Снимање електричних процеса помоћу осцилоскопа са електронским снопом

Примена катодних осцилоскопа

Осцилоскоп са електронским снопом је мултифункционални мерни уређај који вам омогућава да визуелно посматрате и снимате насумичне, појединачне апериодичне и периодичне електричне процесе у фреквенцијском опсегу од нуле (једносмерне струје) до јединица гигахерца. Поред квалитативне процене проучаваних процеса, осцилоскоп вам омогућава да измерите:

• амплитуда и тренутна вредност струје и напона;

• временски параметри сигнала (радни циклус, фреквенција, време пораста, фаза, итд.);

• фазни помак; фреквенција хармонијских сигнала (метода Лисажуових фигура и кружног свееп-а),

• амплитудно-фреквентне и фазне карактеристике итд.

Осцилоскоп се може користити као компонента сложеније мерне опреме, на пример у мосним колима као нулти орган, у мерилима фреквенцијског одзива итд.

Висока осетљивост осцилоскопа одређује могућност проучавања веома слабих сигнала, а висока улазна импеданса изазива његов мали утицај на режиме проучаваних кола. Катодни осцилоскопи се по конвенцији деле на универзалне и опште намене (тип Ц1), брзе и стробоскопске (тип Ц7), меморијске (тип Ц8), специјалне (тип Ц9), снимање са снимањем на фото-папиру (тип Х). Сви они могу бити једноструки, двоструки и вишеструки.

Осцилоскопи опште намене

Универзални осцилоскопи су разноврсни због употребе заменљивих уређаја (на пример, претпојачала у Ц1-15). Пропусни опсег је од 0 до стотине мегахерца, амплитуда испитиваног сигнала је од десетина микроволти до стотина волти. Осцилоскопи опште намене се користе за проучавање нискофреквентних процеса, импулсних сигнала. Имају фреквенцијски опсег од 0 до десетина мегахерца, амплитуду проучаваног сигнала од јединица миливолти до стотина волти.

Осцилоскопи велике брзине

Осцилоскопи велике брзине су дизајнирани за снимање појединачних и понављајућих импулсних сигнала у фреквенцијском опсегу реда величине неколико гигахерца.

Стробе осцилоскопи

Стробо осцилоскопи су дизајнирани за испитивање репетитивних сигнала велике брзине у фреквенцијском опсегу од нуле до гигахерца, при чему се амплитуда сигнала испитује од миливолта до волти.

Складиштење осцилоскопа

Осцилоскопи за складиштење су дизајнирани да снимају појединачне и ретко понављајуће сигнале. Пропусни опсег је до 20 МХз са проучаваном амплитудом сигнала од десетина миливолти до стотина волти. Време репродукције снимљене слике од 1 до 30 минута.

За снимање брзих и пролазних процеса на фотографском папиру користе се осцилоскопи са електронским снопом са фотооптичким методом преноса зрака на медиј за снимање, на пример Х023. Велика брзина снимања (до 2000 м/с) и велики опсег снимљених фреквенција (до стотине килохерца) омогућавају употребу ових осцилоскопа, уколико је немогуће користити оне са светлосним сноповима који имају релативно малу брзину снимања и опсег снимљених фреквенција. Главне техничке карактеристике осцилоскопа Х023 и Х063 дате су у референтним књигама.

Примена осцилоскопа светлосног снопа

Да би се добио видљив запис брзих процеса, најчешћи су осцилоскопи светлосног снопа са снимањем на специјалном осцилографском фото-папиру осетљивом на ултраљубичасте зраке.

Главна предност осцилоскопа светлосног снопа је могућност добијања видљивог записа у правоугаоним координатама у великом динамичком опсегу (до 50 дБ). Опсег радне фреквенције осцилоскопа светлосног снопа не прелази 15.000 Хз, максимална брзина снимања за осцилоскопе светлосног снопа је до 2000 м / с, за електрографски осветљене светлосне зраке 6-50 м / с. За истовремено посматрање и снимање неколико електричних процеса, осцилоскопи имају неколико осцилографских галванометара (обично магнетоелектрични систем), чији број може да достигне 24 (у осцилоскопу Х043.2) и више.

Осцилографија се може изводити на УВ фотографском папиру или фотографском филму са хемијским развојем фотографије.Осцилографију на УВ папиру изводи живина лампа са директним развојем светлости, што значајно убрзава процес осцилографије, а користи се у случајевима када је потребно да добијете, на пример, пробни осцилограм. Недостатак УВ фото папира је што осцилограми добијени на њему временом губе контраст због затамњења позадине. Осетљивост фото папира и јачину осветљења треба одабрати као брзину осцилографије и подесити узимањем пробних осцилограма.

Осцилоскопи су обично опремљени галванометрима са различитим радним фреквентним опсезима. Када се користи галванометар чија је радна фреквенција непозната, горња граница фреквенције се може узети једнаком половини природне фреквенције галванометра. Природна фреквенција галванометра је на њему означена цртицом иза ознаке типа. За ограничавање радне струје галванометра користе се стандардне шант кутије и додатни отпорници. За осцилографске случајеве великих струја (више од 6 А) или високог напона (више од 600 В), обично се користе инструментни трансформатори.

Да бисте добили највећи замах зрака на осцилограму (70-80% ширине коришћеног папира), потребно је да изаберете галванометар чија ће радна струја бити близу максимума.

Најраспрострањенији типови осцилоскопа светлосног снопа и њихови основни технички подаци дати су у референтним књигама.