Máy hiện sóng tia âm cực (CRO)

Định nghĩa : Máy hiện sóng tia âm cực (CRO) là một loại dụng cụ điện được sử dụng để hiển thị phép đo và phân tích các dạng sóng và các hiện tượng điện tử khác. Nó là một máy vẽ XY rất nhanh hiển thị tín hiệu đầu vào so với tín hiệu khác hoặc theo thời gian. CROs được sử dụng để phân tích các dạng sóng, quá độ, hiện tượng và các đại lượng thay đổi theo thời gian khác từ dải tần số rất thấp đến tần số vô tuyến.

CRO chủ yếu hoạt động dựa trên điện áp. Do đó, các đại lượng vật lý khác như dòng điện, biến dạng, gia tốc, áp suất, được chuyển đổi thành điện áp với sự trợ giúp của bộ chuyển đổi và do đó biểu diễn trên CRO. Nó cũng được sử dụng để biết các dạng sóng, hiện tượng quá độ và các đại lượng thay đổi theo thời gian khác từ dải tần số rất thấp đến tần số vô tuyến.

CRO có Bút cảm ứng (tức là điểm phát sáng) di chuyển trên vùng hiển thị để đáp ứng với điện áp đầu vào. Điểm sáng này được tạo ra bởi một chùm electron chiếu vào màn hình huỳnh quang. Dạng thông thường của CRO sử dụng điện áp đầu vào ngang là điện áp dốc được tạo ra bên trong được gọi là “gốc thời gian”.

Điện áp ngang di chuyển điểm sáng định kỳ theo hướng nằm ngang từ trái sang phải trên vùng hiển thị hoặc màn hình. Điện áp dọc là điện áp đang khảo sát. Hiệu điện thế thẳng đứng di chuyển điểm sáng lên xuống trên màn hình. Khi điện áp đầu vào di chuyển rất nhanh trên màn hình, hiển thị trên màn hình xuất hiện tĩnh. Do đó, CRO cung cấp một phương tiện trực quan hóa điện áp thay đổi theo thời gian.

Mục lục

Cấu tạo của Máy hiện sóng Cathode Ray

Các bộ phận chính của máy hiện sóng tia âm cực như sau.

Ống tia âm cực
Lắp ráp súng điện tử
Tấm làm lệch
Màn hình huỳnh quang cho CRT
Phong bì thủy tinh

Các bộ phận của chúng được giải thích chi tiết bên dưới.

1. Ống tia âm cực

Ống tia âm cực là ống chân không chuyển tín hiệu điện thành tín hiệu hình ảnh. Ống tia âm cực chủ yếu bao gồm súng điện tử và các tấm lệch tĩnh điện (dọc và ngang). Súng điện tử tạo ra chùm điện tử hội tụ được gia tốc đến tần số cao.

Tấm lệch dọc làm di chuyển các chùm lên xuống và chùm tia ngang làm di chuyển chùm electron từ trái sang phải. Các chuyển động này độc lập với nhau và do đó chùm tia có thể được định vị ở bất kỳ vị trí nào trên màn hình.

2. Lắp ráp súng điện tử

Súng bắn điện tử phát ra các điện tử và tạo thành chùm tia. Súng điện tử chủ yếu bao gồm lò sưởi, cực âm, lưới điện, cực dương tăng tốc trước, cực dương hội tụ và cực dương tăng tốc. Để đạt được sự phát xạ cao của các điện tử ở nhiệt độ vừa phải, các lớp bari và stronti được lắng đọng ở phần cuối của catốt.

Sau khi phát xạ điện tử từ lưới catốt, nó đi qua lưới điều khiển. Lưới điều khiển thường là một hình trụ niken với một trục nằm ở trung tâm với trục CRT. Nó điều khiển cường độ của electron phát ra từ catốt.

Electron trong khi đi qua lưới điều khiển được tăng tốc bởi một điện thế dương cao được áp dụng cho các nút gia tốc trước hoặc tăng tốc.

Chùm điện tử được tập trung vào các điện cực hội tụ rồi đi qua các bản lệch dọc và lệch ngang rồi đi tới đèn huỳnh quang. Cực dương tăng tốc trước và cực dương tăng tốc được nối với 1500 v, và điện cực hội tụ được nối với 500 v Có hai phương pháp lấy nét trên chùm điện tử. Những phương pháp này là

Lấy nét tĩnh điện
Tập trung điện từ.

CRO sử dụng ống lấy nét tĩnh điện.

3. Tấm làm lệch

Chùm tia điện tử sau khi ra khỏi súng điện tử đi qua hai cặp bản lệch. Cặp tấm tạo ra độ lệch dọc được gọi là tấm lệch dọc hoặc tấm Y, và cặp tấm được sử dụng để tạo độ võng ngang được gọi là tấm lệch ngang hoặc tấm X.

4. Màn hình huỳnh quang cho CRT

Mặt trước của CRT được gọi là tấm mặt. Nó là phẳng cho màn hình có kích thước lên đến khoảng 100mm × 100mm. Màn hình của CRT hơi cong để hiển thị lớn hơn. Tấm mặt được hình thành bằng cách ép thủy tinh nóng chảy vào khuôn và sau đó ủ.

Bề mặt bên trong của tấm ốp mặt được phủ một lớp tinh thể phosphor. Phosphor chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng ánh sáng. Khi một chùm điện tử va chạm vào tinh thể photpho, nó sẽ làm tăng mức năng lượng của chúng và do đó ánh sáng được phát ra trong quá trình kết tinh photpho. Hiện tượng này được gọi là huỳnh quang.

5. Phong bì kính

Nó là một cấu trúc hình nón có tính sơ tán cao. Bề mặt bên trong của CRT giữa cổ và màn hình được phủ một lớp thủy tinh. Aquadag là một vật liệu dẫn điện và hoạt động như một điện cực cao thế. Bề mặt lớp phủ được kết nối điện với cực dương tăng tốc và do đó giúp electron làm trọng tâm.

Hoạt động của Máy hiện sóng tia âm cực

Khi điện tử được tiêm qua súng điện tử, nó sẽ đi qua lưới điều khiển. Lưới điều khiển kiểm soát cường độ của điện tử trong ống chân không. Nếu lưới điều khiển có điện thế âm cao, thì nó chỉ cho phép một vài điện tử đi qua nó. Do đó, điểm mờ được tạo ra trên màn hình chớp. Nếu điện thế âm trên lưới điều khiển thấp, thì điểm sáng được tạo ra. Do đó cường độ ánh sáng phụ thuộc vào điện thế âm của lưới điều khiển.

Sau khi di chuyển lưới điều khiển, chùm điện tử đi qua các cực dương hội tụ và gia tốc. Các cực dương tăng tốc có điện thế dương cao và do đó chúng hội tụ chùm tia tại một điểm trên màn hình.

Sau khi đi từ cực dương gia tốc, chùm tia tới dưới tác dụng của các tấm làm lệch hướng. Khi tấm lệch ở điện thế bằng 0, chùm sáng tạo ra một điểm ở tâm. Nếu đặt điện áp vào tấm lệch theo phương thẳng đứng thì chùm điện tử tập trung ở hướng lên và khi đặt điện áp theo phương ngang thì điểm sáng sẽ bị lệch. theo chiều ngang.