Hvad er et CRO (Cathode Ray Oscilloscope) og dets arbejde

Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer





Det CRO står for et katodestråleoscilloskop . Det er typisk opdelt i fire sektioner, som er display, lodrette controllere, vandrette controllere og udløsere. De fleste af oscilloskoperne bruges sonder og de bruges til input af ethvert instrument. Vi kan analysere bølgeformen ved at plotte amplitude sammen med x-aksen og y-aksen. CRO's applikationer er primært involveret i radioen, tv-modtagere, også i laboratoriearbejde, der involverer forskning og design. I moderne elektronik spiller CRO en vigtig rolle i de elektroniske kredsløb .

Hvad er en CRO?

Det katodestråleoscilloskop er et elektronisk testinstrument , det bruges til at opnå bølgeformer, når de forskellige indgangssignaler gives. I de tidlige dage kaldes det som en oscillograf. Oscilloskopet observerer ændringer i de elektriske signaler over tid, så spændingen og tiden beskriver en form, og den tegnes kontinuerligt ved siden af ​​en skala. Ved at se bølgeformen kan vi analysere nogle egenskaber som amplitude, frekvens, stigningstid, forvrængning, tidsinterval osv.




Cathode Ray Oscilloscope

Cathode Ray Oscilloscope

Blokdiagram over CRO

Det følgende blokdiagram viser CRO-sammentrækning til generelle formål . CRO rekrutterer katodestrålerøret og fungerer som en oscilloskopvarme. I et oscilloskop producerer CRT elektronstrålen, som accelereres til en høj hastighed og bringer til fokuspunktet på en fluorescerende skærm.



Således producerer skærmen et synligt sted, hvor elektronstrålen rammer med det. Ved at registrere strålen over skærmen som svar på det elektriske signal kan elektronerne fungere som en elektrisk blyant, der producerer et lys, hvor det rammer.

CRO-blokdiagram

CRO-blokdiagram

For at fuldføre denne opgave har vi brug for forskellige elektriske signaler og spændinger. Dette giver strømforsyningskredsløbet af oscilloskopet. Her bruger vi høj- og lavspænding. Lavspændingen bruges til varmepumpen til elektronpistolen til at generere elektronstrålen. En høj spænding er nødvendig for katodestrålerøret for at fremskynde strålen. Den normale spændingsforsyning er nødvendig for andre oscilloskopets styreenheder.

De vandrette og lodrette plader er placeret mellem elektronpistolen og skærmen, så den kan registrere strålen i henhold til indgangssignalet. Lige før detektering af elektronstrålen på skærmen i den vandrette retning, der er i X-aksen med en konstant tidsafhængig hastighed, gives en tidsbaseret generator af oscillatoren. Signalerne føres fra den lodrette afbøjningsplade gennem den lodrette forstærker. Således kan det forstærke signalet til et niveau, der tilvejebringes afbøjning af elektronstrålen.


Hvis elektronstrålen detekteres i X-aksen og Y-aksen, gives der et udløserkredsløb til synkronisering af disse to typer detektioner. Derfor starter den vandrette afbøjning på samme punkt som indgangssignalet.

Arbejdsprincip

CRO-arbejdsprincippet afhænger af elektronstrålebevægelsen på grund af den elektrostatiske kraft. Når en elektronstråle rammer et fosforansigt, danner det et lyspunkt på det. Et katodestråleoscilloskop anvender den elektrostatiske energi på elektronstrålen fra to lodrette måder. Pletten på phosphormonitoren drejer på grund af virkningen af ​​disse to elektrostatiske kræfter, som er gensidigt vinkelrette. Den bevæger sig for at skabe den nødvendige bølgeform af indgangssignalet.

Konstruktion af katodestråleoscilloskop

Opførelsen af ​​CRO inkluderer følgende.

  • Cathode Ray Tube
  • Elektronisk pistolmontering
  • Afbøjningsplade
  • Fluorescerende skærm til CRT
  • Glaskonvolut

Cathode Ray Tube

CRO er vakuumrøret, og enhedens hovedfunktion er at skifte signal fra elektrisk til visuelt. Dette rør inkluderer elektronpistolen såvel som de elektrostatiske afbøjningsplader. Hovedfunktionen for denne elektronpistol bruges til at generere en fokuseret elektronisk stråle, der hastigheder op til høj frekvens.

