Светолучевых осциллографах

7.3.2. Светолучевые осциллографы. Светолучевой осциллограф предназначен для наблюдения и фотографирования быстро протекающих электрических процессов. Основным элементом осциллографа является осциллографический гальванометр, принцип действия которого аналогичен прибору магнитоэлектрической системы.

не превышает 100 -f- 200 Гц. Для более быстро изменяющихся величин используют светолучевые осциллографы, а для высоких частот — электроннолучевые осциллографы.

Светолучевые осциллографы

Светолучевые осциллографы позволяют одновременно производить наблюдение и регистрацию мгновенных значений нескольких переменных электрических величин или неэлектрических величин, преобразованных в электрические величины.

Промышленность изготовляет светолучевые осциллографы для одновременной регистрации 3, 6, 8 и 12 процессов. Применение чувствительных магнитоэлектрических осциллографических гальванометров в осциллографах обеспечивает высокую точность измерений в диапазоне частот до 15 кГц.

1 Для записи меняющихся во времени процессов используются светолучевые осциллографы, важным узлом которых являются ос-циллографические гальванометры. В осциллографическом гальванометре используется магнитоэлектрический механизм.

Для наблюдения и регистрации изменяющихся во времени напряжений, токов и ряда связанных с ними физических величин широко используются электроннолучевые и светолучевые осциллографы. К достоинствам электронно-лучевых осциллографов следует отнести широкий частотный диапазон, большое входное сопротивление, возможность применения специальных видов развертки, внешней синхронизации и т. д. Светолучевые осциллографы удобны для одновременной регистрации нескольких процессов при необходимости гальванического разделения между каналами.

Светолучевые осциллографы снабжены осцилло-графическими гальванометрами различных типов, имеющими различные чувствительности и рабочие полосы частот. В качестве примера в прилож. 5 приведены характеристики магнитоэлектрических гальванометров.

Для регистрации величины, изменяющейся с частотой до 10 кГц, используют светолучевые осциллографы с регистрацией на светочувствительной ленте и последующей фото- или термообработкой. В светолучевом осциллографе применяют зеркальные гальванометры (вибраторы) магнитоэлектрической и электродинамической систем.

Светолучевые осциллографы выполняются на базе малоинерционного магнитоэлектрического механизма. Поэтому такие осциллографы называют еще магнитоэлектрическими.

К аналоговым регистрирующим приборам прямого действия относятся также светолучевые осциллографы, предназначенные для регистрации электрических сигналов с помощью светового луча на специальных светочувствительных носителях, и магнитографы, предназначенные для регистрации быстро изменяющихся электрических сигналов посредством магнитной записи на магнитных лентах.

Масштаб по горизонтали (по оси времени) в некоторых светолучевых осциллографах задается с помощью отметчика времени, представляющего собой генератор механических колебаний определенной частоты. Эти колебания записываются на светочувствительную бумагу одновременно с исследуемым процессом.

Методы регистрации с изменением состояния вещества. Методы регистрации с изменением состояния вещества применяются значительно реже, чем методы регистрации с нанесением и со снятием слоя вещества. Наиболее распространенным методом регистрации с изменением состояния вещества является метод регистрации, при котором световым лучом осуществляется воздействие на светочувствительный носитель. Этот метод регистрации широко применяется в светолучевых осциллографах. Совершенно очевидно, что в этом случае обязательно должен быть источник светового излучения, а на подвижной части измерительного механизма должно быть укреплено небольшое зеркальце, отражающее луч света на носитель.

В качестве измерительных механизмов в светолучевых осциллографах используются миниатюрные магнитоэлектрические измерительные механизмы, называемые осциллографическими гальванометрами. Технические требования к осциллографическим гальванометрам (ОГ) сформулированы в ГОСТ 11013-81.

Магнитный блок с осциллографическими гальванометрами. В светолучевых осциллографах прежних вы-пуск.рв применялись так называемые автономные ОГ, Такой ОГ имел собственный постоянный магнит, в воздушном зазоре магнитопровода которого размещалась подвижная часть, выполненная в виде петли (петлевые ОГ) или в виде рамки на растяжках (рамочные ОГ). В большинстве современных светолучевых осциллографов автономные ОГ не применяются, а применяются ос-циллографические гальванометры-вставки,"не имеющие собственного постоянного магнита с магнитопроводом. Гальванометр-вставка ( 7.8, а) представляет собой подвижную часть магнитоэлектрического измерительного механизма (подвижная рамка на растяжках), заключенную в металлический немагнитный кожух с по-

среды. Поэтому в современных светолучевых осциллографах для обеспечения оптимального значения р применяют термостатирование.

В некоторых светолучевых осциллографах прежних выпусков кроме регистрации исследуемого сигнала предусматривалась также возможность визуального наблюдения этого сигнала на специально устанавливаемом экране Э ( 7.9). В таких осциллографах часть луча света, отраженного от зеркальца ОГ, попадает на вращающийся с постоянной скоростью зеркальный барабан Б. Нетрудно видеть, что при вращении барабана изменяется угол падения луча на каждую данную грань барабана. Следовательно, создаваемое лучом световое пятно перемещается вдоль экрана, осуществляя таким образом временную развертку исследуемого сигнала.

Расшифровка осциллограмм. При расшифровке осциллограмм ( 7.10) обычно определяют какие-либо временные интервалы исследуемого процесса и значения тока в каждый данный интересующий экспериментатора момент времени. Для установления масштаба по оси времени в светолучевых осциллографах применяются от-

В светолучевых осциллографах, предназначенных не только для записи осциллограмм, но и для визуального наблюдения кривых исследуемого процесса, имеется также специальное устройство для визуализации.

Измерительные механизмы, применяемые в светолучевых осциллографах, получили название осциллографический гальванометр (ранее вибратор).

однако горизонтальная развертка отсутствует. Вследствие этого под действием исследуемого напряжения светящаяся точка перемещается по экрану лишь в вертикальном направлении. При помощи оптического устройства 2 отклонение светящейся точки проектируется на фотопленку 3. Развертка во времени осуществляется протягиванием фотоленты с определенной скоростью подобно тому, как это имеет место в светолучевых осциллографах.

Осциллографические гальванометры-вставки предназначаются для записи мгновенных значений величины тока в- диапазоне частот от 20 до 80 гц на светолучевых осциллографах единой серии общего назначения. .