Elektron ışını osiloskopları kullanılarak elektriksel işlemlerin kaydedilmesi

Katot ışınlı osiloskopların uygulanması

Bir elektron ışını osiloskopu, sıfırdan (doğru akım) gigahertz birimlerine kadar frekans aralığında rastgele, tek periyodik olmayan ve periyodik elektriksel süreçleri görsel olarak gözlemlemenizi ve kaydetmenizi sağlayan çok işlevli bir ölçüm cihazıdır. Çalışılan süreçlerin kalitatif değerlendirmesine ek olarak, osiloskop şunları ölçmenizi sağlar:

• akım ve gerilimin genliği ve anlık değeri;

• sinyalin zaman parametreleri (görev döngüsü, frekans, yükselme süresi, faz, vb.);

• faz değişimi; harmonik sinyallerin frekansı (Lissajous şekilleri ve dairesel tarama yöntemi),

• genlik-frekans ve faz özellikleri vb.

Bir osiloskop, daha karmaşık ölçüm ekipmanının bir bileşeni olarak kullanılabilir, örneğin köprü devrelerinde boş bir organ olarak, frekans yanıt ölçerlerde vb.

Osiloskobun yüksek hassasiyeti, çok zayıf sinyalleri inceleme olasılığını belirler ve yüksek giriş empedansı, incelenen devrelerin modları üzerinde küçük bir etkiye neden olur. Geleneksel olarak, katot osiloskopları evrensel ve genel amaçlı (C1 tipi), yüksek hızlı ve stroboskopik (C7 tipi), bellek (C8 tipi), özel (C9 tipi), fotoğraf kağıdına kayıt ile kayıt (H tipi) olarak ayrılır. Hepsi tek, çift ve çok ışınlı olabilir.

Genel amaçlı osiloskoplar

Üniversal osiloskoplar, değiştirilebilir cihazların (örneğin, C1-15'teki preamplifikatörler) kullanımı nedeniyle çok yönlüdür. Bant genişliği 0 ila yüzlerce megahertz arasındadır, incelenen sinyalin genliği onlarca mikrovolttan yüzlerce volta kadardır. Genel amaçlı osiloskoplar, düşük frekanslı süreçleri, darbe sinyallerini incelemek için kullanılır. 0 ila onlarca megahertz arasında bir frekans bandına, incelenen sinyalin milivolt birimlerinden yüzlerce volta kadar olan genliğine sahiptirler.

Yüksek hızlı osiloskoplar

Yüksek hızlı osiloskoplar, birkaç gigahertz mertebesindeki bir frekans bandında tek ve tekrarlayan darbe sinyallerini kaydetmek için tasarlanmıştır.

Strobe osiloskoplar

Strobe osiloskoplar, sıfır ila gigahertz frekans aralığında yüksek hızlı tekrarlayan sinyalleri incelemek için tasarlanmıştır ve sinyalin genliği milivolttan volta kadar incelenir.

Osiloskopların saklanması

Depolama osiloskopları, tek ve nadiren tekrarlanan sinyalleri kaydetmek için tasarlanmıştır. Bant genişliği, onlarca milivolttan yüzlerce volta kadar incelenen sinyal genliği ile 20 MHz'e kadardır. Kayıtlı bir görüntünün oynatma süresi 1 ila 30 dakika arasındadır.

Hızlı ve geçici süreçleri fotoğraf kağıdına kaydetmek için, ışını bir kayıt ortamına aktarmak için foto-optik bir yönteme sahip elektron ışını osiloskopları kullanılır, örneğin H023. Yüksek kayıt hızı (2000 m / s'ye kadar) ve geniş bir kayıtlı frekans aralığı (yüz kilohertz'e kadar), nispeten düşük kayıt hızına sahip ışık huzmeli olanları kullanmak imkansızsa ve bu osiloskopların kullanımına izin verir. kaydedilen frekans aralığı. H023 ve H063 osiloskoplarının temel teknik özellikleri referans kitaplarında verilmiştir.

Işık demeti osiloskoplarının uygulanması

Hızlı süreçlerin görünür bir kaydını elde etmek için en yaygın olanı, ultraviyole ışınlarına duyarlı özel osilografik fotoğraf kağıdına kayıt yapan ışık demeti osiloskoplarıdır.

Işık demeti osiloskoplarının ana avantajı, geniş bir dinamik aralıkta (50 dB'ye kadar) dikdörtgen koordinatlarda görünür bir kayıt elde edebilmesidir. Işık demeti osiloskoplarının çalışma frekans bandı 15.000 Hz'i geçmez, ışık demeti osiloskopları için maksimum kayıt hızı 2000 m/s'ye kadar, elektrografik ışıklı ışık huzmeleri için 6-50 m/s'dir. Birkaç elektriksel işlemin aynı anda gözlemlenmesi ve kaydedilmesi için, osiloskoplar, sayısı 24'e (bir osiloskop H043.2'de) ve daha fazlasına ulaşabilen birkaç osilografik galvanometreye (genellikle bir manyetoelektrik sistem) sahiptir.

Osilografi, UV fotoğraf kağıdı veya kimyasal fotoğraf geliştirme ile fotoğraf filmi üzerinde gerçekleştirilebilir.UV kağıt üzerindeki osilografi, osilografi işlemini önemli ölçüde hızlandıran doğrudan ışık geliştirmeli bir cıva lambası ile gerçekleştirilir ve örneğin bir test osilogramı elde etmeniz gereken durumlarda kullanılır. UV fotoğraf kağıdının dezavantajı, üzerinde elde edilen osilogramların arka planın kararması nedeniyle zamanla kontrastını kaybetmesidir. Fotoğraf kağıdının hassasiyeti ve aydınlatma parlaklığı osilografi hızı kadar yüksek seçilmeli ve test osilogramları alınarak ayarlanmalıdır.

Osiloskoplar genellikle farklı çalışma frekans bantlarına sahip galvanometrelerle donatılmıştır. Çalışma frekansı bilinmeyen bir galvanometre kullanıldığında, üst frekans sınırı, galvanometrenin doğal frekansının yarısına eşit alınabilir. Galvanometrenin doğal frekansı, tip tanımından sonra bir çizgi ile gösterilir. Galvanometrenin çalışma akımını sınırlamak için standart şönt kutuları ve ek dirençler kullanılır. Yüksek akımların (6 A'dan fazla) veya yüksek voltajların (600 V'tan fazla) osilografik durumları için genellikle alet transformatörleri kullanılır.

Osilogramda kirişin en büyük salınımını elde etmek için (kullanılan kağıdın genişliğinin %70-80'i), çalışma akımı maksimuma yakın olacak bir galvanometre seçmeniz gerekir.

En yaygın kullanılan ışık demeti osiloskop tipleri ve temel teknik verileri referans kitaplarında verilmiştir.