Den lodrette afbøjningsplade vil dreje strålen op og ned, mens den vandrette stråle flyttede elektronstrålerne fra venstre side til højre side. Disse handlinger er autonome fra hinanden, og strålen kan således være placeret hvor som helst på skærmen.

Elektronisk pistolmontering

Elektronpistolens hovedfunktion er at udsende elektronerne for at danne dem til en stråle. Denne pistol indeholder hovedsageligt et varmelegeme, et gitter, katode og anoder som acceleration, pre-acceleration og fokusering. Ved katodeenden aflejres strontium- og bariumlagene for at opnå den høje elektronemission af elektroner ved den moderate temperatur, lagene af barium og aflejres i slutningen af ​​katoden.

Når elektronerne først er genereret fra katodegitteret, strømmer det gennem kontrolgitteret, der generelt er en nikkelcylinder gennem en centralt beliggende koaksial ved CRT-aksen. Så det styrer styrken af ​​de genererede elektroner fra katoden.

Når elektroner strømmer gennem kontrolgitteret, accelererer det ved hjælp af et højt positivt potentiale, der påføres de præaccelererende eller accelererende knudepunkter. Elektronstrålen er koncentreret på elektroder til at strømme gennem afbøjningspladerne som vandret og lodret og leverer videre til lysstofrøret.

Anoderne som accelererende og præaccelererende er tilsluttet 1500v & fokuselektroden kan forbindes til 500v. Elektronstrålen kan fokuseres på at bruge to teknikker som elektrostatisk og elektromagnetisk fokusering. Her bruger et katodestråleoscilloskop et elektrostatisk fokuseringsrør.

Afbøjningsplade

Når elektronstrålen forlader elektronpistolen, vil denne stråle passere gennem de to sæt af afbøjningspladen. Dette sæt genererer den lodrette afbøjning, der er kendt som Y-plades ellers lodrette afbøjningsplade. Sættet på pladen bruges til en vandret afbøjning, der er kendt som X-plades ellers vandrette afbøjning.

Fluorescerende skærm af CRT

I CRT er frontfladen kendt som frontpladen. For CRT-skærmen er den flad og dens størrelse er ca. 100 mm × 100 mm. CRT-skærmen er noget bøjet for større skærme, og dannelsen af ​​frontpladen kan ske ved at trykke det smeltede glas i en form og derefter opvarme det.

Den indvendige side af frontpladen er dækket ved hjælp af fosforkrystal til at ændre energien fra elektrisk til lys. Når en elektronikstråle rammer fosforkrystal, kan energiniveauet forbedres, og der genereres således lys gennem fosforkrystallisering, så denne forekomst er kendt som fluorescens.

Glaskonvolut

Det er en ekstremt evakueret konisk konstruktionsform. CRT'ens indvendige ansigter mellem nakken såvel som skærmen er dækket gennem akvadagen. Dette er et ledende materiale, der fungerer som en højspændingselektrode. Belægningens overflade er forbundet elektrisk mod den accelererende anode for at hjælpe elektronen med at være centrum.

Arbejde i CRO

Følgende kredsløbsdiagram viser grundlæggende kredsløb af et katodestråleoscilloskop . I dette vil vi diskutere vigtige dele af oscilloskopet.

Arbejde i CRO

Arbejde i CRO

Lodret afbøjningssystem

Denne forstærkers hovedfunktion er at forstærke det svage signal, så det forstærkede signal kan producere det ønskede signal. For at undersøge, trænges indgangssignalerne gennem de lodrette afbøjningsplader gennem indgangsdæmperen og antallet af forstærkertrin.

Vandret afbøjningssystem

Det lodrette og vandrette system består af vandrette forstærkere til at forstærke de svage indgangssignaler, men det er forskelligt fra det lodrette afbøjningssystem. De vandrette afbøjningsplader er trængt ind af en fejespænding, der giver en tidsbase. Ved at se kredsløbsdiagrammet udløses savtandsfejegeneratoren af ​​synkroniseringsforstærkeren, mens fejevælgeren skifter i den interne position. Så trigger-savtandsgeneratoren giver input til den vandrette forstærker ved at følge mekanismen. Her vil vi diskutere de fire typer fejninger.

Tilbagevendende feje

Som navnet siger sig selv, at savtanden er henholdsvis det, der er en ny feje, startes beskedent i slutningen af ​​den forrige fejning.

Udløst feje

Nogle gange skal bølgeformen observeres, således at den måske ikke forudsiges, det ønskede, at fejekredsløbet forbliver inaktivt, og fejningen skal initieres af bølgeformen under undersøgelsen. I disse tilfælde bruger vi den udløste fejning.

Drevet feje

Generelt bruges drevfejningen, når fejningen kører frit, men den udløses af signalet under testen.

Ikke-savet tandfejning

Denne fejning bruges til at finde forskellen mellem de to spændinger. Ved at bruge den ikke-savtandsfeje kan vi sammenligne frekvensen af ​​indgangsspændingerne.

Synkronisering

Synkroniseringen udføres for at frembringe et stationært mønster. Synkroniseringen er mellem fejningen, og signalet skal måle. Der er nogle kilder til synkronisering, der kan vælges af synkroniseringsvælgeren. Hvilke er diskuteret nedenfor.

Indre

I dette måles signalet af den lodrette forstærker, og udløseren afholdes af signalet.

Ekstern

I den eksterne trigger skal den eksterne trigger være til stede.

Linie

Linjetriggeren produceres af strømforsyningen.

Intensitetsmodulation

Denne modulering produceres ved at indsætte signalet mellem jorden og katoden. Det her modulering årsager ved at gøre displayet lysere.

Positioneringskontrol

Ved at anvende den lille uafhængige interne jævnspændingskilde på detekteringspladerne gennem potentiometeret kan positionen styres, og vi kan også styre signalets position.

Intensitetskontrol

Intensiteten har en forskel ved at ændre netpotentialet i forhold til katoden.

Målinger af elektriske mængder

Målinger af elektriske størrelser ved hjælp af CRO kan udføres som amplitude, tidsperiode og frekvens.

  • Måling af amplitude
  • Måling af tidsperiode
  • Måling af frekvens

Måling af amplitude

Skærmene som CRO bruges til at udstille spændingssignalet som en tidsfunktion på displayet. Amplituden af ​​dette signal er stabil, men vi kan ændre antallet af partitioner, der dækker spændingssignalet på lodret måde ved at ændre volt / division-knappen oven på CRO-kortet. Så vi erhverver signalets amplitude, som er der på CRO-skærmen ved hjælp af nedenstående formel.

A = j * nv

Hvor,

'A' er amplituden

'J' er volt / divisionsværdien

'Nv' er nej. af skillevægge, der dækker signalet lodret.

Måling af tidsperiode

CRO viser spændingssignalet som en funktion af tiden på sin skærm. Tidsperioden for det periodiske spændingssignal er konstant, men vi kan variere antallet af divisioner, der dækker en komplet cyklus af spændingssignalet i vandret retning ved at variere tid / opdelingsknappen på CRO-panelet.

Derfor får vi tidsperioden for signalet, som er til stede på skærmen på CRO ved hjælp af følgende formel.

T = k * nh

Hvor,

'T' er tidsperioden

'J' er tids- / delingsværdien

'Nv' er antallet af partitioner, der dækker en hel cyklus af det periodiske signal på den vandrette måde.

Måling af frekvens

På CRO-skærmen kan måling af fliser og frekvens udføres meget enkelt gennem den vandrette skala. Hvis du vil sikre dig nøjagtighed, mens du måler en frekvens, hjælper det med at forbedre signalområdet på din CRO-skærm, så vi lettere kan konvertere bølgeformen.

Oprindeligt kan tiden måles ved hjælp af den vandrette skala på CRO og tæller antallet af flade skillevægge fra den ene finish af signalet til den anden, uanset hvor den krydser den flade linje. Derefter kan vi udvikle antallet af flade partitioner gennem tiden eller divisionen for at opdage signalperioden. Matematisk kan måling af frekvensen betegnes som frekvens = 1 / periode.

f = 1 / T

Grundlæggende kontrol af CRO

De grundlæggende kontroller i CRO inkluderer hovedsageligt position, lysstyrke, fokus, astigmatisme, blanking og kalibrering.

