Hva er et CRO (Cathode Ray Oscilloscope) & Its Working

Hva er et CRO (Cathode Ray Oscilloscope) & Its Working

De CRO står for et katodestråleoscilloskop . Den er vanligvis delt inn i fire seksjoner som er skjerm, vertikale kontrollere, horisontale kontrollere og utløsere. De fleste oscilloskopene brukes sonder og de brukes til inngang av ethvert instrument. Vi kan analysere bølgeformen ved å tegne amplitude sammen med x-aksen og y-aksen. Applikasjonene til CRO er hovedsakelig involvert i radio, TV-mottakere, også i laboratoriearbeid som involverer forskning og design. I moderne elektronikk spiller CRO en viktig rolle i de elektroniske kretsene .



Hva er en CRO?

De katodestråleoscilloskop er et elektronisk testinstrument , brukes den til å oppnå bølgeformer når de forskjellige inngangssignalene blir gitt. I de tidlige dager kalles det som en oscillograf. Oscilloskopet observerer endringene i de elektriske signalene over tid, slik at spenningen og tiden beskriver en form, og den blir kontinuerlig tegnet ved siden av en skala. Ved å se bølgeformen kan vi analysere noen egenskaper som amplitude, frekvens, stige tid, forvrengning, tidsintervall, etc.


Cathode Ray Oscilloscope

Cathode Ray Oscilloscope





Blokkdiagram over CRO

Følgende blokkdiagram viser generell CRO-sammentrekning . CRO rekrutterer katodestrålerøret og fungerer som en varme fra oscilloskopet. I et oscilloskop produserer CRT elektronstrålen som akselereres til høy hastighet og bringer til fokuspunktet på en fluorescerende skjerm.

Dermed produserer skjermen et synlig sted der elektronstrålen treffer med den. Ved å oppdage strålen over skjermen som svar på det elektriske signalet, kan elektronene fungere som en elektrisk blyant som produserer et lys der den treffer.



CRO-blokkdiagram

CRO-blokkdiagram

For å fullføre denne oppgaven trenger vi forskjellige elektriske signaler og spenninger. Dette gir strømforsyningskretsen av oscilloskopet. Her vil vi bruke høyspenning og lavspenning. Lavspenningen brukes til varmeren til elektronpistolen for å generere elektronstrålen. Det kreves en høy spenning for at katodestrålerøret skal få fart på strålen. Den normale spenningsforsyningen er nødvendig for andre styreenheter i oscilloskopet.

De horisontale og vertikale platene er plassert mellom elektronpistolen og skjermen, slik at den kan oppdage strålen i henhold til inngangssignalet. Rett før detekteres elektronstrålen på skjermen i horisontal retning som er i X-aksen med en konstant tidsavhengig hastighet, blir en tidsbasegenerator gitt av oscillatoren. Signalene føres fra den vertikale avbøyningsplaten gjennom den vertikale forsterkeren. Dermed kan det forsterke signalet til et nivå som vil bli gitt avbøyningen av elektronstrålen.


Hvis elektronstrålen blir oppdaget i X-aksen og Y-aksen, gis en utløserkrets for synkronisering av disse to typer deteksjoner. Derfor begynner den horisontale nedbøyningen på samme punkt som inngangssignalet.

Arbeidsprinsipp

CRO-arbeidsprinsippet avhenger av elektronstrålebevegelsen på grunn av den elektrostatiske kraften. Når en elektronstråle treffer et fosforflate, gjør det et lyspunkt på det. Et katodestråleoscilloskop bruker den elektrostatiske energien på elektronstrålen fra to vertikale måter. Stedet på fosformonitoren svinger på grunn av effekten av disse to elektrostatiske kreftene som er gjensidig vinkelrette. Den beveger seg for å lage den nødvendige bølgeformen til inngangssignalet.

Konstruksjon av Cathode Ray Oscilloscope

Konstruksjonen av CRO inkluderer følgende.

  • Cathode Ray Tube
  • Elektronisk pistolmontering
  • Avbøyningsplate
  • Fluorescerende skjerm for CRT
  • Glasskonvolutt

Cathode Ray Tube

CRO er vakuumrøret, og hovedfunksjonen til denne enheten er å endre signalet fra elektrisk til visuelt. Dette røret inkluderer elektronpistolen så vel som de elektrostatiske avbøyningsplatene. Hovedfunksjonen til denne elektronpistolen brukes til å generere en fokusert elektronisk stråle som hastigheter opp til høy frekvens.

