Какво е CRO (Cathode Ray Oscilloscope) и неговата работа

Какво е CRO (Cathode Ray Oscilloscope) и неговата работа

The CRO означава катоден осцилоскоп . Обикновено е разделен на четири секции, които са дисплей, вертикални контролери, хоризонтални контролери и тригери. Повечето от осцилоскопите се използват сондите и те се използват за въвеждане на всеки инструмент. Можем да анализираме формата на вълната, като начертаем амплитуда заедно с оста x и оста y. Приложенията на CRO участват главно в радиото, телевизионните приемници, както и в лабораторни дейности, включващи изследвания и проектиране. В съвременната електроника CRO играе важна роля в електронните вериги .



Какво е CRO?

The катодно-лъчевият осцилоскоп е електронен тест инструмент , той се използва за получаване на форми на вълната, когато са дадени различните входни сигнали. В ранните дни той се нарича осцилограф. Осцилоскопът наблюдава промените в електрическите сигнали във времето, като по този начин напрежението и времето описват форма и тя непрекъснато се графицира до скала. Като виждаме формата на вълната, можем да анализираме някои свойства като амплитуда, честота, време на нарастване, изкривяване, интервал от време и т.н.


Катоден лъч осцилоскоп

Катоден лъч осцилоскоп





Блок диаграма на CRO

Следното блок-схемата показва свиването на CRO с общо предназначение . CRO набира катодно-лъчевата тръба и действа като топлина на осцилоскопа. В осцилоскоп CRT произвежда електронния лъч, който се ускорява с висока скорост и довежда до фокусната точка на флуоресцентен екран.

По този начин екранът създава видимо място, където електронният лъч удря с него. Чрез откриване на лъча над екрана в отговор на електрическия сигнал, електроните могат да действат като електрически молив от светлина, който произвежда светлина, когато удари.



CRO Блок диаграма

CRO Блок диаграма

За да изпълним тази задача, се нуждаем от различни електрически сигнали и напрежения. Това осигурява веригата на захранването на осцилоскопа. Тук ще използваме високо и ниско напрежение. Ниското напрежение се използва за нагревателя на електронния пистолет за генериране на електронен лъч. Необходимо е високо напрежение за катодно-лъчевата тръба да ускори лъча. Нормалното захранване с напрежение е необходимо за други контролни блокове на осцилоскопа.

Хоризонталната и вертикалната плочи се поставят между електронния пистолет и екрана, като по този начин той може да открие лъча според входния сигнал. Точно преди да открие електронния лъч на екрана в хоризонтална посока, която е по оста X с постоянна скорост, зависима от времето, генераторът на времева база се дава от осцилатора. Сигналите се предават от вертикалната деформационна плоча през вертикалния усилвател. По този начин той може да усили сигнала до ниво, което ще осигури отклонението на електронния лъч.


Ако електронният лъч бъде открит в оста X и оста Y, се дава задействаща верига за синхронизиране на тези два вида детекции. Следователно хоризонталното отклонение започва в същата точка като входния сигнал.

Принцип на работа

Принципът на работа на CRO зависи от движението на електронните лъчи поради електростатичната сила. След като електронният лъч удари фосфорно лице, той прави светло петно ​​върху него. Катодният осцилоскоп прилага електростатичната енергия върху електронния лъч по два вертикални начина. Петното на фосфорния монитор се завърта поради ефекта на тези две електростатични сили, които са взаимно перпендикулярни. Той се движи, за да направи необходимата форма на вълната на входния сигнал.

Изграждане на катоден осцилоскоп

Изграждането на CRO включва следното.

  • Електроннолъчева тръба
  • Електронен пистолет
  • Отклоняваща плоча
  • Флуоресцентен екран за CRT
  • Стъклен плик

Електроннолъчева тръба

CRO е вакуумната тръба и основната функция на това устройство е да променя сигнала от електрически на визуален. Тази тръба включва електронния пистолет, както и електростатичните отклоняващи плочи. Основната функция на този електронен пистолет се използва за генериране на фокусиран електронен лъч, който ускорява до висока честота.

