阴极射线示波器(CRO)是一种用于测试、研究和设计应用的电子设备。它是一种帮助我们以波形形式显示和分析电信号的设备。在电气和电子工程领域,CRO用于执行许多操作,如频率测量、波形分析、电压测量、振幅测量、电路和系统的测试和故障排除。
一、什么是阴极射线示波器(CRO):
阴极射线示波器(CRO)是一种电子测试设备,用于以波形的形式显示和分析电信号。它是一种基于阴极射线管的仪器。CRO中使用CRT屏幕来显示电信号的波形。
通过使用CRO,我们可以分析电信号的以下重要参数:
波幅
频率
时间间隔/周期等
二、阴极射线示波器(CRO)的主要组成部分:
阴极射线管
电子枪
荧光屏
偏转板
水平和垂直放大器
时基生成器
触发电路
三、阴极射线示波器(CRO)的组成部分及功能:
1.阴极射线管:它是一种真空管,是阴极射线示波器(CRO)中的主要组件。CRT在阴极射线示波器(CRO)中的作用是将电信号转换为视觉波形。
2.电子枪:它是阴极射线管的一部分,由一个加热器和两个端子组成。它是发射高能电子以产生电子射线的元件。电子枪由高压电源激励。
3.荧光屏:在阴极射线示波器(CRO)中,荧光屏用于显示测量的电信号波形。这种屏幕是使用荧光材料制成的,当高能电子束照射到它时,它会发光。
4.偏转板:从电子枪射出的电子射线穿过两组偏转板。这些板称为垂直偏转板和水平偏转板。这些板用于在屏幕上垂直和水平移动波形。
5.水平和垂直放大器:这些放大器用于放大输入信号。然后,这些放大的信号用于垂直和水平偏转电子射线。这些放大器的功能是调整屏幕上显示的波形的缩放和灵敏度。
6.时基发生器:时基发生器是一种用于为水平轴产生时间参考信号的电子电路。这个时间参考信号控制电子射线在CRT屏幕上移动的速率。换句话说,此信号设置屏幕上输入电信号波形的时间刻度。
7.触发电路:阴极射线示波器(CRO)中的触发电路用于同步电子射线的垂直和水平偏转。它对于在屏幕上稳定清晰地显示输入信号的波形非常重要。
四、阴极射线示波器(CRO)的工作原理:
阴极射线示波器(CRO)的工作原理取决于电子束/射线在静电力影响下的移动。
在阴极射线示波器(CRO)中,高压信号被施加到电子枪上,从而产生电子束/射线。然后使该电子束撞击荧光屏以产生光。
阴极射线示波器(CRO)由两个相互垂直的偏转板组成,以控制电子束的运动。偏转板产生的静电力控制电子束并移动它以产生所需的输入电信号波形。
五、使用阴极射线示波器(CRO)测量的电量:
使用阴极射线示波器(CRO),可以测量和分析信号的三个主要电量:
波幅
频率
时间段
1.使用阴极射线示波器(CRO)测量振幅:
阴极射线示波器(CRO)在其屏幕上显示作为时间函数的电信号。该电信号的振幅保持稳定;但是,我们可以通过更改阴极射线示波器(CRO)面板上的Volt/Division按钮的设置来更改信号在垂直方向上覆盖的分区数量。
因此,我们将使用以下公式获得阴极射线示波器(CRO)屏幕上显示的信号幅度,
A=j×nv
其中,A是振幅,j是伏特/分度的值,nv是信号在垂直方向上覆盖的分区数。
2.使用阴极射线示波器(CRO)测量时间段:
阴极射线示波器(CRO)在其屏幕上将信号波形显示为时间的函数。此输入电信号的时间段保持不变。但是,我们可以通过使用阴极射线示波器(CRO)面板上的时间/分度按钮来更改一个信号周期在水平方向上覆盖的分度数。
完成此操作后,我们可以使用以下公式计算信号的时间段,
T=k×nh
其中,T是输入信号的时间段,k是时间/除法的值,nh是信号的一个周期在水平方向上覆盖的数法。
3.使用CRO测量频率:
为了测量电信号的频率,首先我们测量它的时间段。然后,我们使用以下公式来测量频率,
f=1/T
六、阴极射线示波器(CRO)的重要控制:
要控制阴极射线示波器(CRO)屏幕的不同参数,阴极射线示波器(CRO)面板中提供了几个控件。
阴极射线示波器(CRO)的一些重要控制措施解释如下:
1.位置:在阴极射线示波器(CRO)中,提供位置控制旋钮以控制屏幕左侧和右侧之间的强点位置。
2.亮度:亮度控制按钮用于更改电子束的亮度。这种控制基本上改变了电子束的强度。
3.聚焦:此控件用于使电子束变窄并在屏幕上形成一个针点。
4.散光:此控件是一个附加的焦点控件,用于在CRO的整个屏幕上产生清晰的焦点。
5.消隐电路:此控件用于在回撤期间关闭电子束,以便屏幕上显示的波形显示为连续的。
6.校准电路:CRO的此控件用于示波器内的校准。该电路生成一个方波,然后用于执行校准。
七、使用阴极射线示波器(CRO)的优势:
下面列出了使用阴极射线示波器的一些主要优势,这些优势使其成为电子领域的宝贵工具:
1.阴极射线示波器能够实时表示和可视化电信号。
2.阴极射线示波器以波形的形式以图形方式表示电信号,这使得它们的分析更容易。
3.阴极射线示波器能够高精度地显示高频电信号。
4.使用阴极射线示波器执行的电气和电子测量具有很高的准确度和精密度。
5.阴极射线示波器是一种多功能设备,因为它可用于执行各种功能,如测试、测量、波形生成、信号的频域或时域分析、电路故障排除等。
6.阴极射线示波器具有人性化的界面,因此易于使用。
7.阴极射线示波器具有紧凑轻巧的设计,使其便于携带。
八、使用阴极射线示波器(CRO)的缺点:
1.与其他测量仪器相比,阴极射线示波器(CRO)相对昂贵。
2.如果阴极射线示波器损坏,修复它是相当困难的。
3.与其他测量仪器相比,阴极射线示波器具有更大的物理尺寸和更重的重量。因此,从一个地方带到另一个地方相对困难。
4.阴极射线示波器比其他仪器消耗更多的功率。
5.因为,阴极射线示波器有几个控件和端口,这使得它有点难以理解。
九、阴极射线示波器(CRO)的应用:
阴极射线示波器(CRO)是一种多功能设备,在电气、电子、物理等各个领域都有广泛的应用。
1.广泛用于各种电气和电子电路的维修和故障排除。
2.用于测量和分析电信号。
3.用于测量电信号的幅度、时间段、频率、失真和相位。
4.用于信号的时域或频域分析。
5.用于生成不同类型的波形,如正弦波形、方波、三角波或任何其他类型的波形。
6.在医疗系统中,阴极射线示波器可用于测量和分析生理信号以进行诊断。
7.用于无线电台,以观察发射和接收信号。
8.用于确定AM或FM电路的特性。
9.在电磁学中,用于追踪材料的BH曲线。
结论:阴极射线示波器(CRO)是一种用于多种应用的电子仪器,如测量、测试、故障排除、波形生成、信号分析、校准等。在本文中,我们解释了阴极射线示波器的基础知识、优点、缺点、工作原理和应用。