Wat is een Cathode Ray Oscilloscope (CRO)

Wat is een Cathode Ray Oscilloscope (CRO)?

Definitie

Een cathode ray oscilloscope (CRO) is een elektrisch instrument om golfformen en andere elektronische/elektrische verschijnselen te meten, analyseren en visualiseren. Als een snelle X-Y plotter toont het een ingangssein tegenover een ander signaal of de tijd. Het kan golfformen, tijdelijke verschijnselen en variërende hoeveelheden in de loop van de tijd analyseren over een breed frequentiebereik (van zeer laag tot radiogolven). Het werkt voornamelijk met spanning. Andere fysieke grootheden (stroom, spanning, enz.) kunnen via transducers worden omgezet in spanning voor weergave.

Belangrijkste Werking

Een lichtgevend punt (afkomstig van een elektronenstraal die een fluorescerend scherm raakt) beweegt op het display afhankelijk van de ingangsspanningen. Een standaard CRO gebruikt een interne horizontale rampspanning ("tijd basis") voor een links-naar-rechts horizontale beweging, terwijl de verticale beweging wordt beheerd door de geteste spanning, waardoor snel veranderende signalen stationair kunnen worden bekeken.

Constructie

Hoofdcomponenten:

• Cathode Ray Tube (CRT):Een vacuüm buis die elektrische naar visuele signalen omzet, met een elektronenkanon en elektrostatische deflectieplaten (verticaal/horizontaal). Het kanon produceert een gefocuste, hoge snelheid elektronenstraal; de platen bewegen de straal onafhankelijk voor schermpositie.

• Elektronenkanon Assemblage:Emiteert en vormt de elektronenstraal, inclusief verwarming, kathode (bedekt met barium/strontium voor elektronemissie), controlegrid (reguleert de straalintensiteit via negatief potentieel) en anodes (voor acceleratie bij ~1500V). Focussen gebeurt met behulp van elektrostatische methoden (standaard in CRO's).

• Deflectieplaten:Twee paren: "Y platen" (verticaal) en "X platen" (horizontaal) controleren de straalbeweging.

• Fluorescerend Scherm:CRT frontpaneel (vlak voor kleine, gebogen voor grote schermen) bedekt met fosfor. Elektronen die het raken veroorzaken fluorescentie (lichtemissie).

• Glasomhulsel:Zeer gedeeltelijk geëvacueerd, kegelvormig. De binnenkant heeft aquadag (een geleidende coating verbonden met de versnellingsanode) om elektronfocussen te ondersteunen.

Werkprincipe

Elektronen van de kathode passeren door het controlegrid (negatief potentieel past de intensiteit aan). Ze worden versneld door anodes, gefocust en afgestuurd door platen volgens de ingangsspanningen, waarna ze het scherm raken en een zichtbaar punt creëren om golfformen te traceren.

Na het passeren van het controlegrid reist de elektronenstraal door de focuserende en versnellende anodes. De versnellende anodes, op een hoog positief potentieel, convergeren de straal naar een punt op het scherm.

Na het uitkomen bij de versnellende anode komt de straal onder invloed van de deflectieplaten. Met nul potentieel op de deflectieplaten vormt de straal een punt in het midden van het scherm. Door een spanning toe te passen op de verticale deflectieplaten wordt de elektronenstraal naar boven afgestuurd; door een spanning toe te passen op de horizontale deflectieplaten wordt het lichtpunt horizontaal afgestuurd.