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L'oscilloscopio a raggi catodici o oscillografo è uno strumento elettrico utilizzato per convertire i segnali elettrici in segnali visivi. Questo strumento misura e analizza la forma d'onda e altri fenomeni elettrici. È anche un plotter XY che traccia il segnale di ingresso rispetto a un altro segnale o tempo. L'oscilloscopio a raggi catodici è simile a un tubo a scarica; permette di osservare le variazioni dei segnali elettrici nel tempo. Questo è usato per analizzare e calcolare la frequenza, ampiezza, distorsione e altre quantità variabili nel tempo che vanno da una bassa frequenza alla radiofrequenza. Viene anche utilizzato nella ricerca acustica e nella produzione televisiva.
In questo post parleremo di:
Componenti principali
Sviluppato da un fisico tedesco Ferdinand Braun, l'oscilloscopio a raggi catodici è costituito da quattro parti principali; che sono il tubo a raggi catodici, il cannone elettronico, il sistema di deflessione e uno schermo fluorescente.
Principio di funzionamento
Il cannone elettronico genera uno stretto fascio di elettroni e la particella passa attraverso la griglia di controllo. La griglia di controllo controlla l'intensità dell'elettrone all'interno del tubo a vuoto. Un punto debole viene prodotto sullo schermo se la griglia di controllo ha un potenziale negativo elevato e un potenziale negativo basso produce il punto luminoso nella griglia di controllo. Quindi, l'intensità della luce è controllata dal potenziale negativo della griglia di controllo. Quindi gli elettroni vengono accelerati dagli anodi che hanno un alto potenziale positivo. Fa convergere il fascio di elettroni in un punto dello schermo. Dopo essersi spostato dall'anodo, questo fascio di elettroni è stato deviato dalle piastre deflettrici. La piastra deflettrice rimane a potenziale zero e il fascio di elettroni produce un punto al centro dello schermo. Il fascio di elettroni si concentra verso l'alto se la tensione viene applicata alla piastra di deviazione verticale. Il fascio di elettroni si deflette orizzontalmente applicando una tensione alla piastra di deflessione orizzontale.
Applicazioni
L'oscilloscopio a raggi catodici viene utilizzato sia in trasmissione che nell'unità ricevente del televisore. Viene anche utilizzato per convertire gli impulsi elettrici corrispondenti ai battiti cardiaci in segnali visivi. Per il rilevamento di aerei nemici, viene utilizzato anche all'interno del sistema radar e all'interno del laboratorio per scopi didattici.
Televisione
L'oscilloscopio a raggi catodici funziona come un cinescopio all'interno di un televisore. I segnali video inviati dal trasmettitore televisivo vengono applicati verso le piastre deflettrici all'interno dell'oscilloscopio a raggi catodici. Quindi il raggio di elettroni colpisce lo schermo e lo schermo contiene una serie di piccoli punti. Ogni punto è composto da tre punti di fosforo, che rappresentano i colori primari, il rosso, il verde e il blu. I punti di fosforo si illuminano quando vengono colpiti dal fascio di elettroni. Se il raggio di un elettrone incide su più di un fosforo in un punto, si vede un colore secondario. Una combinazione di tre colori primari nella giusta proporzione può produrre un'immagine colorata sullo schermo. Quando guardiamo davanti alla televisione, lo spot contenente fosforo si muove in uno schema simile al movimento degli occhi umani, al momento della lettura di un testo. Ma il processo avviene a una velocità così rapida che i nostri occhi vedono un'immagine costante sull'intero schermo.
Educazione e la ricerca
In uno studio superiore, viene utilizzato un oscilloscopio a raggi catodici per le sessioni. Viene utilizzato per determinare le forme d'onda, analizzarne le proprietà. Vengono misurate grandezze variabili nel tempo che vanno da una bassa frequenza a una grande quanto la radiofrequenza. Io posso anche misurare le differenze di potenziale in voltmetro. Un altro vantaggio di questo oscilloscopio a raggi catodici è che può tracciare i segnali graficamente e misurare con precisione brevi intervalli di tempo. La figura di Lissajous può essere tracciata facilmente con l'aiuto di questo strumento. Per queste ragioni, si usa un oscilloscopio ampiamente nei settori di studio e ricerca superiori.
Tecnologia radar
Il radar è un dispositivo elettronico che presenta i dati dell'aereo nemico all'operatore radar o al pilota dell'aereo. Il sistema radar trasmette impulsi o onde di radiazione elettromagnetica continue. Una piccola parte di quell'onda retrocede i bersagli e ritorna al sistema radar.
Conclusione
L'oscilloscopio a raggi catodici o l'oscillografo è un'invenzione rivoluzionata. Ha spianato la strada alla realizzazione della televisione a tubo catodico, che è stata la più meravigliosa invenzione dell'umanità. Da strumento di laboratorio a parte vitale del mondo elettronico, si manifesta come la genialità di un essere umano.
Sono Joost Nusselder, il fondatore di Tools Doctor, marketer di contenuti e papà. Adoro provare nuove apparecchiature e, insieme al mio team, dal 2016 creo articoli di blog approfonditi per aiutare i lettori fedeli con strumenti e suggerimenti per la creazione.
