Какво е катоден лъчев осцилоскоп (CRO)

Какво е катоден лъчев осцилоскоп (CRO)?

Дефиниция

Катодният лъчев осцилоскоп (CRO) е електрически инструмент за измерване, анализ и визуализация на вълнови форми и други електронни/електрически явления. Като високоскоростен X-Y чертежник, той показва входящ сигнал спрямо друг сигнал или време. Способен да анализира вълнови форми, преходни явления и количества, които се изменят с времето, в широк диапазон от честоти (от много ниски до радиочестоти), той работи главно с напрежение. Други физически величини (ток, деформация и др.) могат да бъдат конвертирани в напрежение чрез трансдуктори за визуализация.

Основни операции

Осветена точка (от електронен лъч, който удари флуоресцентния екран) се движи на дисплея в зависимост от входните напрежения. Стандартният CRO използва вътрешно хоризонтално нарастващо напрежение ("база на времето") за движение отляво надясно, а вертикалното движение е контролирано от тестваното напрежение, което позволява стационарно виждане на бързо променящи се сигнали.

Конструкция

Основни компоненти:

• Катоден лъчев тръб (CRT):Вакуумна тръба, преобразуваща електрически в визуални сигнали, с електронна пушка и електростатични плочки за отклонение (вертикални/хоризонтални). Пушката произвежда фокусиран, високоскоростен електронен лъч; плочките придвижват лъча независимо за позициониране на екрана.

• Електронна пушка:Излъчва и формира електронния лъч, включва нагревател, катод (покрит с бариум/стронций за излъчване на електрони), контролна мрежа (регулира интензитета на лъча чрез отрицателен потенциал) и аноди (за ускоряване при ~1500V). Фокусирането се извършва с електростатични методи (стандартни в CRO).

• Плочки за отклонение:Две двойки: “Y плочки” (вертикални) и “X плочки” (хоризонтални) контролират движението на лъча.

• Флуоресцентен екран:Лице на CRT (плоско за малки, извито за големи екрани) покрито с флуоресцентно вещество. Електроните, ударили го, причиняват флуоресценция (излъчване на светлина).

• Стъклена обвивка:Високо евакуирана, конусовидна. Вътрешната повърхност има аквадаг (проводещо покритие, свързано с ускоряващия анод) за подпомагане на фокусирането на електрони.

Принцип на действие

Електроните от катода минават през контролната мрежа (отрицателен потенциал регулира интензитета). Ускорени от аноди, фокусирани и отклонени от плочки спрямо входните напрежения, те ударят екрана, създавайки видима точка, за да проследят вълнови форми.

След като преминат през контролната мрежа, електронният лъч преминава през фокусиращите и ускоряващи аноди. Ускоряващите аноди, при високо положителен потенциал, събират лъча в точка на екрана.

Излизащ от ускоряващия анод, лъчът после попада под влияние на отклоняващите плочки. При нулев потенциал на отклоняващите плочки, лъчът образува точка в центъра на екрана. Прилагане на напрежение към вертикалните отклоняващи плочки отклонява електронния лъч нагоре; прилагане на напрежение към хоризонталните отклоняващи плочки отклонява светлинната точка хоризонтално.