Hvad er kathodestråleoscilloskop (CRO)

Hvad er katodestraleskærm (CRO)?

Definition

En katodestraleskærm (CRO) er et elektrisk instrument til måling, analyse og visualisering af bølgeformer og andre elektroniske/elektriske fænomener. Som en højhastigheds X-Y plotter viser den et indgående signal mod et andet signal eller tid. I stand til at analysere bølgeformer, kortvarige fænomener og tidsafhængige størrelser over et bredt frekvensområde (fra meget lavt til radiobånd), fungerer den hovedsageligt med spænding. Andre fysiske størrelser (strøm, spænding, osv.) kan konverteres til spænding via transducere for visning.

Kernoperation

Et lysende punkt (fra et elektronstråle, der rammer en fluorescent skærm) bevæger sig på skærmen i henhold til indgående spændinger. En standard CRO bruger en intern vandret rampespænding ("tidsbase") for bevægelse fra venstre til højre, med lodret bevægelse kontrolleret af den undersøgte spænding, hvilket gør det muligt at se hurtigt varierende signaler stillestående.

Konstruktion

Hovedkomponenter:

• Katodestraletube (CRT):En vakuumtube, der konverterer elektriske til visuelle signaler, med en elektronkanon og elektrostatiske defleksionsplader (lodrette/vandrette). Kanonen producerer et fokuseret, højhastighedselektronstråle; pladerne flytter strålen uafhængigt for skærmpositionering.

• Elektronkanonopsamling:Udsender og former elektronstrålen, herunder opvarmer, katode (barium/strontium-bestrøget for elektronemission), kontrolgrid (regulerer stråleintensitet via negativ potentiel) og anoder (for acceleration ved ~1500V). Fokusering anvender elektrostatiske metoder (standard i CRO'er).

• Defleksionsplader:To par: "Y-plader" (lodrette) og "X-plader" (vandrette) kontrollerer strålebevægelse.

• Fluorescent skærm:CRT ansigtsplade (flad for små, buet for store skærme) bestrøget med fosfor. Elektroner, der rammer den, forårsager fluorescence (lysudsendelse).

• Glasenvelope:Højt udspændt, kegleformet. Indersiden har aquadag (ledende overflade forbundet til accelererende anode) for at hjælpe med elektronfokusering.

Arbejdsgang

Elektroner fra katoden passerer gennem kontrolgrid (negativ potentiel justerer intensitet). Accelereret af anoder, fokuseret og defletter af plader i henhold til indgående spændinger, rammer de skærmen, skaber et synligt punkt til at tegne bølgeformer.

Efter at være passerede gennem kontrolgrid, rejser elektronstrålen gennem fokuserings- og accelererende anoder. De accelererende anoder, ved en høj positiv potentiel, konvergerer strålen til et punkt på skærmen.

Fra accelererende anode kommer strålen derefter under indflydelse af defleksionspladerne. Med nul potentiel på defleksionspladerne danner strålen et punkt i midten af skærmen. Ved at anvende en spænding på de lodrette defleksionsplader defletter elektronstrålen opad; ved at anvende en spænding på de vandrette defleksionsplader defletter lyspunktet horisontalt.