Structure et principe de l'oscilloscope lumineux
Introduction
Oscilloscope lumineux (lightbeamoscillographe) : les paramètres mesurés peuvent être des grandeurs électriques telles que le courant ou la tension, ou diverses grandeurs non électriques qui ont été converties en grandeurs électriques. Par exemple, lorsqu'il est utilisé avec des jauges de contrainte en génie mécanique, il peut mesurer la contrainte, la déformation, le couple et les vibrations. attendez. L'oscilloscope optique utilise un faisceau lumineux pour enregistrer. Le faisceau lumineux n'a pas d'inertie et l'enregistrement optique n'a pas de frottement. L'effet d'amplification optique peut également être amélioré en augmentant la longueur du bras optique. Par rapport aux autres enregistreurs, la fréquence de fonctionnement des oscilloscopes optiques est plus élevée, jusqu'à 10,000 Hz, tandis que l'enregistreur à stylet général ne dépasse pas 100 Hz et que l'enregistreur à jet ne dépasse pas 1,000 Hz. Il présente également les avantages d'une sensibilité de courant élevée, d'une faible erreur d'enregistrement et l'instrument est léger et petit. Il est particulièrement adapté pour être transformé en oscilloscope multiligne capable d'enregistrer plusieurs ou des dizaines de paramètres différents en même temps. Cependant, le diagramme de forme d'onde ne peut être réalisé qu'après un certain traitement. apparaissent et le papier d’enregistrement utilisé est plus cher.
Le premier oscilloscope lumineux est apparu au début du XXe siècle. À partir des années 1960, du papier d’enregistrement direct ultraviolet a été utilisé, ce qui a grandement simplifié le processus d’affichage des formes d’onde et rendu le fonctionnement des oscilloscopes plus pratique et plus fiable.
Structure et principes
Un oscilloscope lumineux se compose d’une partie mesure et d’une partie enregistrement. La partie mesure est principalement constituée d'un vibrateur magnétoélectrique (voir galvanomètre) et d'un système optique. Un réflecteur est installé sur la partie mobile de l'oscillateur composée de bobines et de fils. Une fois que le faisceau lumineux émis par la source lumineuse (lampe à incandescence ou lampe au mercure haute pression) est réfléchi par le réflecteur, un point d'image est formé sur le papier d'enregistrement photosensible par le système optique. Lorsqu'un courant traverse la bobine, la bobine et le réflecteur sont déviés avec le fil comme axe, provoquant le déplacement horizontal du point lumineux en ligne droite sur le papier photosensible. La déviation et la vitesse de déplacement du point lumineux sont liées au courant d'entrée et à sa vitesse de variation. Le papier photosensible est entraîné par le mécanisme d'alimentation du papier et se déplace longitudinalement à une vitesse constante, qui peut refléter les changements dans le temps. La courbe enregistrée sur le papier photosensible est le processus de changement du courant d'entrée avec le temps, et la forme de fonction enregistrée est y=f(t). Les oscillateurs sont généralement très petits et un oscilloscope optique peut être équipé de plusieurs oscillateurs (jusqu'à 60). En ajustant électriquement ou mécaniquement la position de chaque point lumineux, plusieurs variables peuvent être enregistrées simultanément ou enregistrées de manière croisée.
Performances et applications
L'oscillateur est un élément clé de l'oscilloscope optique. Différents modèles d'oscillateurs ont des fréquences naturelles, des plages de fréquences de fonctionnement, des sensibilités et des courants maximaux admissibles différents. Lors de son utilisation, sélectionnez un vibrateur approprié en fonction du signal mesuré. L'erreur d'enregistrement d'un oscilloscope lumineux est généralement de ± 5 %. La fréquence naturelle de l'oscillateur peut atteindre 15 000 Hz et peut enregistrer des signaux de courant inférieurs à 10 000 Hz. La partie mesure est pilotée par le courant et l'impédance d'entrée est faible, généralement seulement quelques dizaines d'ohms. Il convient à l'enregistrement de sources de signaux de tension à faible résistance interne ou de sources de signaux de courant. Les oscilloscopes optiques sont principalement utilisés pour enregistrer le processus transitoire du courant électrique, ainsi que pour enregistrer et analyser des quantités non électriques telles que les vibrations et les contraintes, et peuvent également être utilisés pour observer des phénomènes physiologiques.
