O que um osciloscópio de raio catódico faz?

por Joost Nusselder | Atualizado em:  20 de Junho de 2021
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O osciloscópio de raios catódicos ou oscilógrafo é um instrumento elétrico usado para converter sinais elétricos em sinais visuais. Este instrumento mede e analisa a forma de onda e outros fenômenos elétricos. É também um plotter XY que plota o sinal de entrada versus outro sinal ou tempo. O osciloscópio de raios catódicos é semelhante a um tubo de descarga; ele permite que você observe as mudanças dos sinais elétricos ao longo do tempo. Isso é usado para analisar e calcular frequência, amplitude, distorção e outras grandezas que variam no tempo, desde uma frequência baixa até a frequência de rádio. Também é usado em pesquisas acústicas e produção de televisão.
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Componentes principais

Desenvolvido pelo físico alemão Ferdinand Braun, o osciloscópio de raios catódicos consiste em quatro partes principais; que são o tubo de raios catódicos, a pistola de elétrons, o sistema de deflexão e uma tela fluorescente.
Componentes principais

Princípio de trabalho

O canhão de elétrons gera um feixe estreito de elétrons e a partícula passa pela grade de controle. A grade de controle controla a intensidade do elétron dentro do tubo de vácuo. Um ponto escuro é produzido na tela se a grade de controle tiver alto potencial negativo, e baixo potencial negativo produz o ponto brilhante na grade de controle. Assim, a intensidade da luz é controlada pelo potencial negativo da grade de controle. Em seguida, os elétrons são acelerados pelos ânodos que têm alto potencial positivo. Ele converge o feixe de elétrons em um ponto da tela. Depois de se mover do ânodo, esse feixe de elétrons foi defletido pelas placas de deflexão. A placa defletora permanece no potencial zero e o feixe de elétrons produz um ponto no centro da tela. O feixe de elétrons se concentra na parte superior se a voltagem for aplicada à placa defletora vertical. O feixe de elétrons será defletido horizontalmente pela aplicação de uma tensão na placa defletora horizontal.
Princípio de trabalho

Aplicações

O osciloscópio de raios catódicos é usado na transmissão e também na unidade receptora da televisão. Ele também é usado para converter os impulsos elétricos correspondentes aos batimentos cardíacos em sinais visuais. Para detectar aeronaves inimigas, também é usado dentro do sistema de radar e dentro do laboratório para fins educacionais.
Aplicações

Televisão

O osciloscópio de raios catódicos funciona como um tubo de imagem dentro de uma televisão. Os sinais de vídeo enviados do transmissor de televisão são aplicados nas placas defletoras dentro do osciloscópio de raios catódicos. Em seguida, o feixe de elétrons atinge a tela, e a tela contém uma série de pontos minúsculos. Cada ponto é composto de três pontos de fósforo, representando as cores primárias, o vermelho, o verde e o azul. Pontos de fósforo brilham quando são atingidos pelo feixe de elétrons. Se o feixe de um elétron incide sobre mais de um fósforo em um ponto, então uma cor secundária é vista. Uma combinação de três cores primárias na proporção adequada pode produzir uma imagem colorida na tela. Quando vemos em frente à televisão, o spot contendo fósforo se move em um padrão semelhante ao movimento dos olhos humanos, no momento da leitura de um texto. Mas o processo ocorre em uma taxa tão rápida que nossos olhos veem uma imagem constante em toda a tela.
Televisão

Educação e Pesquisa

Em um estudo superior, um osciloscópio de raios catódicos é usado para sessões. É usado para determinar as formas de onda, analisar suas propriedades. Quantidades variáveis ​​no tempo são medidas desde uma frequência baixa até tão grande quanto a radiofrequência. Também pode medir as diferenças potenciais em voltímetro. Outra vantagem deste osciloscópio de raios catódicos é que ele pode traçar sinais graficamente e medir intervalos de tempo curtos com precisão. A figura de Lissajous pode ser traçada facilmente com a ajuda deste instrumento. Por estas razões, um osciloscópio é usado amplamente em estudos superiores e setores de pesquisa.
Educação e Pesquisa

Tecnologia de Radar

O radar é um dispositivo eletrônico que apresenta os dados da aeronave inimiga ao operador do radar ou ao piloto da aeronave. O sistema de radar transmite pulsos ou ondas de radiação eletromagnética contínua. Uma pequena porção dessa onda retroespalha os alvos e retorna ao sistema de radar.
Tecnologia de radar
O receptor do sistema de radar contém um osciloscópio de raios catódicos, que converte as ondas eletromagnéticas em um sinal eletrônico contínuo. O sinal eletrônico contínuo convertido em um sinal analógico de voltagem variável, que mais tarde foi exibido em uma tela de exibição como um objeto.

Conclusão

Osciloscópio de raios catódicos ou oscilógrafo é uma invenção revolucionada. Ele abriu o caminho para a produção de televisão CRT, que foi a invenção mais maravilhosa da humanidade. De um instrumento de laboratório a uma parte vital do mundo eletrônico, ele se manifesta como o brilho de um ser humano.

Sou Joost Nusselder, fundador da Tools Doctor, profissional de marketing de conteúdo e pai. Adoro experimentar novos equipamentos e, junto com minha equipe, crio artigos de blog aprofundados desde 2016 para ajudar os leitores fiéis com ferramentas e dicas de criação.