Position

I oscilloskopet anvendes positionskontrolknappen hovedsageligt til positionskontrol af det intense sted fra venstre til højre side. Ved at regulere knappen kan man simpelthen kontrollere stedet fra venstre side til højre side.

Lysstyrke

Strålens lysstyrke afhænger hovedsageligt af elektronens intensitet. Kontrolgitrene er ansvarlige for elektronintensiteten i elektronstrålen. Så netspændingen kan styres ved at justere elektronstrålens lysstyrke.

Fokus

Fokusstyringen kan opnås ved at regulere den påførte spænding mod centrumanoden på CRO. Den midterste og andre anoder i regionen kan danne den elektrostatiske linse. Derfor kan objektivets hovedlængde ændres ved at kontrollere spændingen over centeranoden.

Astigmatisme

I CRO er dette en ekstra fokuseringskontrol, og det er analogt med astigmatisme inden for optiske linser. En stråle er fokuseret i midten af ​​skærmen ville være defokuseret på skærmkanterne, da elektronstiernes længder er forskellige for centrum og kanter.

Blanking Circuit

Tidsbasegeneratoren, der er til stede i oscilloskopet, genererede blændingsspændingen.

Kalibreringskredsløb

En oscillator er nødvendig med henblik på kalibrering i et oscilloskop. Dog skal oscillatoren, der anvendes, generere en firkantet bølgeform til forudindstillet spænding.

Ansøgninger

  • CRO'erne bruges i store applikationer som radiostationer til at observere transmissionen og modtagelse af signalets egenskaber.
  • CRO bruges til at måle spænding, strøm, frekvens, induktans, optagelse, modstand og effektfaktor.
  • Denne enhed bruges også til at kontrollere AM- og FM-kredsløbets karakteristika
  • Denne enhed bruges til at overvåge signalegenskaberne såvel som karakteristika og styrer også de analoge signaler.
  • CRO bruges gennem resonanskredsløbet til at se signalets form, båndbredde osv.
  • Formen på spænding og strømbølgeform kan observeres af CRO, som hjælper med at tage den nødvendige beslutning i en radiostation eller kommunikationsstation.
  • Det bruges i laboratorier med henblik på forskning. Når forskere først har designet et nyt kredsløb, bruger de CRO til at verificere bølgeformerne for spænding og strøm for hvert element i kredsløbet.
  • Bruges til sammenligning af fase og frekvens
  • Det bruges i tv, radar og analyse af motortryk
  • For at kontrollere reaktionerne af nervøs og hjerterytme.
  • I hysteresesløjfen bruges den til at finde BH-kurver
  • Transistorkurver kan spores.

Fordele

Det fordelene ved CRO inkluderer følgende.

  • Omkostninger og tidslinje
  • Uddannelseskrav
  • Konsistens og kvalitet
  • Tidseffektivitet
  • Ekspertise og erfaring
  • Kapacitet til problemløsning
  • Problemfri
  • Sikring for overholdelse af forskrifter
  • Spændingsmåling
  • Aktuel måling
  • Undersøgelse af bølgeform
  • Måling af fase og frekvens

Ulemper

Det ulemper ved CRO inkluderer følgende.

  • Disse oscilloskoper er dyre sammenlignet med andre måleenheder som multimetre.
  • De er komplicerede at reparere, når den først bliver beskadiget.
  • Disse enheder har brug for fuldstændig isolering
  • Disse er enorme, tunge og bruger mere strøm
  • En masse kontrolterminaler

Anvendelse af CRO

I laboratoriet kan CRO bruges som

  • Det kan vise forskellige typer bølgeformer
  • Det kan måle det korte tidsinterval
  • I voltmeter kan det måle potentialforskellen

I denne artikel har vi diskuteret arbejde i CRO og dens anvendelse. Ved at læse denne artikel har du kendt nogle grundlæggende viden om CRO's arbejde og anvendelser. Hvis du har spørgsmål vedrørende denne artikel eller til implementere ECE- og EEE-projekter , bedes du kommentere i nedenstående afsnit. Her er spørgsmålet til dig, hvad er funktionerne i CRO?

Fotokreditter: