Aufbau und Prinzip des Lichtoszilloskops
Einführung
Lichtoszilloskop (Lichtstrahl-Amoszillograph): Die gemessenen Parameter können elektrische Größen wie Strom oder Spannung oder verschiedene nicht elektrische Größen sein, die in elektrische Größen umgewandelt wurden. Wenn es beispielsweise in Verbindung mit Dehnungsmessstreifen im Maschinenbau verwendet wird, kann es Spannung, Dehnung, Drehmoment und Vibration messen. Warten. Das optische Oszilloskop verwendet einen Lichtstrahl zur Aufzeichnung. Der Lichtstrahl hat keine Trägheit und die optische Aufzeichnung hat keine Reibung. Der optische Verstärkungseffekt kann auch durch Erhöhen der Länge des optischen Arms verbessert werden. Im Vergleich zu anderen Rekordern ist die Betriebsfrequenz optischer Oszilloskope höher und erreicht bis zu 10,000 Hz, während der allgemeine Stiftrekorder 100 Hz und der Strahlrekorder 1,000 Hz nicht überschreitet. Es hat auch die Vorteile einer hohen Stromempfindlichkeit, eines geringen Aufzeichnungsfehlers und das Instrument ist leicht und klein. Es eignet sich besonders für die Herstellung eines Mehrlinienoszilloskops, das mehrere oder Dutzende verschiedener Parameter gleichzeitig aufzeichnen kann. Allerdings kann das Wellenformdiagramm erst nach einer bestimmten Verarbeitung erstellt werden und das verwendete Aufzeichnungspapier ist teurer.
Das erste Lichtoszilloskop erschien im frühen 20. Jahrhundert. Ab den 1960er Jahren wurde ultraviolettes Direktaufzeichnungspapier verwendet, was die Anzeige von Wellenformen erheblich vereinfachte und den Betrieb von Oszilloskopen bequemer und zuverlässiger machte.
Struktur und Grundsätze
Ein Lichtoszilloskop besteht aus einem Messteil und einem Aufzeichnungsteil. Der Messteil besteht hauptsächlich aus einem magnetoelektrischen Vibrator (siehe Galvanometer) und einem optischen System. Auf dem beweglichen Teil des Oszillators, der aus Spulen und Drähten besteht, ist ein Reflektor angebracht. Nachdem der von der Lichtquelle (Glühlampe oder Hochdruck-Quecksilberlampe) emittierte Lichtstrahl vom Reflektor reflektiert wurde, wird durch das optische System ein Bildpunkt auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungspapier gebildet. Wenn ein Strom durch die Spule fließt, werden die Spule und der Reflektor mit dem Draht als Achse abgelenkt, wodurch sich der Lichtpunkt horizontal in einer geraden Linie auf dem lichtempfindlichen Papier bewegt. Die Ablenkung und die Bewegungsrate des Lichtpunkts hängen vom Eingangsstrom und seiner Änderungsrate ab. Das lichtempfindliche Papier wird vom Papierzufuhrmechanismus angetrieben und bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit in Längsrichtung, was Änderungen im Laufe der Zeit widerspiegeln kann. Die auf dem lichtempfindlichen Papier aufgezeichnete Kurve ist der Änderungsprozess des Eingangsstroms im Laufe der Zeit, und die aufgezeichnete Funktionsform ist y=f(t). Die Oszillatoren sind im Allgemeinen sehr klein und ein optisches Oszilloskop kann mit mehreren (bis zu 60) Oszillatoren ausgestattet sein. Durch elektrisches oder mechanisches Einstellen der Position jedes Lichtpunkts können mehrere Variablen gleichzeitig oder über Kreuz aufgezeichnet werden.
Leistung und Anwendungen
Der Oszillator ist ein wichtiger Bestandteil des optischen Oszilloskops. Verschiedene Oszillatormodelle haben unterschiedliche Eigenfrequenzen, Betriebsfrequenzbereiche, Empfindlichkeiten und maximal zulässige Ströme. Wählen Sie bei der Verwendung einen geeigneten Vibrator entsprechend dem zu messenden Signal aus. Der Aufzeichnungsfehler eines optischen Oszilloskops beträgt im Allgemeinen ±5 %. Die Eigenfrequenz des Oszillators kann 15.000 Hz erreichen und Stromsignale unter 10.000 Hz aufzeichnen. Der Messteil wird durch Strom angetrieben und die Eingangsimpedanz ist niedrig, im Allgemeinen nur einige zehn Ohm. Es eignet sich zum Aufzeichnen von Spannungssignalquellen oder Stromsignalquellen mit geringem Innenwiderstand. Optische Oszilloskope werden hauptsächlich zum Aufzeichnen des Übergangsprozesses von elektrischem Strom sowie zum Aufzeichnen und Analysieren nichtelektrischer Größen wie Vibration und Belastung verwendet und können auch zum Beobachten physiologischer Phänomene verwendet werden.
