Студент повинен знати. структурну схему осцилографа; призначення основних блоків осцилографа; пристрій і принцип дії електронно-променевої трубки; принцип дії генератора розгортки (пилкоподібної напруги), складання взаємно перпендикулярних коливань.
Студент повинен вміти. визначати дослідним шляхом ціну поділки по горизонталі і по вертикалі, вимірювати величину постійної напруги, період, частоту і амплітуду змінної напруги.
Коротка теорія Структура осцилографа
Електронний осцилограф є універсальним приладом, що дозволяє стежити за швидкоплинучими електричними процесами (тривалістю до 10 -12 с). За допомогою осцилографа можна виміряти напругу, силу струму, проміжки часу, визначати фазу і частоту змінного струму.
Оскільки в функціонуючих нервах і м'язах живих організмів виникають різниці потенціалів, то електронний осцилограф, або його модифікації широко застосовують в біологічних і медичних дослідженнях роботи різних органів, серця, нервової системи, очей, шлунка і т.д.
Прилад можна використовувати для спостереження і вимірювання неелектричних величин, якщо застосовувати спеціальні первинні перетворювачі.
В осцилографі немає рухомих механічних частин (див. Рис. 1), а відбувається відхилення електронного пучка в електричному або магнітному полях. Вузький пучок електронів, потрапляючи на екран, покритий спеціальним складом, викликає його світіння в цій точці. При переміщенні пучка електронів можна стежити за ним по руху світиться точки на екрані.
Електронний промінь «стежить» за зміною досліджуваного електричного поля не відстаючи від нього, тому що електронний промінь є практично безінерційним.
Структура електронно-променевої трубки Катод і модулятор
У цьому велика перевага електронного осцилографа в порівнянні з іншими реєструючими приладами.
Сучасний електронний осцилограф має наступні основні вузли: електронно-променева трубка (ЕПТ), генератор розгортки, підсилювачі, блок живлення.
Пристрій і робота електронно-променевої трубки
Розглянемо пристрій електронно-променевої трубки з електростатичним фокусуванням і електростатичним керуванням електронним променем.
ЕПТ, схематично зображена на рис. 1, являє собою скляну колбу спеціальної форми, в якій створено високий вакуум (порядку 10 -7 мм рт.ст.). Усередині колби розташовані електроди, які виконують функцію електронної гармати для отримання вузького пучка електронів; відхиляють промінь пластини і екран, покритий шаром люмінофора.
Електронна гармата складається з катода 1, керуючого (модулюючого) електрода 2, додаткового, екрануючого електрода 3 і першого і другого анодів 4, 5.
Подогревним катод 1 виконаний у вигляді невеликого нікелевого циліндра, всередині якого знаходиться нитка розжарення, має шар оксиду на передній торцевій частині з малою роботою виходу електронів для отримання електронів (рис. 2).
Катод знаходиться всередині керуючого електрода або модулятора, що представляє собою металевий стакан з отвором в торці, через яке можуть проходити електрони. Керуючий електрод має негативний потенціал щодо катода і, змінюючи величину цього потенціалу, можна регулювати інтенсивність потоку електронів, що проходять через його отвір і тим самим змінювати яскравість світіння екрана. Одночасно електричне поле між катодом і модулятором фокусує пучок електронів (рис. 2).
Екранує електрод 3 має потенціал трохи вище потенціалу катода і служить для полегшення виходу електронів, виключення взаємодії електричних полів керуючого електрода 2 і першого анода 4.
Додаткова фокусування і прискорення електронів відбувається електричним полем між першим і другим анодами, утворюють електронну лінзу. Аноди ці виконані у вигляді циліндрів з діафрагмами всередині. На перший анод 4 подається позитивний потенціал по відношенню до катода порядку сотень вольт, на другий 5 порядку тисячі вольт. Лінії напруженості електричного поля між цими анодами представлені на рис.3.