Co to jest oscyloskop promieni katodowych (CRO)

Co to jest oscyloskop promieni katodowych (CRO)?

Definicja

Oscyloskop promieni katodowych (CRO) to urządzenie elektryczne do pomiaru, analizy i wizualizacji sygnałów falowych oraz innych zjawisk elektrycznych i elektronicznych. Jako szybki plotter X-Y, pokazuje sygnał wejściowy w stosunku do innego sygnału lub czasu. Jest zdolny do analizy sygnałów falowych, zjawisk przejściowych i wielkości zmiennych w czasie w szerokim zakresie częstotliwości (od bardzo niskich do częstotliwości radiowych), głównie działa na napięciu. Inne wielkości fizyczne (prąd, naprężenie itp.) mogą być przekonwertowane na napięcie za pomocą przetworników do wyświetlenia.

Główne działanie

Lśniący punkt (pochodzący od wiązki elektronowej uderzającej w ekran fluorescencyjny) porusza się na wyświetlaczu zgodnie z napięciami wejściowymi. Standardowy CRO używa wewnętrznego rampowego napięcia poziomego ("podstawy czasowej") dla ruchu poziomego z lewej do prawej, a ruch pionowy kontrolowany jest przez napięcie poddane badaniu, co umożliwia stacjonarne oglądanie szybko zmieniających się sygnałów.

Konstrukcja

Główne komponenty:

• Rura promieni katodowych (CRT):Rura próżniowa przekształcająca sygnały elektryczne w wizualne, z pistoletem elektronowym i elektrostatycznymi płytami deflektorowymi (pionowymi/poziomymi). Pistolet generuje skupiony, wysokoprędkościowy strumień elektronów; płyty przesuwają strumień niezależnie dla pozycjonowania na ekranie.

• Zestaw pistoletu elektronowego:Emituje i kształtuje strumień elektronów, w tym grzałkę, katodę (wybrzuszoną barium/strontem dla emisji elektronów), siatkę sterującą (reguluje intensywność strumienia poprzez potencjał ujemny) i anody (do przyspieszenia przy ~1500V). Skupianie odbywa się metodami elektrostatycznymi (standardowe w CRO).

• Płyty deflektorowe:Dwie pary: "Y płyty" (pionowe) i "X płyty" (poziome) kontrolują ruch strumienia.

• Ekran fluorescencyjny:Tarcza CRT (płaska dla małych, wygięta dla dużych ekranów) pokryta fosforem. Elektrony uderzające w nią powodują fluorescencję (emisję światła).

• Obudowa szklana:Wysoko ewakuowana, stożkowata. Wewnętrzna powierzchnia ma aquadag (przewodzące pokrycie połączone z przyspieszającą anodą) do wspomagania skupiania elektronów.

Zasada działania

Elektrony z katody przechodzą przez siatkę sterującą (potencjał ujemny reguluje intensywność). Przyspieszane przez anody, skupione i odchylane przez płyty zgodnie z napięciami wejściowymi, uderzają w ekran, tworząc widoczny punkt do śledzenia sygnałów falowych.

Po przejściu przez siatkę sterującą, strumień elektronów przechodzi przez anody skupiające i przyspieszające. Anody przyspieszające, o wysokim potencjale dodatnim, skupiają strumień w punkcie na ekranie.

Po wyjściu z anody przyspieszającej, strumień podlega wpływom płyt deflektorowych. Z zerowym potencjałem na płytach deflektorowych, strumień tworzy punkt w środku ekranu. Nałożenie napięcia na pionowe płyty deflektorowe odchyla strumień elektronów w górę; nałożenie napięcia na poziome płyty deflektorowe odchyla punkt światła w poziomie.