Den vertikale avbøyningsplaten vil dreie strålen opp og ned, mens den horisontale strålen beveget elektronstrålene fra venstre til høyre side. Disse handlingene er autonome fra hverandre, og dermed kan strålen være plassert hvor som helst på skjermen.

Elektronisk pistolmontering

Hovedfunksjonen til elektronpistolen er å avgi elektronene for å danne dem til en stråle. Denne pistolen inneholder hovedsakelig en varmeapparat, et gitter, katode og anoder som å akselerere, pre-akselerere og fokusere. Ved katodeenden avsettes strontium- og bariumlagene for å oppnå høy elektronutslipp av elektroner ved moderat temperatur, lagene av barium og avsettes ved enden av katoden.

Når elektronene er generert fra katodegitteret, strømmer det gjennom kontrollgitteret som generelt er en nikkel-sylinder gjennom en sentralt plassert koaksial ved CRT-aksen. Så den styrker styrken til de genererte elektronene fra katoden.

Når elektroner strømmer gjennom kontrollrutenettet, akselererer det ved hjelp av et høyt positivt potensial som brukes på de pre-akselererende eller akselererende nodene. Elektronstrålen er konsentrert om elektroder for å strømme gjennom avbøyningsplatene som vannrett og loddrett og leveres videre til lysrøret.

Anodene som akselerasjon og pre-akselerasjon er koblet til 1500v og fokuseringselektroden kan kobles til 500v. Elektronstrålen kan fokuseres på å bruke to teknikker som elektrostatisk og elektromagnetisk fokusering. Her bruker et katodestråleoscilloskop et elektrostatisk fokusrør.

Avbøyningsplate

Når elektronstrålen forlater elektronpistolen, vil denne strålen passere gjennom de to settene med avbøyningsplaten. Dette settet vil generere den vertikale avbøyningen som er kjent som Y-plateens ellers vertikale avbøyningsplate. Settet til platen brukes til en horisontal avbøyning som er kjent som X-platens ellers horisontale avbøyning.

Fluorescerende skjerm av CRT

I CRT er frontflaten kjent som frontplaten. For CRT-skjermen er den flat og størrelsen er ca 100 mm × 100 mm. CRT-skjermen er noe bøyd for større skjermer, og dannelsen av frontplaten kan gjøres ved å trykke det smeltede glasset i en form og deretter varme det opp.

Det indre ansiktet på frontplaten dekkes ved å bruke fosforkrystall for å endre energien fra elektrisk til lys. Når en elektronikkstråle treffer fosforkrystall, kan energinivået forbedres og dermed genereres lys gjennom fosforkrystallisering, så denne forekomsten er kjent som fluorescens.

Glasskonvolutt

Det er en ekstremt evakuert konisk konstruksjonsform. Innsiden av CRT mellom nakken og skjermen er dekket gjennom akvadagen. Dette er et ledende materiale som fungerer som en høyspenningselektrode. Overflaten på belegget er koblet elektrisk mot den akselererende anoden for å hjelpe elektronet til å være sentrum.

Arbeid med CRO

Følgende kretsskjema viser grunnleggende krets av et katodestråleoscilloskop . I dette vil vi diskutere viktige deler av oscilloskopet.

Arbeid med CRO

Arbeid med CRO

Vertikalt avbøyningssystem

Hovedfunksjonen til denne forsterkeren er å forsterke det svake signalet slik at det forsterkede signalet kan produsere det ønskede signalet. For å undersøke inngangssignalene blir trengt inn til de vertikale avbøyningsplatene gjennom inngangsdemperen og antall forsterkertrinn.

Horisontalt avbøyningssystem

Det vertikale og horisontale systemet består av horisontale forsterkere for å forsterke de svake inngangssignalene, men det er forskjellig fra det vertikale avbøyningssystemet. De horisontale avbøyningsplatene er penetrert av en feiespenning som gir en tidsbase. Ved å se kretsskjemaet blir sagtanngeneratoren utløst av synkroniseringsforsterkeren mens feievelgeren bytter i intern posisjon. Så utløsersaggeneratoren gir inngangen til den horisontale forsterkeren ved å følge mekanismen. Her vil vi diskutere de fire typer feier.

