O CRO significa osciloscópio de raios catódicos . É normalmente dividido em quatro seções que são display, controladores verticais, controladores horizontais e Triggers. A maioria dos osciloscópios são usados como pontas de prova e são usados para a entrada de qualquer instrumento. Podemos analisar a forma de onda plotando a amplitude junto com os eixos xey. As aplicações do CRO estão principalmente envolvidas no rádio, receptores de TV, também em trabalhos de laboratório envolvendo pesquisa e design. Na eletrônica moderna, o CRO desempenha um papel importante nos circuitos eletrônicos .
O que é um CRO?
O osciloscópio de raios catódicos é um instrumento de teste eletrônico , é usado para obter formas de onda quando os diferentes sinais de entrada são fornecidos. Nos primeiros dias, era chamado de Oscilógrafo. O osciloscópio observa as mudanças nos sinais elétricos ao longo do tempo, portanto, a voltagem e o tempo descrevem uma forma e são continuamente representados graficamente ao lado de uma escala. Ao ver a forma de onda, podemos analisar algumas propriedades como amplitude, frequência, tempo de subida, distorção, intervalo de tempo e etc.
Osciloscópio de raio catódico
Diagrama de Bloco de CRO
Os seguintes o diagrama de blocos mostra a contração CRO de propósito geral . O CRO recruta o tubo de raios catódicos e atua como um aquecedor do osciloscópio. Em um osciloscópio, o CRT produz o feixe de elétrons que é acelerado a uma alta velocidade e traz para o ponto focal em uma tela fluorescente.
Assim, a tela produz um ponto visível onde o feixe de elétrons a atinge. Ao detectar o feixe acima da tela em resposta ao sinal elétrico, os elétrons podem agir como um lápis elétrico de luz que produz uma luz no local em que atinge.
Diagrama de Bloco CRO
Para completar esta tarefa, precisamos de vários sinais elétricos e tensões. Isso fornece o circuito de alimentação do osciloscópio. Aqui, usaremos alta e baixa tensão. A baixa tensão é usada para o aquecedor do canhão de elétrons gerar o feixe de elétrons. Uma alta tensão é necessária para que o tubo de raios catódicos acelere o feixe. A alimentação de tensão normal é necessária para outras unidades de controle do osciloscópio.
As placas horizontais e verticais são colocadas entre o canhão de elétrons e a tela, assim ele pode detectar o feixe de acordo com o sinal de entrada. Pouco antes de detectar o feixe de elétrons na tela na direção horizontal, que é no eixo X uma taxa dependente do tempo constante, um gerador de base de tempo é fornecido pelo oscilador. Os sinais são passados da placa de deflexão vertical através do amplificador vertical. Assim, ele pode amplificar o sinal a um nível que será proporcionado a deflexão do feixe de elétrons.
Se o feixe de elétrons for detectado no eixo X e no eixo Y, um circuito de disparo é fornecido para sincronizar esses dois tipos de detecção. Portanto, a deflexão horizontal começa no mesmo ponto do sinal de entrada.
Princípio de trabalho
O princípio de funcionamento do CRO depende do movimento do raio do elétron devido à força eletrostática. Assim que um raio de elétron atinge uma face de fósforo, ele cria um ponto brilhante nela. Um Osciloscópio de Raios Catódicos aplica a energia eletrostática no raio de elétrons de duas maneiras verticais. O ponto no monitor de fósforo gira devido ao efeito dessas duas forças eletrostáticas que são perpendiculares entre si. Ele se move para criar a forma de onda necessária do sinal de entrada.
Construção do Osciloscópio de Raios Catódicos
A construção do CRO inclui o seguinte.
- Tubo de raios catódicos
- Conjunto de arma eletrônica
- Placa Defletora
- Tela fluorescente para CRT
- Envelope de vidro
Tubo de raios catódicos
O CRO é o tubo de vácuo e a principal função desse dispositivo é mudar o sinal elétrico para visual. Este tubo inclui o canhão de elétrons, bem como as placas de deflexão eletrostática. A principal função deste canhão de elétrons é gerar um raio eletrônico focalizado que acelera até alta frequência.
A placa de deflexão vertical irá girar o raio para cima e para baixo, enquanto o raio horizontal moveu os feixes de elétrons do lado esquerdo para o lado direito. Essas ações são autônomas umas das outras e, portanto, o raio pode estar localizado em qualquer lugar no monitor.
Conjunto de arma eletrônica
A principal função do canhão de elétrons é emitir os elétrons para transformá-los em um raio. Esta arma inclui principalmente um aquecedor, uma grade, cátodo e ânodos como aceleração, pré-aceleração e foco. Na extremidade do cátodo, as camadas de estrôncio e bário são depositadas para obter a alta emissão de elétrons de elétrons na temperatura moderada, as camadas de bário, e são depositadas na extremidade do cátodo.
Uma vez que os elétrons são gerados a partir da grade do cátodo, então ele flui através da grade de controle que geralmente é um cilindro de níquel através de um coaxial situado centralmente pelo eixo do CRT. Portanto, ele controla a força dos elétrons gerados no cátodo.
Quando os elétrons fluem pela grade de controle, ele acelera com a ajuda de um alto potencial positivo que é aplicado aos nós de pré-aceleração ou aceleração. O raio de elétrons é concentrado em eletrodos para fluir através das placas de deflexão como horizontal e vertical e fornece para a lâmpada fluorescente.
Os ânodos como aceleração e pré-aceleração são conectados a 1500v e o eletrodo de foco pode ser conectado a 500v. O raio de elétrons pode ser focado em duas técnicas como focagem eletrostática e eletromagnética. Aqui, um osciloscópio de raios catódicos utiliza um tubo de focagem eletrostática.
Placa Defletora
Uma vez que o raio de elétrons deixe o canhão de elétrons, esse raio passará pelos dois conjuntos da placa defletora. Este conjunto irá gerar a deflexão vertical que é conhecida como placa de deflexão vertical de outra forma placa Y. O conjunto da placa é usado para uma deflexão horizontal que é conhecida como deflexão horizontal da placa X.
Tela Fluorescente de CRT
No CRT, a face frontal é conhecida como o painel frontal. Para a tela CRT, é plana e seu tamanho é de cerca de 100 mm × 100 mm. A tela CRT é um pouco curvada para telas maiores e a formação do painel frontal pode ser feita pressionando o vidro fundido em uma forma e depois aquecendo-o.
A face interna da placa frontal é coberta pelo uso de cristal de fósforo para mudar a energia elétrica para luz. Assim que um raio eletrônico atinge o cristal de fósforo, o nível de energia pode ser aumentado e, assim, a luz é gerada durante a cristalização do fósforo, portanto, essa ocorrência é conhecida como fluorescência.
Envelope de vidro
É uma forma cônica de construção extremamente evacuada. As faces internas do CRT entre o pescoço e a tela são cobertas pelo aquadag. Este é um material condutor que atua como um eletrodo de alta voltagem. A superfície do revestimento é conectada eletricamente em direção ao ânodo de aceleração para ajudar o elétron a ser o centro.
Trabalho de CRO
O seguinte diagrama de circuito mostra o circuito básico de um osciloscópio de raios catódicos . Neste, vamos discutir partes importantes do osciloscópio.
Trabalho de CRO
Sistema de Deflexão Vertical
A principal função deste amplificador é amplificar o sinal fraco para que o sinal amplificado possa produzir o sinal desejado. Para examinar os sinais de entrada são penetrados nas placas de deflexão vertical através do atenuador de entrada e o número de estágios do amplificador.
Sistema de Deflexão Horizontal
O sistema vertical e horizontal consiste em amplificadores horizontais para amplificar os sinais de entrada fracos, mas é diferente do sistema de deflexão vertical. As placas de deflexão horizontais são penetradas por uma voltagem de varredura que fornece uma base de tempo. Ao ver o diagrama de circuito, o gerador de varredura em dente de serra é acionado pelo amplificador de sincronização enquanto o seletor de varredura muda para a posição interna. Assim, o gerador de dentes de serra de gatilho fornece a entrada para o amplificador horizontal seguindo o mecanismo. Aqui, discutiremos os quatro tipos de varredura.
