Registrering af elektriske processer ved hjælp af elektronstråleoscilloskoper

Anvendelse af katodestråleoscilloskoper

Et elektronstråleoscilloskop er en multifunktionel måleenhed, der giver dig mulighed for visuelt at observere og registrere tilfældige, enkelte aperiodiske og periodiske elektriske processer i frekvensområdet fra nul (jævnstrøm) til gigahertz-enheder. Ud over den kvalitative vurdering af de undersøgte processer giver oscilloskopet dig mulighed for at måle:

• amplitude og øjeblikkelig værdi af strøm og spænding;

• tidsparametre for signalet (driftscyklus, frekvens, stigetid, fase osv.);

• faseskift; frekvens af harmoniske signaler (metode til Lissajous-figurer og cirkulær sweep),

• amplitude-frekvens og fasekarakteristika mv.

Et oscilloskop kan bruges som en komponent i mere komplekst måleudstyr, for eksempel i brokredsløb som nulorgan, i frekvensresponsmålere mv.

Oscilloskopets høje følsomhed bestemmer muligheden for at studere meget svage signaler, og den høje indgangsimpedans forårsager dens lille effekt på de undersøgte kredsløbs tilstande. Ved konvention er katodeoscilloskoper opdelt i universelle og generelle formål (type C1), højhastigheds- og stroboskopiske (type C7), hukommelse (type C8), special (type C9), optagelse med optagelse på fotopapir (type H). Alle kan være enkelt-, dobbelt- og flerstrålende.

Almindelige oscilloskoper

Universaloscilloskoper er alsidige på grund af brugen af ​​udskiftelige enheder (for eksempel forforstærkere i C1-15). Båndbredden er fra 0 til hundredvis af megahertz, amplituden af ​​det undersøgte signal er fra snesevis af mikrovolt til hundredvis af volt. Oscilloskoper til generelle formål bruges til at studere lavfrekvente processer, pulssignaler. De har et frekvensbånd fra 0 til titusinder af megahertz, amplituden af ​​det undersøgte signal fra enheder af millivolt til hundredvis af volt.

Højhastigheds oscilloskoper

Højhastighedsoscilloskoper er designet til at optage enkelte og gentagne pulssignaler i et frekvensbånd af størrelsesordenen adskillige gigahertz.

Strobe oscilloskoper

Strobe-oscilloskoper er designet til at undersøge gentagne højhastighedssignaler i frekvensområdet fra nul til gigahertz, hvor amplituden af ​​signalet undersøges fra millivolt til volt.

Opbevaring af oscilloskoper

Lageroscilloskoper er designet til at optage enkelte og sjældent gentagne signaler. Båndbredden er op til 20 MHz med den undersøgte signalamplitude fra titusvis af millivolt til hundredvis af volt. Afspilningstid for et optaget billede fra 1 til 30 minutter.

For at optage hurtige og forbigående processer på fotografisk papir anvendes elektronstråleoscilloskoper med en fotooptisk metode til at overføre strålen til et optagemedie, for eksempel H023. Høj optagehastighed (op til 2000 m/s) og et stort udvalg af optagede frekvenser (op til hundredvis af kilohertz) tillader brugen af ​​disse oscilloskoper, hvis det er umuligt at bruge dem med lysstråler, der har en relativt lav optagehastighed og række af optagede frekvenser. De vigtigste tekniske egenskaber ved H023 og H063 oscilloskoperne er angivet i opslagsbøgerne.

Anvendelse af lysstråleoscilloskoper

For at opnå en synlig registrering af hurtige processer er de mest almindelige lysstråleoscilloskoper med optagelse på specielt oscillografisk fotopapir, der er følsomt over for ultraviolette stråler.

Den største fordel ved lysstråleoscilloskoper er evnen til at opnå en synlig optagelse i rektangulære koordinater i et stort dynamisk område (op til 50 dB). Driftsfrekvensbåndet for lysstråleoscilloskoper overstiger ikke 15.000 Hz, den maksimale optagehastighed for lysstråleoscilloskoper er op til 2000 m/s, for elektrografisk belyste lysstråler 6-50 m/s. Til samtidig observation og registrering af flere elektriske processer har oscilloskoper flere oscillografiske galvanometre (normalt et magnetoelektrisk system), hvis antal kan nå 24 (i et oscilloskop H043.2) og mere.

Oscillografi kan udføres på UV-fotografisk papir eller fotografisk film med kemisk fotografisk fremkaldelse.Oscillografi på UV-papir udføres af en kviksølvlampe med direkte lysudvikling, hvilket fremskynder oscillografiprocessen markant, og bruges i de tilfælde, hvor du skal anskaffe dig fx et testoscillogram. Ulempen ved UV-fotopapir er, at de oscillogrammer, der opnås på det, mister kontrast over tid på grund af mørkningen af ​​baggrunden. Følsomheden af ​​fotopapiret og lysstyrken af ​​belysningen skal vælges lige så høj som oscillografiens hastighed og indstilles ved at tage testoscillogrammer.

Oscilloskoper er normalt udstyret med galvanometre med forskellige driftsfrekvensbånd. Ved brug af et galvanometer, hvis driftsfrekvens er ukendt, kan den øvre frekvensgrænse tages lig med halvdelen af ​​galvanometerets egenfrekvens. Galvanometerets egenfrekvens er angivet på det med en streg efter typebetegnelsen. Standard shuntbokse og ekstra modstande bruges til at begrænse galvanometerets driftsstrøm. Til oscillografiske tilfælde af høje strømme (mere end 6 A) eller høje spændinger (mere end 600 V) bruges instrumenttransformere normalt.

For at få det største udsving af strålen på oscillogrammet (70-80% af bredden af ​​det anvendte papir), skal du vælge et galvanometer, hvis driftsstrøm vil være tæt på maksimum.

De mest udbredte typer lysstråleoscilloskoper og deres grundlæggende tekniske data er angivet i opslagsbøger.