光線示波器是利用振動子偏轉反射的光束在感光記錄紙上記錄一個或多個參數的瞬時值,以確定其波形的記錄儀器。
基本介紹
- 中文名:光線示波器
- 外文名:light beam oscillograph
- 組成:測量部分和記錄部分
- 關鍵部分:振子
簡介,結構和原理,性能和套用,
簡介
光線示波器(light beam oscillograph):被測參數可為電流或電壓等電量,或為已轉變為電量的各種非電量,例如在機械工程中與應變片配合使用時,可測應力、應變、扭矩和振動等。光線示波器用光束記錄,光束無慣性,光記錄無摩擦,又可用增加光臂長度的方法來提高光學的放大作用。與其他記錄儀相比,光線示波器的工作頻率較高,可達10000赫,而一般筆式記錄儀不超過100赫,噴射式記錄儀也不超過1000赫。它還具有較高的電流靈敏度、較低的記錄誤差和儀器輕、小等優點,尤宜製成能同時記錄幾個或幾十個不同參數的多線示波器,但波形圖經一定處理後才能顯現,且所用的記錄紙較貴。
第一台光線示波器出現於20世紀初。20世紀60年代開始,採用紫外線直接記錄紙,大大簡化了波形圖的顯現處理過程,使示波器的操作更為方便可靠。
結構和原理
光線示波器由測量部分和記錄部分組成。 測量部分主要由磁電系振子(見檢流計)和光學系統組成。在由線圈、張絲組成的振子的可動部分上裝有反射鏡,由光源(白熾燈或高壓水銀燈)發出的光束經反射鏡反射後,由光學系統在感光記錄紙上形成象點。當線圈中有電流通過時,線圈及反射鏡以張絲為軸偏轉,從而使光點在感光紙上作橫向直線運動。光點的偏移和移動速率與輸入電流及其變化率有關。感光紙由走紙機構驅動,作恆速縱向移動,可反映時間變化量。感光紙上記錄的曲線是輸入電流隨時間的變化過程,記錄的函式形式為y=f(t)。振子一般做得很小,一台光線示波器可安裝多個(可達60個)振子。藉助電或機械方法調整各光點位置,可實現多項變數的同時記錄,也可實現交叉記錄。
性能和套用
振子是光線示波器的關鍵部分,不同型號的振子有不同的固有頻率、工作頻率範圍、靈敏度和最大允許電流。使用時,要根據被測信號選用合適的振子。 光線示波器的記錄誤差一般為±5%。振子的固有頻率可達15000Hz,可記錄10000Hz以下的電流信號。測量部分由電流驅動,輸入阻抗較低,一般只有幾十歐,適合於低內阻電壓信號源或電流信號源的記錄。光線示波器主要用於記錄電流的瞬態過程,以及振動、應變等非電量的記錄和分析,也可用於生理現象的觀察等。