A fényoszcilloszkóp felépítése és működési elve
Bevezetés
Fényoszcilloszkóp (lightbeamoscillograph): A mért paraméterek lehetnek elektromos mennyiségek, például áram vagy feszültség, vagy különféle nem elektromos mennyiségek, amelyeket elektromos mennyiségekké alakítottak át. Például, ha a gépiparban nyúlásmérőkkel együtt használják, feszültséget, alakváltozást, nyomatékot és rezgést mérhet. várjon. Az optikai oszcilloszkóp fénysugarat használ a rögzítéshez. A fénysugárnak nincs tehetetlensége, és az optikai felvételnek nincs súrlódása. Az optikai erősítő hatás az optikai kar hosszának növelésével is javítható. Más rögzítőkhöz képest az optikai oszcilloszkópok működési frekvenciája magasabb, akár 10,000 Hz, míg az általános tollrögzítőé nem haladja meg a 100 Hz-et, a sugárrögzítőké pedig az 1,000 Hz. Előnye továbbá a nagy áramérzékenység, az alacsony rögzítési hiba, valamint a műszer könnyű és kicsi. Különösen alkalmas többsoros oszcilloszkóp készítésére, amely egyszerre több vagy több tucat különböző paramétert is rögzíthet. A hullámforma diagramot azonban csak bizonyos feldolgozás után lehet elkészíteni. megjelennek, és a használt írópapír drágább.
Az első fényoszcilloszkóp a 20. század elején jelent meg. Az 1960-as évektől kezdődően ultraibolya sugárzású direkt rögzítőpapírt használtak, ami nagymértékben leegyszerűsítette a hullámformák megjelenítésének folyamatát, és kényelmesebbé és megbízhatóbbá tette az oszcilloszkópok működését.
Felépítés és alapelvek
A fényoszcilloszkóp egy mérő részből és egy rögzítő részből áll. A mérési rész főként egy magnetoelektromos vibrátorból (lásd galvanométer) és egy optikai rendszerből áll. Az oszcillátor tekercsekből és vezetékekből álló mozgatható részére reflektor van felszerelve. Miután a fényforrás (izzólámpa vagy nagynyomású higanylámpa) által kibocsátott fénysugarat a reflektor visszaveri, az optikai rendszer képpontot képez a fényérzékeny rögzítőpapíron. Amikor áram folyik át a tekercsen, a tekercs és a reflektor eltérül a vezeték mint tengely mellett, aminek következtében a fényfolt vízszintesen, egyenes vonalban mozog a fényérzékeny papíron. A fényfolt elhajlása és mozgási sebessége összefügg a bemeneti árammal és annak változási sebességével. A fényérzékeny papírt a papíradagoló mechanizmus hajtja meg, és hosszirányban állandó sebességgel mozog, ami tükrözheti az időbeli változásokat. A fényérzékeny papírra felvett görbe a bemeneti áram időbeli változási folyamata, a rögzített függvényforma pedig y=f(t). Az oszcillátorok általában nagyon kicsik, és egy optikai oszcilloszkóp több (legfeljebb 60) oszcillátorral is felszerelhető. Az egyes fénypontok helyzetének elektromos vagy mechanikus beállításával több változó egyidejűleg vagy keresztrögzítése is rögzíthető.
Teljesítmény és alkalmazások
Az oszcillátor az optikai oszcilloszkóp kulcsfontosságú része. Az oszcillátorok különböző modelljei eltérő sajátfrekvenciákkal, működési frekvencia tartományokkal, érzékenységgel és maximálisan megengedett áramerősséggel rendelkeznek. Használatakor válasszon megfelelő vibrátort a mért jelnek megfelelően. A fényoszcilloszkóp rögzítési hibája általában ±5%. Az oszcillátor sajátfrekvenciája elérheti az 15000Hz-et és 10000Hz alatti áramjeleket is képes rögzíteni. A mérési részt áram hajtja, a bemeneti impedancia alacsony, általában csak néhány tíz ohm. Alkalmas kis belső ellenállású feszültségjelforrások vagy áramjelforrások rögzítésére. Az optikai oszcilloszkópok elsősorban az elektromos áram tranziens folyamatának rögzítésére szolgálnak, valamint nem elektromos mennyiségek, például rezgés és alakváltozás rögzítésére és elemzésére, valamint élettani jelenségek megfigyelésére is használhatók.
