Cosa è un Oscilloscopio a Raggi Catodici (CRO)

Cos'è un Oscilloscopio a Raggi Catodici (CRO)?

Definizione

Un oscilloscopio a raggi catodici (CRO) è uno strumento elettrico per misurare, analizzare e visualizzare forme d'onda e altri fenomeni elettronici/elettrici. Come un tracciante X-Y ad alta velocità, mostra un segnale di ingresso rispetto a un altro segnale o al tempo. In grado di analizzare forme d'onda, fenomeni transitori e quantità variabili nel tempo su una vasta gamma di frequenze (dalla molto bassa alle frequenze radio), opera principalmente su tensione. Altre grandezze fisiche (corrente, deformazione, ecc.) possono essere convertite in tensione tramite trasduttori per la visualizzazione.

Operazione Chiave

Un punto luminoso (prodotto da un fascio di elettroni che colpisce uno schermo fluorescente) si muove sul display in base alle tensioni di ingresso. Un CRO standard utilizza una rampa di tensione orizzontale interna ("base di tempo") per il movimento orizzontale da sinistra a destra, con il movimento verticale controllato dalla tensione sottoposta a test, consentendo la visione stazionaria di segnali a rapida variazione.

Costruzione

Componenti principali:

• Tubo a Raggi Catodici (CRT):Un tubo a vuoto che converte i segnali elettrici in segnali visivi, con una pistola elettronica e piastre di deflessione elettrostatiche (verticali/orizzontali). La pistola produce un fascio di elettroni focalizzato e ad alta velocità; le piastre spostano il fascio indipendentemente per la posizionamento sullo schermo.

• Gruppo della Pistola Elettronica:Emette e modella il fascio di elettroni, comprendente riscaldatore, catodo (rivestito di bario/stronzio per l'emissione di elettroni), griglia di controllo (regola l'intensità del fascio tramite potenziale negativo) e anodi (per l'accelerazione a ~1500V). Il focusing avviene con metodi elettrostatici (standard nei CRO).

• Piastre di Deflessione:Due coppie: "piastre Y" (verticali) e "piastre X" (orizzontali) controllano il movimento del fascio.

• Schermo Fluorescente:Piastra frontale del CRT (piana per piccoli, curva per grandi schermi) rivestita di fosforo. Gli elettroni che lo colpiscono causano fluorescenza (emissione di luce).

• Involucro di Vetro:Alto vuoto, a forma di cono. La superficie interna ha un rivestimento di aquadag (rivestimento conduttivo collegato all'anodo acceleratore) per aiutare il focusing degli elettroni.

Principio di Funzionamento

Gli elettroni provenienti dal catodo passano attraverso la griglia di controllo (il potenziale negativo regola l'intensità). Accelerati dagli anodi, focalizzati e deviati dalle piastre in base alle tensioni di ingresso, colpiscono lo schermo, creando un punto visibile per tracciare le forme d'onda.

Dopo aver superato la griglia di controllo, il fascio di elettroni attraversa gli anodi di focussaggio e accelerazione. Gli anodi di accelerazione, a un alto potenziale positivo, convergono il fascio a un punto sullo schermo.

Uscendo dall'anodo di accelerazione, il fascio viene influenzato dalle piastre di deflessione. Con un potenziale nullo sulle piastre di deflessione, il fascio forma un punto al centro dello schermo. Applicando una tensione alle piastre di deflessione verticali, il fascio di elettroni viene deviato verso l'alto; applicando una tensione alle piastre di deflessione orizzontali, il punto luminoso viene deviato orizzontalmente.