Varredura Recorrente
Conforme o nome, ele próprio diz que o dente de serra é respectivo que se trata de uma nova varredura iniciada indecentemente no final da varredura anterior.
Varredura acionada
Às vezes, a forma de onda deve ser observada para que não possa ser prevista, portanto, o desejado que o circuito de varredura permanece inoperante e a varredura deve ser iniciada pela forma de onda sob o exame. Nestes casos, usaremos a varredura acionada.
Varredura dirigida
Em geral, a varredura de unidade é usada quando a varredura está em execução livre, mas é acionada pelo sinal sob o teste.
Varredura de dente sem serra
Essa varredura é usada para encontrar a diferença entre as duas tensões. Usando a varredura sem dente de serra, podemos comparar a frequência das tensões de entrada.
Sincronização
A sincronização é feita para produzir um padrão estacionário. A sincronização é entre a varredura e o sinal deve ser medido. Existem algumas fontes de sincronização que podem ser selecionadas pelo seletor de sincronização. Que são discutidos abaixo.
interno
Neste, o sinal é medido pelo amplificador vertical e o trigger é abstido pelo sinal.
Externo
No gatilho externo, o gatilho externo deve estar presente.
Linha
O gatilho de linha é produzido pela fonte de alimentação.
Modulação de intensidade
Esta modulação é produzida inserindo o sinal entre o solo e o cátodo. Esta modulação causa iluminando a tela.
Controle de posicionamento
Aplicando a pequena fonte de tensão direta interna independente às placas de detecção através do potenciômetro, a posição pode ser controlada e também podemos controlar a posição do sinal.
Controle de intensidade
A intensidade tem uma diferença ao alterar o potencial da grade em relação ao cátodo.
Medições de quantidades elétricas
Medições de grandezas elétricas usando CRO podem ser feitas como amplitude, período de tempo e frequência.
- Medição de Amplitude
- Medição do período de tempo
- Medição de frequência
Medição de Amplitude
Os visores como CRO são usados para exibir o sinal de tensão como uma função de tempo em seu visor. A amplitude desse sinal é estável, no entanto, podemos alterar o número de partições que encobrem o sinal de tensão na vertical, alterando o botão volt / divisão no topo da placa CRO. Então, vamos adquirir a amplitude do sinal, que está lá na tela CRO com a ajuda da fórmula abaixo.
A = j * nv
Onde,
‘A’ é a amplitude
'J' é o valor volt / divisão
‘Nv’ é o não. de partições que encobrem o sinal de uma forma vertical.
Medição do período de tempo
O CRO exibe o sinal de tensão em função do tempo em sua tela. O período de tempo desse sinal de tensão periódico é constante, mas podemos variar o número de divisões que cobrem um ciclo completo do sinal de tensão na direção horizontal, variando o botão de tempo / divisão no painel CRO.
Portanto, obteremos o período de tempo do sinal, que está presente na tela do CRO, usando a seguinte fórmula.
T = k * nh
Onde,
‘T’ é o período de tempo
‘J’ é o valor de tempo / divisão
‘Nv’ é o número de partições que cobrem todo um ciclo do sinal periódico na forma horizontal.
Medição de frequência
Na tela CRO, a medição de ladrilho e frequência pode ser feita de forma muito simples por meio da escala horizontal. Se você quiser ter certeza de precisão ao medir uma frequência, isso ajuda a aumentar a área do sinal em seu display CRO para que possamos converter de forma mais simples a forma de onda.
Inicialmente, o tempo pode ser medido com a ajuda da escala horizontal no CRO e contando o número de partições planas de um final do sinal ao outro onde quer que ele cruze a linha plana. Depois disso, podemos desenvolver o número de partições planas ao longo do tempo ou divisão para descobrir o período de tempo do sinal. Matematicamente, a medição da frequência pode ser representada como frequência = 1 / período.
f = 1 / T
Controles básicos de CRO
Os controles básicos do CRO incluem principalmente posição, brilho, foco, astigmatismo, apagamento e calibração.
