Cấu tạo và nguyên lý của máy hiện sóng ánh sáng
Giới thiệu
Máy hiện sóng ánh sáng (lightbeamoscillograph): Các thông số đo được có thể là các đại lượng điện như dòng điện hoặc điện áp, hoặc các đại lượng phi điện khác nhau đã được chuyển đổi thành đại lượng điện. Ví dụ, khi được sử dụng kết hợp với máy đo biến dạng trong kỹ thuật cơ khí, nó có thể đo ứng suất, biến dạng, mô men xoắn và độ rung. Chờ đợi. Máy hiện sóng quang học sử dụng chùm ánh sáng để ghi lại. Chùm sáng không có quán tính và bản ghi quang học không có ma sát. Hiệu ứng khuếch đại quang học cũng có thể được cải thiện bằng cách tăng chiều dài của cánh tay quang học. So với các máy ghi khác, tần số hoạt động của máy hiện sóng quang cao hơn, lên tới 10,000 Hz, trong khi máy ghi bút thông thường không vượt quá 100 Hz và máy ghi phản lực không vượt quá 1,000 Hz. Nó cũng có ưu điểm là độ nhạy dòng điện cao, sai số ghi thấp và thiết bị nhẹ và nhỏ. Nó đặc biệt thích hợp để chế tạo thành máy hiện sóng nhiều dòng có thể ghi nhiều hoặc hàng chục thông số khác nhau cùng một lúc. Tuy nhiên, sơ đồ dạng sóng chỉ có thể được thực hiện sau khi xử lý nhất định. xuất hiện và giấy ghi âm được sử dụng đắt hơn.
Máy hiện sóng ánh sáng đầu tiên xuất hiện vào đầu thế kỷ 20. Bắt đầu từ những năm 1960, giấy ghi trực tiếp tia cực tím đã được sử dụng, giúp đơn giản hóa đáng kể quá trình hiển thị dạng sóng và giúp hoạt động của máy hiện sóng trở nên thuận tiện và đáng tin cậy hơn.
Cấu trúc và nguyên tắc
Máy hiện sóng ánh sáng gồm có bộ phận đo và bộ phận ghi. Bộ phận đo chủ yếu bao gồm máy rung điện từ (xem điện kế) và hệ thống quang học. Một tấm phản xạ được lắp đặt trên bộ phận chuyển động của bộ dao động bao gồm các cuộn dây và dây dẫn. Sau khi chùm ánh sáng phát ra từ nguồn sáng (đèn sợi đốt hoặc đèn thủy ngân cao áp) bị phản xạ bởi gương phản xạ, hệ thống quang học sẽ hình thành một điểm ảnh trên giấy ghi cảm quang. Khi có dòng điện chạy qua cuộn dây, cuộn dây và tấm phản xạ bị lệch với dây làm trục, khiến điểm sáng chuyển động theo phương ngang theo đường thẳng trên giấy cảm quang. Độ lệch và tốc độ di chuyển của điểm sáng có liên quan đến dòng điện đầu vào và tốc độ thay đổi của nó. Giấy cảm quang được điều khiển bởi cơ chế nạp giấy và di chuyển theo chiều dọc với tốc độ không đổi, có thể phản ánh những thay đổi theo thời gian. Đường cong ghi trên giấy cảm quang là quá trình thay đổi của dòng điện vào theo thời gian và dạng hàm số được ghi là y=f(t). Các bộ dao động thường được chế tạo rất nhỏ và một máy hiện sóng quang học có thể được trang bị nhiều bộ dao động (lên đến 60). Bằng cách điều chỉnh vị trí của từng điểm sáng bằng điện hoặc cơ học, nhiều biến số có thể được ghi đồng thời hoặc ghi chéo.
Hiệu suất và ứng dụng
Bộ dao động là một phần quan trọng của máy hiện sóng quang học. Các mô hình bộ dao động khác nhau có tần số riêng, dải tần hoạt động, độ nhạy và dòng điện tối đa cho phép khác nhau. Khi sử dụng, hãy chọn máy rung thích hợp theo tín hiệu được đo. Sai số ghi của máy hiện sóng ánh sáng thường là ± 5%. Tần số tự nhiên của bộ dao động có thể đạt tới 15000Hz và có thể ghi lại tín hiệu dòng điện dưới 10000Hz. Phần đo được điều khiển bởi dòng điện và trở kháng đầu vào thấp, thường chỉ vài chục ohm. Nó phù hợp để ghi lại các nguồn tín hiệu điện áp nội bộ thấp hoặc nguồn tín hiệu hiện tại. Máy hiện sóng quang học chủ yếu được sử dụng để ghi lại quá trình nhất thời của dòng điện, cũng như ghi lại và phân tích các đại lượng phi điện như độ rung và biến dạng, đồng thời cũng có thể được sử dụng để quan sát các hiện tượng sinh lý.
