ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

БУДОВА ЕЛЕКТРОННО-ПРОМЕНЕВОГО ОСЦИЛОГРАФА

ПРИЗНАЧЕННЯ ї ЗАСТОСУВАННЯ ОСЦИЛОГРАФІВ

Електронно-променевий осцилограф відноситься до реєст­руючих приладів. Реєструючими називаються такі вимірювальні прилади, які дають можливість не тільки дізнаватися про значення вимірюваної величини в даний момент, але також слідкувати за ходом зміни цієї величини в часі. Необхідність у цьому виникає при експлуатації промислових електроуста­новок, і в лабораторній науково-дослідній практиці. Характер електричних процесів, які підлягають реєстрації, швидкість зміни вимірюваних величин, умови роботи, цілі, які потрібно досягти, бувають дуже різноманітні.

Електронно-променевим осцилографом (ЕПО) називають прилад для спостереження і вимірювання електричних сигналів, в якому використовуються відхилення одного або декількох електричних променів для отримання зображення миттєвих значень функціональних залежностей змінних величин, однією з яких звичайно є час.

Форма електричного сигналу містить у собі інформацію про всійого параметри. Тому осцилографи можна використовувати і для вимірювання окремих параметрів сигналу — амплітуди імпульсу, тривалості імпульсу, періоду гармонійних та імпульсних сигналів та інше. Порівняння форм сигналів на вході і виході якого-небудь електронного кола дає змогу зробити висновки про характеристики цього кола.

Область застосування електронно-променевого осцилографа є дуже широка. Основне їх призначення — візуальне спосте­реження на люмінесцентному екрані і фотографування нелінійних залежностей швидко проминаючих процесів, але осцилограф легко може бути пристосований, наприклад, для вимірювання

частоти або знімання різних динамічних характеристик (петлі гістерезису), характеристик електронних ламп, напівпровідни- кових приладів і т.д.

Осцилографи призначені для візуального спостерігання і фіксації швидко проминаючих процесів. Застосовуються два типи

осцилографів: електронно-механічні, які використовуються для дослідження відносно повільних процесів (за частоти до 5 кГц) і

електронно-променеві—для дослідження відносно швидкодіючих процесів (до сотень мегагерц).

Використання давачів-перетворювачів дає змогу використо­вувати осцилограф також для спостереження і вимірювання параметрів неелектричних процесів. Ця властивість зробила осцилографи незамінними в наукових дослідженнях, розробці і наладці різних пристроїв, промисловому контролі виробів і т.д. Параметри електронно-променевих осцилографів значною мірою залежать від використання в них певних типів електронно-променевої трубки (ЕПТ).

БУДОВА ЕЛЕКТРОННО-ПРОМЕНЕВОГО ОСЦИЛОГРАФА

Осцилограф складається з електронно-променевої трубки, схеми розгортки і органів керування (рис. 5.1). Схема розгортки формується з каналу вертикального відхилення електронного променя (каналу сигналу або каналу Y), каналу горизонтального відхилення (каналу розгортки або каналу X), каналу яскравості (Z), двох калібраторів — амплітуди і тривалості. Також до складу електронно-променевої трубки входять вузли живлення.

Основною частиною електронно-променевого осцилографа є електронно-променева трубка, яка становить собою вакуумну скляну колбу спеціальної форми з дещо випуклим дном (рис. 5.2). У колбі створений високий вакуум і розміщені деталі, що дають змогу отримати вузький пучок (промінь) швидкорухомих електро­нів. В електронно-променевій трубці розміщені — електронний прожектор (електронна гармата), відхиляюча система і екран (рис. 5.2).

Рис.5.1. Основні складові частини осцилографа

Рис.5.2. Електронно – променева трубка

Екран це внутрішня поверхня дна трубки, покрита особливим шаром — люмінофором, який має властивість світитися у тій точці, куди падає електронний промінь. При відхиленнях променя утворюється рухоме зображення кривої процесу, що досліджується.

Електронна гармата складається (рис. 5.2) з катода, керуючого електроду і двох анодів. Електронна гармата за допомогою катоду емітує електрони, за допомогою керуючого електроду С (сітки) і анодів А₁ і А₂ формує вузький електронний промінь.

Катод виконується у вигляді циліндра, що одягнений на фарфорову трубочку, всередині якої розміщена нагріта спіраль. Потік електронів випромінюється нагрітим катодом, який знаходиться всередині нікелевого циліндра, що є керуючим електродом С (сіткою). Торцева частина катоду є дещо увігнута і покрита оксидним шаром для підсилення емісії електронів. Керуючий електрод С має невеликий отвір, що розміщений навпроти торцьової частини поверхні катоду, який називається діафрагмою.

На. керуючий електрод С (модулятор) в осцилографі потрібно подати від'ємну напругу 20—50 В. Електрони, які пролітають через діафрагму модулятора, відштовхують його від'ємним зарядом, що створює першопочаткове фокусування потоку електронів для отримання вузького променя. Поряд з цим від'ємний потенціал модулятора С відштовхує деяку частину електродів назад до като­ду; відповідно, за допомогою регулювання напруги між модулято­ром і катодом можна змінювати кількість електронів у промені і тим самим регулювати яскравість зображення на екрані трубки.

На деякій відстані від керуючого електроду С розміщений перший анод А₁ що виготовлений у вигляді циліндру, який має дві чи три діафрагми з отворами. За першим розміщується другий анод А₂.

На перший анод А_х подається додатній потенціал, завдяки чому електрони, які виходять з отвору модулятора С, потрапляють у сильне електричне поле. Під дією цього поля швидкість руху електронів значно зростає. Крім цього, дещо змінюють і траєкторії руху електронів. Електрони, які сильно відхилились від осі пучка

Променя затримуються, електронний промінь стискається. Другий анод А₂ має ще більш високий додатній потенціал у порівнянні з анодом А₁ У другому аноді електрони дістають ще значно більше прискорення і виходячи з нього утворюють тонесенький промінь. Регулюючи потенціометром анода А₂, можна сфокусувати промінь на екран трубки, отримуючи на ньому маленьку точку, що світиться. Напруга між першим анодом А₁ і катодом складає від однієї десятої до однієї третьої частини напруги між другим анодом А₂ і катодом, що дорівнює 600—5000 В.

Слід відзначити, що електронно-променеві трубки облад­нуються ще й третім анодом, який утворюється з графітового шару, що наноситься на стінки електронно-променевої трубки. Описаний спосіб фокусування пучка електронів за допомогою фокусування електричних полів є не єдиним; у деяких електронно-променевих трубках використовується й інший спосіб, в якому фокусування променя здійснюється магнітними полями соле­ноїдів, що одягаються на горловину трубки.

Випромінюючись з електронної гармати, електронний промінь проходить між двома парами металевих пластин. Спочатку розміщені пластини вертикально, а потім - горизонтально. Ці пластини утворюють відхиляючу систему і використовуються для відхилення електронного променя у вертикальному і горизонталь­ному напрямках.

Якщо на будь-яку пару пластин подати напругу, то електронний промінь відхилиться від свого початкового напрямку, оскільки електрони будуть притягуватися до пластини, яка заряджена позитивно і відштовхуватися від пластини, яка заряджена від'ємним потенціалом. Подаючи напругу на пластини, можна зміщувати зображення на екрані осцилографа у вертикальному і горизонтальному напрямках.

Періодична змінна напруга, що підлягає дослідженню подаєть­ся на вертикальні відхиляючі пластини, внаслідок чого відбуваєть­ся відхилення променя у вертикальному напрямку (по осі ординат). Горизонтальні відхиляючі пластини потрібні для розгортки досліджуваної напруги в часі (по осі абсцис). Для цього у більшості випадків на ці пластини подається періодична пилкоподібна

напруга. Якщо, змінюючи частоту пилкоподібної напруги, домогтися співпадання частоти останньої з частотою дослід­жуваної напруги або кратного відношення частот, то на екрані буде спостерігатися нерухоме зображення досліджуваної напруги, яке можна аналізувати і фотографувати.