Вертикалната деформационна плоча ще обърне лъча нагоре и надолу, докато хоризонталният лъч премести електронните лъчи от лявата страна към дясната страна. Тези действия са автономни едно от друго и по този начин лъчът може да бъде разположен навсякъде на монитора.

Електронен пистолет

Основната функция на електронната пушка е да излъчва електроните, за да ги образува в лъч. Този пистолет включва основно нагревател, решетка, катод и аноди като ускоряване, предварително ускоряване и фокусиране. В края на катода, стронциевите и бариевите слоеве се отлагат, за да се получи високата електронна емисия на електрони при умерена температура, слоевете от барий, и се отлагат в края на катода.

След като електроните се генерират от катодната решетка, тя преминава през управляващата мрежа, която обикновено е никелов цилиндър през централно разположен коаксиален край оста на CRT. И така, той контролира силата на генерираните електрони от катода.

Когато електроните текат през контролната мрежа, тя се ускорява с помощта на висок положителен потенциал, който се прилага към предварително ускоряващите или ускоряващите възли. Електронният лъч е концентриран върху електроди, за да тече през деформационните плочи като хоризонтални и вертикални и захранва флуоресцентната лампа.

Анодите като ускоряване и предварително ускоряване са свързани към 1500v, а фокусиращият електрод може да бъде свързан към 500v. Електронният лъч може да бъде фокусиран върху използването на две техники като електростатично и електромагнитно фокусиране. Тук катодно-лъчевият осцилоскоп използва електростатична фокусираща тръба.

Отклоняваща плоча

След като електронният лъч напусне електронния пистолет, този лъч ще премине през двата комплекта отклоняваща плоча. Този комплект ще генерира вертикално отклонение, което е известно като иначе вертикално отклоняваща плоча на Y плоча. Комплектът на плочата се използва за хоризонтално отклонение, което е известно като иначе хоризонтално отклонение на X плочата.

Флуоресцентен екран на CRT

В CRT предната страна е известна като лицевата плоча. За CRT екрана тя е плоска и размерът й е около 100 mm × 100 mm. Екранът с CRT е малко огънат за по-големи дисплеи и оформянето на лицевата плоча може да се извърши чрез натискане на разтопеното стъкло във форма и след това го загрява.

Вътрешното лице на лицевата плоча е покрито с използване на фосфорен кристал за промяна на енергията от електрическа към светлина. След като един електронен лъч удари фосфорния кристал, енергийното ниво може да бъде повишено и по този начин се генерира светлина по време на фосфорната кристализация, така че това явление е известно като флуоресценция.

Стъклен плик

Това е изключително евакуирана конична форма на конструкция. Вътрешните лица на CRT сред врата, както и дисплеят са покрити чрез аквадаг. Това е проводящ материал, който действа като електрод с високо напрежение. Повърхността на покритието е свързана електрически към ускоряващия анод, за да помогне на електрона да бъде център.

Работа на CRO

Следващата електрическа схема показва основна схема на катоден осцилоскоп . В това ще обсъдим важни части от осцилоскопа.

Работа на CRO

Работа на CRO

Система за вертикално отклонение

Основната функция на този усилвател е да усили слабия сигнал, така че усиленият сигнал да може да произведе желания сигнал. За да се изследват входните сигнали се проникват към вертикалните отклоняващи плочи през входния атенюатор и броя на усилвателните каскади.

Система за хоризонтално отклонение

Вертикалната и хоризонталната система се състои от хоризонтални усилватели за усилване на слабите входни сигнали, но тя е различна от системата за вертикално отклонение. Хоризонталните отклоняващи плочи са проникнати от напрежение, което дава времева база. Като види схемата на веригата, генераторът на трионно задвижване се задейства от синхронизиращия усилвател, докато селекторът за почистване се превключва във вътрешното положение. Така че генераторът на зъбите на тригера дава вход към хоризонталния усилвател, следвайки механизма. Тук ще обсъдим четирите вида почиствания.