Gjentatt fei

Som navnet, sier det i seg selv at sagetannen er respektivt som er en ny feie, startes beskjedent på slutten av forrige feie.

Utløst feie

Noen ganger bør bølgeformen observeres slik at den ikke kan forutsies, ønsket om at sveipekretsen forblir inaktiv, og sveipingen skal initieres av bølgeformen under undersøkelsen. I disse tilfellene vil vi bruke utløst feie.

Driven Sweep

Generelt brukes stasjonsfeien når feien er friløpende, men den utløses av signalet under testen.

Ikke-saget tannfeie

Denne feien brukes til å finne forskjellen mellom de to spenningene. Ved å bruke den ikke-sagede sveipingen kan vi sammenligne frekvensen på inngangsspenningene.

Synkronisering

Synkroniseringen gjøres for å produsere et stasjonært mønster. Synkroniseringen er mellom feiingen og signalet skal måle. Det er noen kilder til synkronisering som kan velges av synkroniseringsvelgeren. Som er diskutert nedenfor.

Innvendig

I dette måles signalet av den vertikale forsterkeren og avtrekkeren avholdes av signalet.

Utvendig

I den eksterne utløseren skal den eksterne utløseren være til stede.

Linje

Linjeutløseren produseres av strømforsyningen.

Intensitetsmodulering

Denne modulasjonen produseres ved å sette inn signalet mellom bakken og katoden. Dette modulering årsaker ved å lyse opp skjermen.

Posisjonskontroll

Ved å påføre den lille, uavhengige interne direkte spenningskilden på deteksjonsplatene gjennom potensiometeret, kan posisjonen styres, og vi kan også kontrollere posisjonen til signalet.

Intensitetskontroll

Intensiteten har en forskjell ved å endre nettpotensialet i forhold til katoden.

Målinger av elektriske mengder

Målinger av elektriske størrelser ved bruk av CRO kan gjøres som amplitude, tidsperiode og frekvens.

  • Måling av amplitude
  • Måling av tidsperiode
  • Måling av frekvens

Måling av amplitude

Skjermene som CRO brukes til å vise spenningssignalet som en tidsfunksjon på skjermen. Amplituden til dette signalet er stabil, men vi kan endre antall partisjoner som dekker spenningssignalet vertikalt ved å endre volt / divisjonsknappen på toppen av CRO-kortet. Så vi vil anskaffe signalets amplitude, som er der på CRO-skjermen ved hjelp av formelen nedenfor.

A = j * nv

Hvor,

‘A’ er amplituden

‘J’ er volt / divisjonsverdien

‘Nv’ er nei. av partisjoner som dekker signalet vertikalt.

Måling av tidsperiode

CRO viser spenningssignalet som en funksjon av tiden på skjermen. Tidsperioden for det periodiske spenningssignalet er konstant, men vi kan variere antall divisjoner som dekker en komplett syklus av spenningssignalet i horisontal retning ved å variere tid / delingsknappen på CRO-panelet.

Derfor vil vi få tidsperioden for signalet, som er til stede på skjermen til CRO ved å bruke følgende formel.

T = k * nh

Hvor,

‘T’ er tidsperioden

‘J’ er tids- / delingsverdien

‘Nv’ er antall partisjoner som dekker en hel syklus av det periodiske signalet på horisontal måte.

Måling av frekvens

På CRO-skjermen kan måling av fliser og frekvens gjøres veldig enkelt gjennom den horisontale skalaen. Hvis du vil være nøyaktig når du måler en frekvens, hjelper det deg å forbedre signalområdet på CRO-skjermen slik at vi enklere kan konvertere bølgeformen.

Opprinnelig kan tiden måles ved hjelp av den horisontale skalaen på CRO og telle antall flate partisjoner fra den ene enden av signalet til den andre uansett hvor den krysser den flate linjen. Etter det kan vi utvikle antall flate partisjoner gjennom tiden eller divisjonen for å oppdage signalperioden. Matematisk kan målingen av frekvensen betegnes som frekvens = 1 / periode.

f = 1 / T

Grunnleggende kontroller av CRO

De grunnleggende kontrollene til CRO inkluderer hovedsakelig posisjon, lysstyrke, fokus, astigmatisme, blanking og kalibrering.

Stilling

I oscilloskopet brukes posisjonskontrollknappen hovedsakelig til posisjonskontroll av det intense stedet fra venstre til høyre side. Ved å regulere knotten kan man ganske enkelt kontrollere stedet fra venstre side til høyre side.

Lysstyrke

Strålens lysstyrke avhenger hovedsakelig av elektronens intensitet. Kontrollnettene er ansvarlige for elektronintensiteten i elektronstrålen. Så kan nettspenningen styres ved å justere lysstrålen på elektronstrålen.

Fokus

Fokusstyringen kan oppnås ved å regulere den påførte spenningen mot sentrumsanoden til CRO. Midten og andre anoder i regionen kan danne den elektrostatiske linsen. Derfor kan objektivets hovedlengde endres ved å kontrollere spenningen over senteranoden.

Astigmatisme

I CRO er dette en ekstra fokuskontroll, og den er analog med astigmatisme i optiske linser. En stråle er fokusert i midten av skjermen, og vil være defokusert på skjermkantene ettersom lengden på elektronbanene er ulik sentrum og kantene.

Blanking Circuit

Tidsbasegeneratoren som er tilstede i oscilloskopet genererte blankingspenningen.

Kalibreringskrets

En oscillator er nødvendig for kalibrering i et oscilloskop. Imidlertid bør oscillatoren som brukes generere en firkantet bølgeform for forhåndsinnstilt spenning.

applikasjoner

  • CRO-ene brukes i store applikasjoner som radiostasjoner for å observere overføring og mottak av signalets egenskaper.
  • CRO brukes til å måle spenning, strøm, frekvens, induktans, adgang, motstand og effektfaktor.
  • Denne enheten brukes også til å kontrollere AM- og FM-kretsegenskapene
  • Denne enheten brukes til å overvåke signalegenskapene så vel som karakteristikkene, og styrer også de analoge signalene.
  • CRO brukes gjennom resonanskretsen for å se formen på signalet, båndbredde osv.
  • Formen på spenning og strømbølgeform kan observeres av CRO, noe som hjelper til å ta den nødvendige avgjørelsen i en radiostasjon eller kommunikasjonsstasjon.
  • Den brukes i laboratorier for forskning. Når forskere har designet en ny krets, bruker de CRO til å verifisere bølgeformene for spenning og strøm til hvert element i kretsen.
  • Brukes til å sammenligne fase og frekvens
  • Den brukes i TV, Radar og analyse av motortrykk
  • For å kontrollere reaksjonene av nervøsitet og hjerterytme.
  • I hysteresesløyfen brukes den til å finne BH-kurver
  • Transistorkurver kan spores.

Fordeler

De fordelene med CRO Inkluder følgende.

  • Kostnad og tidslinje
  • Opplæringskrav
  • Konsistens og kvalitet
  • Tidseffektivitet
  • Kompetanse og erfaring
  • Kapasitet for problemløsning
  • Problemfri
  • Forsikring for overholdelse av forskrifter
  • Spenningsmåling
  • Nåværende måling
  • Undersøkelse av bølgeform
  • Måling av fase og frekvens

Ulemper

De ulemper med CRO Inkluder følgende.

  • Disse oscilloskopene er dyre sammenlignet med andre måleinstrumenter som multimeter.
  • De er kompliserte å reparere når den blir skadet.
  • Disse enhetene trenger fullstendig isolasjon
  • Disse er enorme, tunge og bruker mer kraft
  • Mange kontrollterminaler

Bruk av CRO

I laboratoriet kan CRO brukes som

  • Den kan vise forskjellige typer bølgeformer
  • Den kan måle det korte tidsintervallet
  • I voltmeter kan den måle potensialforskjellen

I denne artikkelen har vi diskutert arbeider av CRO og dens anvendelse. Ved å lese denne artikkelen har du kjent noen grunnleggende kunnskaper om CROs bruk og applikasjoner. Hvis du har spørsmål angående denne artikkelen eller til implementere ECE & EEE-prosjektene , vennligst kommenter nedenfor. Her er spørsmålet for deg, hva er funksjonene til CRO?

Fotokreditter: