Ano ang isang CRO (Cathode Ray Oscilloscope) at Gumagana Ito

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Ang Ang CRO ay nangangahulugang isang oscilloscope ng cathode ray . Karaniwan itong nahahati sa apat na seksyon na kung saan ay ipinapakita, mga patayong Controller, pahalang na mga Controller, at Trigger. Karamihan sa mga oscilloscope ay ginagamit ang mga probe at ginagamit ang mga ito para sa pag-input ng anumang instrumento. Maaari nating pag-aralan ang waveform sa pamamagitan ng paglalagay ng amplitude kasama ang x-axis at y-axis. Ang mga aplikasyon ng CRO ay pangunahing kasangkot sa radyo, mga tagatanggap ng TV, pati na rin sa gawaing laboratoryo na kinasasangkutan ng pananaliksik at disenyo. Sa modernong electronics, ang CRO ay gumaganap ng mahalagang papel sa mga electronic circuit .

Ano ang CRO?

Ang ang cathode ray oscilloscope ay isang elektronikong instrumento sa pagsubok , ginagamit ito upang makakuha ng mga waveform kapag ang iba't ibang mga signal ng input ay ibinigay. Sa mga unang araw, ito ay tinatawag bilang isang Oscillograph. Napagmasdan ng oscilloscope ang mga pagbabago sa mga signal ng elektrikal sa paglipas ng panahon, sa gayon ang boltahe at oras ay naglalarawan ng isang hugis at ito ay patuloy na graphed sa tabi ng isang sukatan. Sa pamamagitan ng pagtingin sa waveform, maaari nating suriin ang ilang mga katangian tulad ng amplitude, dalas, pagtaas ng oras, pagbaluktot, agwat ng oras, atbp.




Cathode Ray Oscilloscope

Cathode Ray Oscilloscope

I-block ang Diagram ng CRO

Ang mga sumusunod ipinapakita ng block diagram ang pag-ikli ng CRO ng pangkalahatang layunin . Ang CRO ay nagrerekrut ng tubo ng cathode ray at nagsisilbing isang init ng oscilloscope. Sa isang oscilloscope, ang CRT ay gumagawa ng electron beam na pinabilis sa isang mataas na tulin at dinadala ang focal point sa isang fluorescent screen.



Kaya, ang screen ay gumagawa ng isang nakikitang lugar kung saan ang electron beam ay nag-aakma kasama nito. Sa pamamagitan ng pagtuklas ng sinag sa itaas ng screen bilang tugon sa signal ng elektrisidad, ang mga electron ay maaaring kumilos bilang isang de-koryenteng lapis ng ilaw na gumagawa ng isang ilaw kung saan ito tumatakbo.

Diagram ng CRO Block

Diagram ng CRO Block

Upang makumpleto ang gawaing ito kailangan namin ng iba't ibang mga de-koryenteng signal at voltages. Nagbibigay ito ang circuit ng suplay ng kuryente ng oscilloscope. Dito ay gagamit kami ng mataas na boltahe at mababang boltahe. Ang mababang boltahe ay ginagamit para sa pampainit ng electron gun upang makabuo ng electron beam. Kinakailangan ang isang mataas na boltahe para sa tubo ng cathode ray upang mapabilis ang sinag. Ang normal na supply ng boltahe ay kinakailangan para sa iba pang mga control unit ng oscilloscope.

Ang mga pahalang at patayong mga plato ay inilalagay sa pagitan ng electron gun at ng screen, sa gayon maaari itong makita ang sinag ayon sa input signal. Bago pa makita ang electron beam sa screen sa pahalang na direksyon na nasa X-axis isang pare-pareho na rate na umaasa sa oras, isang time base generator ay ibinibigay ng oscillator. Ang mga signal ay ipinapasa mula sa patayong pagpapalihis plate sa pamamagitan ng patayong amplifier. Kaya, maaari nitong palakasin ang signal sa isang antas na ibibigay ang pagpapalihis ng electron beam.


Kung ang electron beam ay napansin sa X-axis at ang Y-axis isang trigger circuit ang ibinigay para sa pag-synchronize ng dalawang uri ng detection na ito. Samakatuwid ang pahalang na pagpapalihis ay nagsisimula sa parehong punto ng input signal.

Prinsipyo sa Paggawa

Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng CRO ay nakasalalay sa paggalaw ng electron ray dahil sa lakas na electrostatic. Kapag ang isang electron ray ay tumama sa isang pospor na mukha, pagkatapos ay gumagawa ito ng isang maliwanag na lugar dito. Ang isang Cathode Ray Oscilloscope ay naglalapat ng electrostatic na enerhiya sa electron ray mula sa dalawang patayong paraan. Ang lugar sa monitor ng pospor ay lumiliko dahil sa epekto ng dalawang puwersang electrostatic na magkatulad na patayo. Gumagalaw ito upang gawin ang kinakailangang waveform ng input signal.

Pagtatayo ng Cathode Ray Oscilloscope

Kasama sa pagtatayo ng CRO ang mga sumusunod.

  • Cathode Ray Tube
  • Electronic Gun Assembly
  • Deflecting Plate
  • Fluorescent Screen Para sa CRT
  • Salamin na Bumalot

Cathode Ray Tube

Ang CRO ay ang vacuum tube at ang pangunahing pagpapaandar ng aparatong ito ay upang baguhin ang signal mula sa elektrikal patungong visual. Ang tubong ito ay may kasamang electron gun pati na rin ang mga electrostatic deflection plate. Ang pangunahing pag-andar ng electron gun na ito ay ginagamit upang makabuo ng isang nakatuon na electronic ray na nagpapabilis hanggang sa mataas na dalas.

Ang patayong pagpapalihis na plato ay magpapasara sa pataas at pababa samantalang ang pahalang na ray ay inilipat ang mga electron beams mula sa kaliwang bahagi patungo sa kanang bahagi. Ang mga pagkilos na ito ay nagsasarili mula sa bawat isa at sa gayon ang sinag ay maaaring matagpuan saanman sa monitor.

Electronic Gun Assembly

Ang pangunahing pagpapaandar ng electron gun ay ang pagpapalabas ng mga electron upang mabuo ang mga ito sa isang ray. Pangunahing nagsasama ang baril na ito ng isang pampainit, isang parilya, katod, at mga anode tulad ng pagbilis, paunang pagbilis at pagtuon. Sa dulo ng cathode, ang mga layer ng strontium & barium ay idineposito upang makuha ang mataas na pagbuga ng mga electron ng mga electron sa katamtamang temperatura, ang mga layer ng barium, at idineposito sa dulo ng katod.

Kapag ang mga electron ay nabuo mula sa grid ng cathode, pagkatapos ay dumadaloy ito sa buong control grid na sa pangkalahatan ay isang nickel silindro sa pamamagitan ng isang gitnang kinalalagyan na co-axial ng axis ng CRT. Kaya, kinokontrol nito ang lakas ng mga nabuong electron mula sa katod.

Kapag dumadaloy ang mga electron sa buong control grid pagkatapos ay nagpapabilis ito sa tulong ng isang mataas na positibong potensyal na inilalapat sa paunang pagpapabilis o pagbilis ng mga node. Ang electron ray ay nakatuon sa mga electrode upang dumaloy sa buong mga plate ng pagpapalihis tulad ng pahalang at patayo at mga supply sa fluorescent lamp.

Ang mga anode tulad ng pagbilis at paunang pagbilis ay konektado sa 1500v at ang nakatuon na elektrod ay maaaring konektado sa 500v. Ang electron ray ay maaaring nakatuon sa paggamit ng dalawang diskarte tulad ng electrostatic & Electromagnetic pokus. Dito, ang isang cathode ray oscilloscope ay gumagamit ng isang electrostatic focus tube.

Deflecting Plate

Kapag ang electron ray ay umalis sa electron gun pagkatapos ang ray na ito ay lilipas sa buong dalawang hanay ng deflecting plate. Ang set na ito ay bubuo ng patayong pagpapalihis na kilala bilang plate ng Y plate kung hindi man patayong deflecting plate. Ang hanay ng plato ay ginagamit para sa isang pahalang na pagpapalihis na kilala bilang X plate's kung hindi man pahalang na pagpapalihis.

Fluorescent Screen ng CRT

Sa CRT, ang harapan sa harap ay kilala bilang faceplate, Para sa CRT screen, ito ay patag at ang laki nito ay tungkol sa 100mm × 100mm. Ang CRT screen ay medyo baluktot para sa mas malaking mga display at ang pagbuo ng faceplate ay maaaring gawin sa pamamagitan ng pagpindot sa tinunaw na baso sa isang form at pagkatapos na i-init ito.

Ang panloob na mukha ng faceplate ay natatakpan ng paggamit ng phosphor crystal upang mabago ang enerhiya mula sa elektrikal hanggang sa ilaw. Sa sandaling ang isang electronics ray ay tumama sa phosphor crystal, ang antas ng enerhiya ay maaaring mapahusay at sa gayon ang ilaw ay nabuo sa buong posporus na pagkikristal, kaya't ang pangyayaring ito ay kilala bilang fluorescence.

Salaming Envelope

Ito ay isang lubos na inilikas na kono na uri ng konstruksyon. Ang mga mukha sa loob ng CRT sa gitna ng leeg pati na rin ang display ay natatakpan sa pamamagitan ng aquadag. Ito ay isang nagsasagawa ng materyal na kumikilos tulad ng isang mataas na boltahe na elektrod. Ang ibabaw ng patong ay konektado sa kuryente patungo sa nagpapabilis na anod upang matulungan ang elektron na maging sentro.

Paggawa ng CRO

Ipinapakita ng sumusunod na diagram ng circuit ang pangunahing circuit ng isang cathode ray oscilloscope . Dito, tatalakayin natin ang mahahalagang bahagi ng oscilloscope.

Paggawa ng CRO

Paggawa ng CRO

Vertical Deflection System

Ang pangunahing pag-andar ng amplifier na ito ay upang palakasin ang mahinang signal upang ang amplified signal ay maaaring makabuo ng nais na signal. Upang suriin ang mga signal ng pag-input ay natagos sa mga patayong mga plate ng pagpapalihis sa pamamagitan ng input attenuator at ang bilang ng mga yugto ng amplifier.

Pahalang na Deflection System

Ang patayo at pahalang na sistema ay binubuo ng mga pahalang na amplifier upang palakasin ang mahinang mga signal ng pag-input, ngunit ito ay naiiba mula sa patayong sistema ng pagpapalihis. Ang mga pahalang na mga plate ng pagpapalihis ay natagos ng isang sweep boltahe na nagbibigay ng isang base sa oras. Sa pamamagitan ng pagtingin sa diagram ng circuit ang generator ng sweep ng sawtooth ay na-trigger ng pag-syncing ng amplifier habang ang sweep selector ay lumilipat sa panloob na posisyon. Kaya't ang nag-trigger ng nakakita ng ngipin na generator ay nagbibigay ng input sa pahalang na amplifier sa pamamagitan ng pagsunod sa mekanismo. Dito tatalakayin natin ang apat na uri ng pagwawalis.

Paulit-ulit na Pagwawalis

Tulad ng pangalan, mismong sinasabi na ang sawtooth ay kani-kanya na isang bagong walis ay nagsimula nang hindi mahinhin sa pagtatapos ng nakaraang pag-sweep.

Nag-trigger ng Pagwawalis

Minsan ang waveform ay dapat na obserbahan na maaaring hindi ito hinulaan sa gayon, ang ninanais na ang sweep circuit ay mananatiling hindi gumagalaw at ang walisin ay dapat na pinasimulan ng waveform sa ilalim ng pagsusuri. Sa mga kasong ito, gagamitin namin ang triggered sweep.

Hinimok na Pagwawalis

Sa pangkalahatan, ang drive sweep ay ginagamit kapag ang sweep ay walang bayad ngunit ito ay na-trigger ng signal sa ilalim ng pagsubok.

Non-Saw Tooth Sweep

Ang walis na ito ay ginagamit upang mahanap ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang boltahe. Sa pamamagitan ng paggamit ng non-sawtooth sweep maaari nating ihambing ang dalas ng mga voltages ng pag-input.

Pagsasabay

Ang pagsasabay ay tapos na upang makabuo ng isang nakatigil na pattern. Ang pagsabay ay nasa pagitan ng walisin at dapat sukatin ang signal. Mayroong ilang mga mapagkukunan ng pagsabay na maaaring mapili ng tagapili ng pagsabay. Alin ang tinalakay sa ibaba.

Panloob

Sa ito, ang signal ay sinusukat ng patayong amplifier at ang nag-trigger ay na-abstain ng signal.

Panlabas

Sa panlabas na pag-trigger, dapat magkaroon ng panlabas na pag-trigger.

Linya

Ang nag-trigger ng linya ay ginawa ng suplay ng kuryente.

Pagbuo ng Intensity

Ang modulasyon na ito ay ginawa sa pamamagitan ng pagpasok ng signal sa pagitan ng lupa at katod. Ito sanhi ng modulasyon sa pamamagitan ng pagpapaliwanag ng display.

Pagkontrol sa Posisyon

Sa pamamagitan ng paglalapat ng maliit na independiyenteng panloob na mapagkukunan ng direktang boltahe sa mga pagtuklas ng mga plato sa pamamagitan ng potensyomiter ang posisyon ay maaaring makontrol at maaari din nating makontrol ang posisyon ng signal.

Pagkontrol sa Intensity

Ang kasidhian ay may pagkakaiba sa pamamagitan ng pagbabago ng potensyal na grid na may paggalang sa katod.

Mga Pagsukat sa Dami ng Elektrikal

Ang mga sukat sa dami ng kuryente sa pamamagitan ng paggamit ng CRO ay maaaring gawin tulad ng amplitude, tagal ng panahon at dalas.

  • Pagsukat ng Amplitude
  • Pagsukat ng Panahon ng Oras
  • Pagsukat ng Dalas

Pagsukat ng Amplitude

Ang mga ipinapakitang kagaya ng CRO ay ginagamit upang maipakita ang signal ng boltahe tulad ng paggana ng oras sa pagpapakita nito. Ang amplitude ng signal na ito ay matatag ngunit, mababago namin ang bilang ng mga partisyon na sumasaklaw sa signal ng boltahe sa loob ng patayong paraan sa pamamagitan ng pagbabago ng boltahe / pindutan ng paghahati sa tuktok ng board ng CRO. Kaya, makukuha namin ang amplitude ng signal, na naroon sa CRO screen sa tulong ng formula sa ibaba.

A = j * nv

Kung saan,

Ang 'A' ay ang amplitude

Ang 'j' ay ang halaga ng volt / dibisyon

Ang ‘nv’ ay ang hindi. ng mga partisyon na nagtatakip ng signal sa loob ng isang patayong paraan.

Pagsukat ng Panahon ng Oras

Ipinapakita ng CRO ang signal ng boltahe bilang isang pagpapaandar ng oras sa screen nito. Ang tagal ng Oras ng pana-panahong signal ng boltahe na iyon ay pare-pareho, ngunit maaari nating ibahin ang bilang ng mga paghati na sumasaklaw sa isang kumpletong cycle ng signal ng boltahe sa pahalang na direksyon sa pamamagitan ng pag-iiba ng oras / paghati ng knob sa panel ng CRO.

Samakatuwid, makukuha namin ang tagal ng Oras ng signal, na naroroon sa screen ng CRO sa pamamagitan ng paggamit ng sumusunod na formula.

T = k * nh

Kung saan,

Ang 'T' ay ang tagal ng Oras

Ang 'j' ay ang halaga ng oras / paghahati

Ang 'nv' ay ang bilang ng mga partisyon na sumasaklaw sa isang buong ikot ng pana-panahong signal sa loob ng pahalang na paraan.

Pagsukat ng Dalas

Sa screen ng CRO, ang pagsukat ng tile at dalas ay maaaring magawa nang napakasimple sa pamamagitan ng pahalang na sukat. Kung nais mong tiyakin ang kawastuhan habang sumusukat ng isang dalas, pagkatapos ay tumutulong ito upang mapahusay ang lugar ng signal sa iyong CRO display upang mas madali naming mai-convert ang waveform.

Sa una, ang oras ay maaaring masukat sa tulong ng pahalang na sukat sa CRO at bilangin ang bilang ng mga patag na pagkahati mula sa isang pagtatapos ng signal patungo sa isa pa saan man tumawid ito sa patag na linya. Pagkatapos nito, maaari naming mabuo ang bilang ng mga flat na pagkahati sa pamamagitan ng oras o dibisyon upang matuklasan ang tagal ng panahon ng signal. Sa matematika ang pagsukat ng dalas ay maaaring ipahiwatig bilang dalas = 1 / panahon.

f = 1 / T

Pangunahing Mga Pagkontrol ng CRO

Ang pangunahing mga kontrol ng CRO pangunahin ay nagsasama ng posisyon, ningning, pokus, astigmatism, blanking at pagkakalibrate.

Posisyon

Sa oscilloscope, ang control control knob ay pangunahing ginagamit para sa control ng posisyon ng matinding lugar mula sa kaliwang bahagi hanggang sa kanang bahagi. Sa pamamagitan ng pagkontrol sa knob, maaari lamang makontrol ng isang tao ang puwesto mula kaliwang bahagi hanggang sa kanang bahagi.

Ningning

Higit na nakasalalay ang ningning ng sinag sa tindi ng electron. Ang control grids ay mananagot para sa lakas ng electron sa loob ng electron ray. Kaya, ang boltahe ng grid ay maaaring makontrol sa pamamagitan ng pag-aayos ng liwanag ng electron ray.

Pokus

Ang pagkontrol ng pokus ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagsasaayos ng inilapat na boltahe patungo sa center anode ng CRO. Ang gitna at iba pang mga anode sa rehiyon nito ay maaaring bumuo ng electrostatic lens. Samakatuwid, ang pangunahing haba ng lens ay maaaring mabago sa pamamagitan ng pagkontrol ng boltahe sa gitna ng center anode.