Posição
No osciloscópio, o botão de controle de posição é usado principalmente para controle de posição do ponto intenso do lado esquerdo para o lado direito. Ao regular o botão, pode-se simplesmente controlar o ponto do lado esquerdo para o lado direito.
Brilho
O brilho do raio depende principalmente da intensidade do elétron. As grades de controle são responsáveis pela intensidade do elétron dentro do raio do elétron. Portanto, a tensão da rede pode ser controlada ajustando o brilho do raio de elétrons.
Foco
O controle de foco pode ser alcançado regulando a tensão aplicada em direção ao ânodo central do CRO. O meio e outros ânodos na região podem formar a lente eletrostática. Portanto, o comprimento principal da lente pode ser alterado controlando a voltagem no ânodo central.
Astigmatismo
No CRO, este é um controle de foco extra e é análogo ao astigmatismo em lentes ópticas. Um raio focalizado no meio do monitor seria desfocado nas bordas da tela, pois os comprimentos dos caminhos dos elétrons são diferentes para o centro e as bordas.
Circuito de Supressão
O gerador de base de tempo presente no osciloscópio gerou a tensão de apagamento.
Circuito de Calibração
Um oscilador é necessário para fins de calibração dentro de um osciloscópio. No entanto, o oscilador usado deve gerar uma forma de onda quadrada para a tensão predefinida.
Formulários
- Os CROs são usados em grandes aplicações, como estações de rádio para observar a transmissão e recepção das propriedades do sinal.
- O CRO é usado para medir a tensão, corrente, frequência, indutância, admitância, resistência e fator de potência.
- Este dispositivo também é usado para verificar as características dos circuitos AM e FM
- Este dispositivo é usado para monitorar as propriedades do sinal, bem como as características e também controla os sinais analógicos.
- O CRO é usado através do circuito de ressonância para visualizar a forma do sinal, largura de banda, etc.
- A forma de onda da tensão e da corrente pode ser observada pelo CRO, o que ajuda a tomar a decisão necessária em uma estação de rádio ou estação de comunicação.
- É usado em laboratórios para fins de pesquisa. Depois que os pesquisadores projetam um novo circuito, eles usam o CRO para verificar as formas de onda de tensão e corrente de cada elemento do circuito.
- Usado para comparar fase e frequência
- É usado em TV, radar e análise de pressão do motor
- Para verificar as reações de nervosismo e batimento cardíaco.
- No ciclo de histerese, é usado para encontrar as curvas BH
- As curvas do transistor podem ser rastreadas.
Vantagens
O vantagens do CRO inclui o seguinte.
- Custo e cronograma
- Requisitos de treinamento
- Consistência e qualidade
- Eficiência de tempo
- Conhecimento e experiência
- Capacidade de resolução de problemas
- Sem complicações
- Garantia de conformidade regulatória
- Medição de tensão
- Medição atual
- Exame da forma de onda
- Medição de fase e frequência
Desvantagens
O desvantagens do CRO inclui o seguinte.
- Esses osciloscópios são caros em comparação com outros dispositivos de medição, como multímetros.
- Eles são complicados de consertar depois de danificados.
- Esses dispositivos precisam de isolamento completo
- Eles são enormes, pesados e consomem mais energia
- Muitos terminais de controle
Usos de CRO
No laboratório, o CRO pode ser usado como
- Ele pode exibir diferentes tipos de formas de onda
- Pode medir o curto intervalo de tempo
- No voltímetro, ele pode medir a diferença de potencial
Neste artigo, discutimos o trabalho do CRO e sua aplicação. Ao ler este artigo, você conhece alguns conhecimentos básicos sobre o funcionamento e as aplicações do CRO. Se você tiver alguma dúvida sobre este artigo ou para implementar os projetos ECE e EEE , por favor, comente na seção abaixo. Aqui fica a pergunta para você, quais são as funções do CRO?
Créditos fotográficos:
- O que é um CRO metroq
- Diagrama de Bloco de CRO poste eletronico
- Trabalho de CRO www.electrical4u
