Ko dara katodstaru osciloskops?

autors Joost Nusselder | Atjaunināts:  Jūnijs 20, 2021
Man patīk radīt bezmaksas saturu, kas ir pilns ar padomiem saviem lasītājiem, jums. Es nepieņemu apmaksātu sponsorēšanu, mans viedoklis ir mans, bet, ja jums šķiet, ka mani ieteikumi ir noderīgi un galu galā iegādājaties kaut ko, kas jums patīk, izmantojot kādu no manām saitēm, es varētu nopelnīt komisiju bez papildu maksas. Uzzināt vairāk
Katodstaru osciloskops vai oscilogrāfs ir elektrisks instruments, ko izmanto elektrisko signālu pārvēršanai vizuālos signālos. Šis instruments mēra un analizē viļņu formu un citas elektriskās parādības. Tas ir arī XY ploteris, kas attēlo ieejas signālu pret citu signālu vai laiku. Katodstaru osciloskops ir līdzīgs izlādes caurulei; tas ļauj novērot elektrisko signālu izmaiņas laika gaitā. To izmanto, lai analizētu un aprēķināt frekvenci, amplitūda, kropļojumi un citi laikā mainīgi lielumi, sākot no zemas frekvences līdz radio frekvencei. To izmanto arī akustiskajā izpētē un televīzijas producēšanā.
Ko dara katodstaru osciloskops

Galvenās sastāvdaļas

Vācu fiziķa Ferdinanda Brauna izstrādātais katodstaru osciloskops sastāv no četrām galvenajām daļām; kas ir katodstaru lampa, elektronu lielgabals, novirzīšanas sistēma un dienasgaismas ekrāns.
Galvenās sastāvdaļas

Darbības princips

Elektronu lielgabals ģenerē šauru elektronu kūli, un daļiņa iziet cauri vadības režģim. Vadības režģis kontrolē elektrona intensitāti vakuuma caurulē. Ja vadības režģim ir augsts negatīvais potenciāls, ekrānā tiek izveidots blāvs plankums, un zems negatīvais potenciāls rada gaismas plankumu vadības režģī. Tātad gaismas intensitāti kontrolē vadības režģa negatīvais potenciāls. Tad elektronus paātrina anodi, kuriem ir augsts pozitīvais potenciāls. Tas konverģē elektronu staru kādā ekrāna punktā. Pārejot no anoda, šo elektronu staru novirzīja novirzošās plāksnes. Novirzošā plāksne paliek pie nulles potenciāla, un elektronu stars rada plankumu ekrāna centrā. Elektronu stars fokusējas uz augšu, ja spriegums tiek pielietots vertikālajai novirzīšanas plāksnei. Elektronu stars novirzīsies horizontāli, pieliekot spriegumu horizontālajai novirzīšanas plāksnei.
Darba princips

Aplikācijas

Katodstaru osciloskops tiek izmantots pārraidei, kā arī televīzijas uztveršanas blokā. To izmanto arī sirdspukstiem atbilstošo elektrisko impulsu pārvēršanai vizuālos signālos. Ienaidnieka lidmašīnu atklāšanai to izmanto arī radaru sistēmā un laboratorijā izglītības nolūkos.
Aplikācijas

televīzija

Katodstaru osciloskops darbojas kā attēla caurule televizora iekšpusē. Video signāli, kas tiek sūtīti no televīzijas raidītāja, tiek novirzīti pret novirzīšanas plāksnēm katodstaru osciloskopa iekšpusē. Tad elektronu stars nonāk ekrānā, un ekrānā ir daudz sīku plankumu. Katrs plankums sastāv no trim fosfora punktiem, kas apzīmē primārās krāsas, sarkano, zaļo un zilo. Fosfora punkti spīd, kad tos skar elektronu stars. Ja elektrona stars kādā vietā krīt uz vairāk nekā vienu fosforu, tad ir redzama sekundārā krāsa. Trīs pamatkrāsu kombinācija pareizā proporcijā var radīt krāsainu attēlu ekrānā. Kad mēs skatāmies televizora priekšā, fosforu saturošais plankums teksta lasīšanas laikā pārvietojas līdzīgi cilvēka acu kustībai. Bet process notiek tik ātri, ka mūsu acis redz nemainīgu attēlu visā ekrānā.
televīzija

Izglītība un pētniecība

Augstākā pētījumā sesijai tiek izmantots katodstaru osciloskops. To izmanto, lai noteiktu viļņu formas, analizētu to īpašības. Tiek mērīti laikā mainīgi lielumi, sākot no zemas frekvences līdz tik lielam kā radiofrekvences. Tā arī var izmērīt potenciālās atšķirības voltmetrā. Vēl viena šī katodstaru osciloskopa priekšrocība ir tā, ka tas var grafiski attēlot signālus un precīzi izmērīt īsus laika intervālus. Lissajous figūru var viegli uzzīmēt ar šī instrumenta palīdzību. Šo iemeslu dēļ tiek izmantots osciloskops augstskolu studiju un pētniecības sektoros.
Izglītība un pētniecība

Radara tehnoloģija

Radars ir elektroniska ierīce, kas radara operatoram vai gaisa kuģa pilotam parāda ienaidnieka gaisa kuģa datus. Radara sistēma pārraida impulsus vai nepārtrauktus elektromagnētiskā starojuma viļņus. Neliela šī viļņa daļa izkliedē mērķus un atgriežas radara sistēmā.
Radara tehnoloģija
Radara sistēmas uztvērējā ir katodstaru osciloskops, kas elektromagnētiskos viļņus pārvērš nepārtrauktā elektroniskā signālā. Nepārtrauktais elektroniskais signāls tika pārveidots analogā signālā ar mainīgu spriegumu, kas vēlāk tika parādīts displeja ekrānā kā objekts.

Secinājumi

Katodstaru osciloskops vai oscilogrāfs ir revolucionārs izgudrojums. Tas pavēra ceļu CRT televīzijas izveidei, kas bija brīnišķīgākais cilvēces izgudrojums. No laboratorijas instrumenta līdz svarīgai elektroniskās pasaules daļai tas izpaužas kā cilvēka spožums.

Es esmu Joosts Nuselders, Tools Doctor dibinātājs, satura mārketinga speciālists un tētis. Man patīk izmēģināt jaunu aprīkojumu, un kopš 2016. gada kopā ar savu komandu esmu veidojis padziļinātus emuāra rakstus, lai palīdzētu lojālajiem lasītājiem ar rīkiem un gatavošanas padomiem.