Периодично почистване

Както самото име казва, че трионът е съответно, че нов размах се стартира нескромно в края на предишното почистване.

Задействано почистване

Понякога трябва да се наблюдава формата на вълната, която може да не бъде предсказана по този начин, желаното веригата за почистване да остане неработеща и размахът да бъде иницииран от формата на вълната при изследването. В тези случаи ще използваме задействаното почистване.

Задвижван размах

Като цяло, задвижването на задвижването се използва, когато размахът работи свободно, но се задейства от сигнала под теста.

Непилен почистване на зъби

Този размах се използва за намиране на разликата между двете напрежения. Чрез използване на непиловидното почистване можем да сравним честотата на входните напрежения.

Синхронизация

Синхронизацията се извършва, за да се получи неподвижен модел. Синхронизацията е между размахването и сигналът трябва да измерва. Има някои източници на синхронизация, които могат да бъдат избрани от селектора за синхронизация. Които са обсъдени по-долу.

Вътрешен

При това сигналът се измерва от вертикалния усилвател и спусъка се въздържа от сигнала.

Външен

Във външния спусък трябва да присъства външният спусък.

Линия

Линейният спусък се произвежда от захранването.

Модулация на интензитета

Тази модулация се произвежда чрез вмъкване на сигнала между земята и катода. Това причини за модулация чрез осветяване на дисплея.

Контрол на позиционирането

Чрез прилагане на малкия независим вътрешен източник на директно напрежение към детектиращите плочи чрез потенциометъра позицията може да се контролира, а също така ние можем да контролираме позицията на сигнала.

Контрол на интензивността

Интензитетът има разлика чрез промяна на потенциала на мрежата по отношение на катода.

Измервания на електрически количества

Измерванията на електрическите величини с помощта на CRO могат да се извършват като амплитуда, период от време и честота.

  • Измерване на амплитудата
  • Измерване на времевия период
  • Измерване на честотата

Измерване на амплитудата

Дисплеите като CRO се използват за показване на сигнала на напрежението като функция на времето на неговия дисплей. Амплитудата на този сигнал е стабилна, но можем да променим броя на дяловете, които покриват сигнала от напрежението по вертикален начин, като сменим бутона за волт / разделяне в горната част на CRO дъската. Така че, ние ще придобием амплитудата на сигнала, която е на екрана CRO с помощта на формулата по-долу.

A = j * nv

Където,

„А“ е амплитудата

‘J’ е стойността на волта / делението

„Nv“ е не. на дялове, които покриват сигнала по вертикален начин.

Измерване на времевия период

CRO показва сигнала за напрежение като функция от времето на своя екран. Периодът от време на този периодичен сигнал за напрежение е постоянен, но можем да променяме броя на разделенията, които покриват един пълен цикъл на сигнала за напрежение в хоризонтална посока, като променяме копчето за време / разделение на панела CRO.

Следователно ще получим Времевия период на сигнала, който присъства на екрана на CRO, като използваме следната формула.

T = k * nh

Където,

„T“ е периодът от време

‘J’ е стойността на времето / делението

‘Nv’ е броят на дяловете, които покриват един цял цикъл на периодичния сигнал в хоризонталния начин.

Измерване на честотата

На екрана CRO измерването на плочки и честота може да се извърши много просто чрез хоризонталната скала. Ако искате да се уверите в точността, докато измервате честота, това помага да се подобри площта на сигнала на вашия CRO дисплей, за да можем по-просто да преобразуваме формата на вълната.

Първоначално времето може да се измери с помощта на хоризонталната скала на CRO и броенето на броя на плоските дялове от единия завършек на сигнала до другия, където и да пресича плоската линия. След това можем да развием броя на плоските дялове през времето или разделението, за да открием периода от време на сигнала. Математически измерването на честотата може да бъде означено като честота = 1 / период.

f = 1 / T

Основни контроли на CRO

Основните контроли на CRO включват главно позиция, яркост, фокус, астигматизъм, затихване и калибриране.

Позиция

В осцилоскопа копчето за управление на позицията се използва главно за контрол на позицията на интензивното място от лявата страна до дясната страна. Чрез регулиране на копчето можете просто да контролирате мястото от лявата страна до дясната страна.

Яркост

Яркостта на лъча зависи главно от интензивността на електрона. Контролните решетки са отговорни за интензитета на електрона в електронния лъч. Така че напрежението на мрежата може да се контролира чрез регулиране на яркостта на електронните лъчи.

Фокус

Контролът на фокуса може да бъде постигнат чрез регулиране на приложеното напрежение към централния анод на CRO. Средният и други аноди в неговата област могат да образуват електростатичната леща. Следователно основната дължина на лещата може да бъде променена чрез контролиране на напрежението в централния анод.

Астигматизъм

В CRO това е допълнително управление за фокусиране и е аналогично на астигматизма в оптичните лещи. Лъчът е фокусиран в средата на монитора и ще бъде дефокусиран върху ръбовете на екрана, тъй като дължините на електронните пътеки са различни за центъра и ръбовете.

Заглушителна верига

Генераторът на времевата база, присъстващ в осцилоскопа, генерира загасващото напрежение.

Верига за калибриране

За калибриране в осцилоскопа е необходим осцилатор. Използваният осцилатор обаче трябва да генерира квадратна форма на вълната за предварително зададено напрежение.

Приложения

  • CRO се използват в огромни приложения като радиостанции за наблюдение на предаването и приемането на свойствата на сигнала.
  • CRO се използва за измерване на напрежението, тока, честотата, индуктивността, приемността, съпротивлението и фактора на мощността.
  • Това устройство се използва също за проверка на характеристиките на AM и FM веригите
  • Това устройство се използва за наблюдение на свойствата на сигнала, както и на характеристиките, а също така контролира аналоговите сигнали.
  • CRO се използва през резонансната верига, за да се види формата на сигнала, честотната лента и т.н.
  • Формата на формата на напрежение и ток може да се наблюдава от CRO, което помага да се вземе необходимото решение в радиостанция или комуникационна станция.
  • Използва се в лаборатории с цел изследване. След като изследователите проектират нова схема, те използват CRO, за да проверят вълновите форми на напрежение и ток на всеки елемент от веригата.
  • Използва се за сравняване на фаза и честота
  • Използва се в телевизия, радар и анализ на налягането в двигателя
  • За да проверите реакциите на нервен и сърдечен ритъм.
  • В хистерезисната верига се използва за намиране на BH криви
  • Могат да се проследят кривите на транзистора.

Предимства

The предимства на CRO включват следното.

  • Разходи и срокове
  • Изисквания за обучение
  • Последователност и качество
  • Ефективност във времето
  • Експертиза и опит
  • Капацитет за решаване на проблеми
  • Безпроблемен
  • Гаранция за спазване на нормативните изисквания
  • Измерване на напрежението
  • Измерване на тока
  • Изследване на формата на вълната
  • Измерване на фаза и честота

Недостатъци

The недостатъци на CRO включват следното.

  • Тези осцилоскопи са скъпи в сравнение с други измервателни устройства като мултиметри.
  • Те са сложни за ремонт, след като се повредят.
  • Тези устройства се нуждаят от пълна изолация
  • Те са огромни, тежки и използват повече енергия
  • Много терминали за управление

Използване на CRO

В лабораторията CRO може да се използва като

  • Той може да показва различни видове вълнови форми
  • Той може да измерва краткия интервал от време
  • Във волтметър той може да измерва потенциалната разлика

В тази статия обсъдихме работа на CRO и неговото приложение. Четейки тази статия, вие знаете някои основни познания за работата и приложенията на CRO. Ако имате някакви въпроси относно тази статия или към изпълнява проектите ECE & EEE , моля, коментирайте в раздела по-долу. Ето въпроса към вас, какви са функциите на CRO?

Кредити за снимки: