Struttura e principio dell'oscilloscopio ottico
introduzione
Oscilloscopio luminoso (lightbeamoscillograph): i parametri misurati possono essere quantità elettriche come corrente o tensione, oppure varie quantità non elettriche che sono state convertite in quantità elettriche. Ad esempio, se utilizzato insieme agli estensimetri nell'ingegneria meccanica, può misurare sollecitazione, deformazione, coppia e vibrazioni. Aspettare. L'oscilloscopio ottico utilizza un raggio luminoso per registrare. Il raggio luminoso non ha inerzia e la registrazione ottica non ha attrito. L'effetto di amplificazione ottica può essere migliorato anche aumentando la lunghezza del braccio ottico. Rispetto ad altri registratori, la frequenza operativa degli oscilloscopi ottici è più alta, fino a 10,000 Hz, mentre il registratore a penna generale non supera 100 Hz e il registratore a getto non supera 1,000 Hz. Presenta anche i vantaggi di un'elevata sensibilità alla corrente, un basso errore di registrazione e lo strumento è leggero e piccolo. È particolarmente adatto per essere trasformato in un oscilloscopio multilinea in grado di registrare diverse o dozzine di parametri diversi contemporaneamente. Tuttavia, il diagramma della forma d'onda può essere realizzato solo dopo una determinata elaborazione. appaiono e la carta utilizzata è più costosa.
Il primo oscilloscopio ottico apparve all'inizio del XX secolo. A partire dagli anni '60 fu utilizzata la carta per la registrazione diretta degli ultravioletti, che semplificò notevolmente il processo di visualizzazione delle forme d'onda e rese il funzionamento degli oscilloscopi più conveniente e affidabile.
Struttura e principi
Un oscilloscopio ottico è costituito da una parte di misurazione e da una parte di registrazione. La parte di misurazione è costituita principalmente da un vibratore magnetoelettrico (vedi galvanometro) e da un sistema ottico. Sulla parte mobile dell'oscillatore composta da bobine e fili è installato un riflettore. Dopo che il raggio luminoso emesso dalla sorgente luminosa (lampada a incandescenza o lampada al mercurio ad alta pressione) viene riflesso dal riflettore, il sistema ottico forma un punto immagine sulla carta di registrazione fotosensibile. Quando una corrente scorre attraverso la bobina, la bobina e il riflettore vengono deviati con il filo come asse, facendo sì che il punto luminoso si muova orizzontalmente in linea retta sulla carta fotosensibile. La deflessione e la velocità di movimento del punto luminoso sono legate alla corrente di ingresso e alla sua velocità di variazione. La carta fotosensibile è guidata dal meccanismo di alimentazione della carta e si muove longitudinalmente a una velocità costante, che può riflettere i cambiamenti nel tempo. La curva registrata sulla carta fotosensibile è il processo di variazione della corrente in ingresso nel tempo e la forma della funzione registrata è y=f(t). Gli oscillatori sono generalmente molto piccoli e un oscilloscopio ottico può essere dotato di più oscillatori (fino a 60). Regolando elettricamente o meccanicamente la posizione di ciascun punto luminoso, è possibile registrare più variabili contemporaneamente o in modo incrociato.
Prestazioni e applicazioni
L'oscillatore è una parte fondamentale dell'oscilloscopio ottico. Diversi modelli di oscillatori hanno frequenze naturali, intervalli di frequenza operativa, sensibilità e correnti massime consentite diverse. Quando lo si utilizza, selezionare un vibratore appropriato in base al segnale da misurare. L'errore di registrazione di un oscilloscopio ottico è generalmente ±5%. La frequenza naturale dell'oscillatore può raggiungere 15.000 Hz e può registrare segnali di corrente inferiori a 10.000 Hz. La parte di misurazione è guidata dalla corrente e l'impedenza di ingresso è bassa, generalmente solo poche decine di ohm. È adatto per la registrazione di sorgenti di segnale di tensione a bassa resistenza interna o sorgenti di segnale di corrente. Gli oscilloscopi ottici vengono utilizzati principalmente per registrare il processo transitorio della corrente elettrica, nonché per registrare e analizzare quantità non elettriche come vibrazioni e deformazioni e possono anche essere utilizzati per osservare fenomeni fisiologici.
