Осциллограф - это диагностическое устройство, которое отображает изменяющееся во времени напряжение. Как и телевизор, он оснащен электронно-лучевой трубкой, которая генерирует электронный луч, проходящий через флуоресцентный экран. Это важно, потому что он показывает электрические сигналы в виде зависимости напряжения от времени.
Значимость
Осциллограф полезен тем, что позволяет наблюдать электрические сигналы, особенно изменяющиеся во времени. Сигналы могут быть медленными или быстрыми. Осциллограф имеет функции усиления и задержки, которые позволяют наблюдать часть или весь сигнал. Другие функции позволяют физически перемещать сигналы по экрану. Все это упрощает измерение сигнала.
Электронно-лучевая трубка
Сердце осциллографа - электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). ЭЛТ состоит из нескольких основных частей: электронной пушки, вертикальных отклоняющих пластин или катушек, горизонтальных отклоняющих пластин или катушек и электронного луча.
Электронная пушка
Электронная пушка состоит из нагревателя, катода и анода. Катод - отрицательный электрод, а анод - положительный. Электрический ток заставляет нагреватель нагревать катод. Это повышение температуры заставляет электроны течь от него к аноду. Этот процесс называется «выпариванием» электронов.
Операция
В аноде есть небольшое отверстие и высокое напряжение, которое может находиться в диапазоне от 5 до 50 кВ. Электроны с катода проходят через маленькое отверстие, одновременно ускоряясь под действием высокого напряжения. После прохождения электроны отклоняются вертикальными пластинами и горизонтальными пластинами, к которым преднамеренно прикладывается изменяющееся во времени напряжение. Вертикальные пластины отклоняют электроны горизонтально, а горизонтальные пластины отклоняют электроны вертикально. В некоторых осциллографах вместо пластин используются магнитные отклоняющие катушки.
Отклоненный электронный луч попадает на экран, покрытый фосфором. Этот экран впоследствии излучает видимый свет в виде точки. Расположение электронного луча на экране зависит от количества напряжений, приложенных к отклоняющим пластинам. Луч скользит по экрану из-за горизонтального отклонения, создаваемого вертикальными пластинами. Причина, по которой вы видите не только точку, движущуюся по экрану, - это фосфор, который заставляет вас видеть линии.
Использует
Осциллографы используются для просмотра сигналов, поступающих непосредственно от таких устройств, как звуковые карты, что позволяет отображать волны в реальном времени. Они используются в качестве электрокардиограммы, для проверки цепей и поиска неисправностей в электронных устройствах, таких как телевизоры. Осциллографы с функциями хранения позволяют захватывать, извлекать и анализировать сигналы для последующего использования.