Astigmatism

Sa CRO, ito ay isang labis na kontrol sa pagtuon at ito ay magkatulad sa astigmatism sa loob ng mga optikong lente. Ang isang sinag ay nakatuon sa gitna ng monitor ay magiging defocuse sa mga gilid ng screen dahil ang haba ng mga path ng electron ay hindi magkakaiba para sa gitna at mga gilid.

Blanking Circuit

Ang time base generator na naroroon sa oscilloscope ay nakabuo ng blangko boltahe.

Kalibrasyon Circuit

Ang isang oscillator ay kinakailangan para sa layunin ng pagkakalibrate sa loob ng isang oscilloscope. Gayunpaman, ang oscillator na ginamit ay dapat na makabuo ng isang square waveform para sa preset boltahe.

Mga Aplikasyon

  • Ang CRO's ay ginagamit sa mga malalaking aplikasyon tulad ng mga istasyon ng radyo para sa pagmamasid sa paglilipat at pagtanggap ng mga katangian ng signal.
  • Ginagamit ang CRO upang sukatin ang boltahe, kasalukuyang, dalas, inductance, pagpasok, paglaban, at power factor.
  • Ginagamit din ang aparatong ito upang suriin ang mga katangian ng AM at FM circuit
  • Ginagamit ang aparatong ito upang subaybayan ang mga katangian ng signal pati na rin ang mga katangian at kinokontrol din ang mga signal ng analog.
  • Ginagamit ang CRO sa pamamagitan ng resonance circuit upang matingnan ang hugis ng signal, bandwidth, atbp.
  • Ang hugis ng boltahe at kasalukuyang alon ng alon ay maaaring maobserbahan ng CRO na makakatulong upang makuha ang kinakailangang desisyon sa isang istasyon ng radyo o istasyon ng komunikasyon.
  • Ginagamit ito sa mga laboratoryo para sa layunin ng pagsasaliksik. Kapag ang mga mananaliksik ay nagdisenyo ng isang bagong circuit, pagkatapos ay gumagamit sila ng CRO upang mapatunayan ang mga form ng alon ng boltahe at kasalukuyang ng bawat elemento ng circuit.
  • Ginamit para sa paghahambing ng yugto at dalas
  • Ginagamit ito sa TV, Radar, at pagsusuri ng presyon ng makina
  • Upang suriin ang mga reaksyon ng kinakabahan at tibok ng puso.
  • Sa loop ng hysteresis, ginagamit ito upang makahanap ng mga kurba ng BH
  • Maaaring masubaybayan ang mga curve ng transistor.

Mga kalamangan

Ang bentahe ng CRO isama ang sumusunod.

  • Gastos at Timeline
  • Mga kinakailangan sa pagsasanay
  • Pagkakapare-pareho at kalidad
  • Kahusayan sa oras
  • Dalubhasa at karanasan
  • Kapasidad para sa paglutas ng problema
  • Walang abala
  • Garantiya para sa pagsunod sa pagkontrol
  • Pagsukat ng boltahe
  • Kasalukuyang pagsukat
  • Pagsuri sa form ng alon
  • Pagsukat ng yugto at dalas

Mga Dehado

Ang dehado ng CRO isama ang sumusunod.

  • Ang mga oscilloscope na ito ay mahal kumpara sa iba pang mga aparato sa pagsukat tulad ng multimeter.
  • Ang mga ito ay kumplikado upang ayusin sa sandaling ito ay nasira.
  • Ang mga aparatong ito ay nangangailangan ng kumpletong paghihiwalay
  • Napakalaki, mabigat at gumagamit ng mas maraming lakas
  • Maraming control terminal

Mga paggamit ng CRO

Sa laboratoryo, ang CRO ay maaaring magamit bilang

  • Maaari itong ipakita ang iba't ibang mga uri ng mga waveform
  • Masusukat nito ang maikling agwat ng oras
  • Sa voltmeter, masusukat nito ang potensyal na pagkakaiba

Sa artikulong ito, tinalakay natin ang pagtatrabaho ng CRO at ang aplikasyon nito. Sa pamamagitan ng pagbabasa ng artikulong ito alam mo ang ilang pangunahing kaalaman tungkol sa pagtatrabaho at mga aplikasyon ng CRO. Kung mayroon kang anumang mga katanungan tungkol sa artikulong ito o sa ipatupad ang mga proyekto sa ECE at EEE , mangyaring magkomento sa seksyon sa ibaba. Narito ang tanong para sa iyo, ano ang mga pag-andar ng CRO?

Mga Kredito sa Larawan: