loscopi de raigs catòdics?

per Joost Nusselder | Actualitzat el:  Juny 20, 2021
M'encanta crear contingut gratuït ple de consells per als meus lectors, vosaltres. No accepto patrocinis de pagament, la meva opinió és la meva, però si trobeu les meves recomanacions útils i acabeu comprant alguna cosa que us agradi a través d’un dels meus enllaços, podríeu guanyar una comissió sense cap cost addicional per a vosaltres. Més informació
L’oscil·loscopi de raigs catòdics o oscil·lògraf és un instrument elèctric que s’utilitza per convertir senyals elèctrics en senyals visuals. Aquest instrument mesura i analitza la forma d'ona i altres fenòmens elèctrics. També és un traçador XY que representa el senyal d’entrada enfront d’un altre senyal o temps. L'oscil·loscopi de raigs catòdics és similar a un tub de descàrrega; us permet observar els canvis de senyals elèctrics al llarg del temps. S'utilitza per analitzar i calcula la freqüència, amplitud, distorsió i altres quantitats que varien en el temps, des d'una freqüència baixa fins a la radiofreqüència. També s’utilitza en investigacions acústiques i en producció de televisió.
Què fa un oscil·loscopi de raigs catòdics

Components principals

Desenvolupat per un físic alemany Ferdinand Braun, l’oscil·loscopi de raigs catòdics consta de quatre parts principals; que són el tub de raigs catòdics, la pistola d’electrons, el sistema de desviació i una pantalla fluorescent.
Components principals

Principi De Funcionament

La pistola d’electrons genera un feix estret d’electrons i la partícula passa per la xarxa de control. La xarxa de control controla la intensitat de l'electró dins del tub de buit. Es produeix un punt feble a la pantalla si la xarxa de control té un potencial negatiu elevat i un potencial negatiu baix produeix el punt brillant de la xarxa de control. Per tant, la intensitat de la llum està controlada pel potencial negatiu de la xarxa de control. A continuació, els electrons són accelerats pels ànodes que tenen un alt potencial positiu. Convergeix el feix d’electrons en un punt de la pantalla. Després de moure’s de l’ànode, aquest feix d’electrons es va desviar per les plaques que desvien. La placa de desviació es manté a zero potencial i el feix d’electrons produeix un punt al centre de la pantalla. El feix d'electrons se centra en el cap amunt si s'aplica la tensió a la placa de desviació vertical. El feix d’electrons es desviarà horitzontalment aplicant una tensió a la placa de desviació horitzontal.
Principi de treball

Aplicacions

L'oscil·loscopi de raigs catòdics s'utilitza tant en la transmissió com en la unitat receptora del televisor. També s’utilitza per convertir els impulsos elèctrics corresponents als batecs del cor en senyals visuals. Per detectar avions enemics, també s'utilitza dins del sistema de radar i dins del laboratori amb finalitats educatives.
Aplicacions

televisió

L’oscil·loscopi de raigs catòdics funciona com un tub d’imatge dins d’un televisor. Els senyals de vídeo que s’envien des del transmissor de televisió s’apliquen cap a les plaques que desvien dins l’oscil·loscopi de raigs catòdics. Aleshores, el feix d’electrons arriba a la pantalla i la pantalla conté una sèrie de petits punts. Cada taca es compon de tres punts de fòsfor, que representen els colors primaris, el vermell, el verd i el blau. Els punts de fòsfor brillen a mesura que són colpejats pel feix d’electrons. Si el feix d’un electró incideix en més d’un fòsfor en una taca, es veu un color secundari. Una combinació de tres colors primaris en una proporció adequada pot produir una imatge de color a la pantalla. Quan veiem davant del televisor, el punt que conté fòsfor es mou en un patró similar al moviment dels ulls humans, en el moment de llegir un text. Però el procés té lloc a un ritme tan ràpid que els nostres ulls veuen una imatge constant a tota la pantalla.
televisió

Educació i Investigació

En un estudi superior, s’utilitza un oscil·loscopi de raigs catòdics per a la sessió. S'utilitza per determinar les formes d'ona, analitzar-ne les propietats. Es mesuren quantitats que varien en el temps, des d'una freqüència baixa fins a una radiofreqüència tan gran. També pot mesurar les diferències de potencial en voltímetre. Un altre avantatge d’aquest oscil·loscopi de raigs catòdics és que pot traçar senyals de forma gràfica i mesurar amb precisió intervals curts de temps. La figura de Lissajous es pot representar fàcilment amb l'ajut d'aquest instrument. Per aquests motius, s’utilitza un oscil·loscopi àmpliament en sectors d’estudis i investigacions superiors.
Educació i investigació

Tecnologia de radar

El radar és un dispositiu electrònic que presenta dades d’avions enemics a l’operador de radar o al pilot de l’avió. El sistema de radar transmet impulsos o ones de radiació electromagnètica contínua. Una petita porció d’aquesta ona retrodispersió d’objectius i torna al sistema de radar.
Tecnologia de radar
El receptor del sistema de radar conté un oscil·loscopi de raigs catòdics, que converteix les ones electromagnètiques en un senyal electrònic continu. El senyal electrònic continu convertit en un senyal analògic de voltatge variable, que posteriorment es va mostrar a la pantalla com a objecte.

Conclusió

L’oscil·loscopi de raigs catòdics o oscil·lògraf és un invent revolucionat. Va obrir el camí per fer televisió CRT, que era l’invent més meravellós de la humanitat. Des d’un instrument de laboratori fins a una part vital del món electrònic, es manifesta com la brillantor d’un ésser humà.

Sóc Joost Nusselder, el fundador de Tools Doctor, venedor de continguts i pare. M'encanta provar equips nous i, juntament amb el meu equip, he estat creant articles de bloc en profunditat des del 2016 per ajudar els lectors fidels amb eines i consells d'elaboració.