Šviesos osciloskopo sandara ir veikimo principas
Įvadas
Šviesos osciloskopas (šviesos spinduliuotės scilografas): išmatuoti parametrai gali būti elektriniai dydžiai, tokie kaip srovė ar įtampa, arba įvairūs neelektriniai dydžiai, kurie buvo paversti elektriniais dydžiais. Pavyzdžiui, kai naudojamas kartu su įtempimo matuokliais mechanikos inžinerijoje, jis gali išmatuoti įtempį, deformaciją, sukimo momentą ir vibraciją. laukti. Optinis osciloskopas įrašymui naudoja šviesos spindulį. Šviesos spindulys neturi inercijos, o optinis įrašas neturi trinties. Optinio stiprinimo efektą taip pat galima pagerinti padidinus optinės rankos ilgį. Palyginti su kitais registratoriais, optinių osciloskopų veikimo dažnis yra didesnis – iki 10,000 Hz, o bendrojo rašiklio įrašymo neviršija 100 Hz, o reaktyvinio registratoriaus – 1,000 Hz. Jis taip pat turi didelį srovės jautrumą, mažą įrašymo paklaidą, o instrumentas yra lengvas ir mažas. Iš jo ypač tinka kelių eilučių osciloskopas, galintis įrašyti kelis ar keliasdešimt skirtingų parametrų vienu metu. Tačiau bangos formos diagramą galima sudaryti tik po tam tikro apdorojimo. atsiranda, o naudojamas popierius yra brangesnis.
Pirmasis šviesos osciloskopas pasirodė XX amžiaus pradžioje. Nuo septintojo dešimtmečio pradėtas naudoti ultravioletinių spindulių tiesioginio įrašymo popierius, kuris labai supaprastino bangų formų rodymo procesą, o osciloskopų veikimas tapo patogesnis ir patikimesnis.
Struktūra ir principai
Šviesos osciloskopą sudaro matavimo dalis ir įrašymo dalis. Matavimo dalis daugiausia susideda iš magnetoelektrinio vibratoriaus (žr. galvanometrą) ir optinės sistemos. Atšvaitas yra sumontuotas ant judančios osciliatoriaus dalies, sudarytos iš ritių ir laidų. Po to, kai šviesos šaltinio (kaitrinės lempos arba aukšto slėgio gyvsidabrio lempos) skleidžiamą šviesos spindulį atspindi atšvaitas, optine sistema ant šviesai jautraus įrašymo popieriaus susidaro vaizdo taškas. Kai srovė teka per ritę, ritė ir atšvaitas nukreipiami viela kaip ašis, todėl šviesos taškas juda horizontaliai tiesia linija ant šviesai jautraus popieriaus. Šviesos taško nukreipimas ir judėjimo greitis yra susiję su įėjimo srove ir jos kitimo greičiu. Šviesai jautrus popierius yra varomas popieriaus tiekimo mechanizmo ir juda išilgai pastoviu greičiu, kuris gali atspindėti laiko pokyčius. Ant šviesai jautraus popieriaus įrašyta kreivė yra įvesties srovės kitimo su laiku procesas, o įrašytos funkcijos forma yra y=f(t). Osciliatoriai paprastai yra labai maži, o optiniame osciloskope gali būti sumontuoti keli (iki 60) generatorių. Reguliuojant kiekvienos šviesos taško padėtį elektra arba mechaniškai, vienu metu arba kryžmiškai galima įrašyti kelis kintamuosius.
Našumas ir programos
Osciliatorius yra pagrindinė optinio osciloskopo dalis. Skirtingi osciliatorių modeliai turi skirtingus natūraliuosius dažnius, veikimo dažnių diapazonus, jautrumą ir didžiausias leistinas sroves. Naudodami jį, pasirinkite tinkamą vibratorių pagal matuojamą signalą. Šviesos osciloskopo įrašymo paklaida paprastai yra ±5%. Natūralus osciliatoriaus dažnis gali siekti 15 000 Hz ir gali įrašyti srovės signalus, mažesnius nei 10 000 Hz. Matavimo dalis yra valdoma srovės, o įvesties varža yra maža, paprastai tik kelios dešimtys omų. Jis tinka mažos vidinės varžos įtampos signalų šaltiniams arba srovės signalų šaltiniams įrašyti. Optiniai osciloskopai daugiausia naudojami trumpalaikiam elektros srovės procesui registruoti, taip pat neelektriniams dydžiams, tokiems kaip vibracija ir deformacija, įrašyti ir analizuoti, taip pat gali būti naudojami fiziologiniams reiškiniams stebėti.
