Définition: L’oscilloscope de rayon de cathode (CRO) est un type d’instrument électrique qui est utilisé pour montrer la mesure et l’analyse des formes d’onde et d’autres phénomènes électroniques et électriques. Il s’agit d’un traceur XY très rapide montre le signal d’entrée par rapport à un autre signal ou à un temps. Les CRO sont utilisés pour analyser les formes d’onde, les transitoires, les phénomènes et d’autres quantités variant dans le temps d’une plage de fréquences très basse aux fréquences radio.
Le CRO est principalement utilisé sur des tensions. Ainsi, l’autre quantité physique comme le courant, la souche, l’accélération, la pression, sont converties en tension à l’aide du transducteur et représentent donc sur un CRO. Il est également utilisé pour connaître les formes d’onde, le phénomène transitoire et toute autre quantité variant dans le temps d’une plage de fréquences très basse aux fréquences radio.
Le CRO a un stylet (c’est-à-dire un endroit lumineux) qui se déplace sur la zone d’affichage en réponse à une tension d’entrée. Ce point lumineux est produit par un faisceau d’électrons frappant sur un écran fluorescent. La forme normale du CRO utilise une tension d’entrée horizontale qui est une tension de rampe générée en interne appelée «base de temps».
La tension horizontale déplace périodiquement l’endroit lumineux dans une direction horizontale de gauche à droite sur la zone d’affichage ou l’écran. La tension verticale est la tension à l’étude. La tension verticale déplace la tache lumineuse de haut en bas sur l’écran. Lorsque la tension d’entrée se déplace très rapidement sur l’écran, l’écran de l’écran apparaît stationnaire. Ainsi, CRO fournit un moyen de visualiser la tension variant dans le temps.
Construction de l’oscilloscope à rayons cathodiques
Les principales parties de l’oscilloscope à rayons cathodiques sont les suivantes.
- Tube de rayon de cathode
- Assemblage de canons électroniques
- Plaque de déviation
- Écran fluorescent pour CRT
- Enveloppe de verre
Leurs pièces sont expliquées ci-dessous en détail.
1. Tube à rayons cathodiques
Le tube à rayons cathodiques est le tube à vide qui convertit le signal électrique en signal visuel. Le tube à rayons cathodiques consiste principalement le pistolet électronique et les plaques de déviation électrostatique (verticales et horizontales). Le pistolet électronique produit un faisceau focalisé de l’électron accéléré à haute fréquence.
La plaque de déviation verticale déplace les faisceaux de haut en bas et le faisceau horizontal a déplacé les faisceaux d’électrons de gauche à droite. Ces mouvements sont indépendants les uns aux autres et donc le faisceau peut être positionné n’importe où sur l’écran.
2. Assemblage de canons électroniques
Le pistolet d’électrons émet les électrons et les forme dans une poutre. Le pistolet électronique consiste principalement un radiateur, une cathode, une grille, une anode pré-accélère, une anode de focalisation et une anode accélérée. Pour obtenir la forte émission d’électrons à la température modérée, les couches de baryum et de strontium sont déposées à l’extrémité de la cathode.
Après l’émission d’un électron de la grille de cathode, il passe par la grille de commande. La grille de commande est généralement un cylindre nickel avec une co-axiale située au centre avec l’axe CRT. Il contrôle l’intensité de l’électron émis de la cathode.
L’électron en traversant la grille de contrôle est accéléré par un potentiel positif élevé qui est appliqué aux nœuds pré-accélérés ou accélérés.
Le faisceau d’électrons se concentre sur la concentration des électrodes, puis passe à travers les plaques de déviation verticales et horizontales, puis passe à la lampe fluorescente. L’anode pré-accélérateur et accélération est connectée à 1500 V, et l’électrode de mise au point est connectée à 500 v. Il existe deux méthodes de se concentrer sur le faisceau d’électrons. Ces méthodes sont
- Focus électrostatique
- Focus électromagnétique.
Le CRO utilise un tube de focalisation électrostatique.
3. Plaque de déviation
Le faisceau d’électrons après avoir quitté le pistolet électronique passe à travers les deux paires de la plaque de déviation. La paire de plaques produisant la déviation verticale est appelée une plaque de déviation verticale ou des plaques Y, et la paire de la plaque qui est utilisée pour la déviation horizontale est appelée plaque de déviation horizontale ou plaques X.
4. Écran fluorescent pour CRT
L’avant du CRT est appelé la plaque du visage. Il est plat pour l’écran jusqu’à environ 100 mm × 100 mm. L’écran du CRT est légèrement incurvé pour les écrans plus grands. La plaque faciale est formée en appuyant sur le verre fondu dans un moule puis en le recuit.
La surface intérieure de la plaque de face est recouverte de cristal de phosphore. Le phosphore convertit l’énergie électrique en énergie lumineuse. Lorsqu’un faisceau électronique frappe le cristal de phosphore, il augmente leur niveau d’énergie et donc la lumière est émise pendant la cristallisation du phosphore. Ce phénomène est appelé fluorescence.
5. Enveloppe de verre
Il s’agit d’une structure de forme conique hautement évacuée. La surface intérieure du CRT entre le cou et l’écran est recouverte de l’aquadag. L’Aquadag est un matériau conducteur et agit comme une électrode à haute tension. La surface du revêtement est connectée électriquement à l’anode accélérée et aide donc l’électron à être l’objectif.
Fonctionnement de l’oscilloscope à rayons cathodiques
Lorsque l’électron est injecté à travers le pistolet d’électrons, il passe à travers la grille de commande. La grille de commande contrôle l’intensité de l’électron dans le tube à vide. Si la grille de commande a un potentiel négatif élevé, il permet seulement à quelques électrons de le traverser. Ainsi, le point faible est produit sur l’écran de la foudre. Si le potentiel négatif sur la grille de contrôle est faible, le point lumineux est produit. Par conséquent, l’intensité de la lumière dépend du potentiel négatif de la grille de contrôle.
Après avoir déplacé la grille de commande, le faisceau d’électrons traversant les anodes de mise au point et d’accélération. Les anodes accélérées sont à un potentiel positif élevé et convergent donc le faisceau à un point de l’écran.
Après avoir déménagé de l’anode accélérée, le faisceau est sous l’effet des plaques de déviation. Lorsque la plaque de déviation est à un potentiel zéro, le faisceau produit une tache au centre. Si la tension est appliquée à la plaque de déviation verticale, le faisceau d’électrons se concentre vers le haut et lorsque la tension est appliquée horizontalement, la tache de lumière sera déviée horizontalement.