光線示波器的工作原理及其過程
在許多情況下,必須研究某些事物的變化過程。這時, 往往需要將這些量的變化情況用儀器記錄下來。記錄器就是這樣一種儀器,它能夠將這些現象的變化過程及時記錄(或 存貯) 下來,并且在原始信號消失很久之后,仍然可以重新觀 察或再現。
記錄儀器的這種功能,使它成為科學實驗中很重要 的工具。
此外,隨著電子技術的應用,將所研究的變化過程 存貯起來,然后輸入計算機進行數據處理,也是記錄器應用 的一個重要方面。
通常,在振動測量系統的電測法框圖中,顯示記錄儀器 總是位于測量系統的末端。
它們以電學或機械 的方式顯示出所測空壓機振動參數的量; 或者以圖表、曲線等形式 顯示振動參數的變化規律以及根據要求的其他測量分析 結果。
在這一節里,主要介紹相位計、電平記錄儀、光線示波器以及磁帶記錄儀等四種顯示記錄儀器。
1.光線示波器的介紹
光線示波器也是一種應用十分廣泛的記錄儀器。其工作 原理是:利用磁電式振子的偏轉運動和光學杠桿的放大原 理,將變化的輸入信號變成光點的移動而記錄在感光紙或膠 卷上。
其工作頻率范圍較廣,一般在從直流到五千赫茲之 間。它比較輕便,可進行多通道同時記錄,記錄結果可長期 保存; 如果用紫外線記錄紙,則在現場就可立即得到記錄 顯示。
2.光線示波器的組成及工作過程
光線示波器有時也稱為振動子示波器。它是由振動子、 磁系統、光學系統、記錄紙傳動裝置及時標裝置等部分組成 它的主要部件一振動子相當于一個磁電式
檢流計。振動子中的可動線圈8 上下各用一根張絲5 拉緊在 殼體上,用彈簧10來保持一定的張緊力。在上面的張絲上貼 有一一個小反射鏡7。
振動子殼體4 插在一個共用的磁系統的 磁隙之中。當有電流經過張絲流過線圈8 時,線圈在磁場中 受到電磁轉矩的作用,帶著小鏡子偏轉起來。由光源1射到 小鏡上的光束被反射到感光紙帶上形成光點。
該光點隨小鐿 的偏轉而產生橫向偏移,于是,在等速移動著的感光紙上描 繪出與信號電流相當的波形。由于紙帶作等速運動,移動距 離與時間成正比,故所描繪出的波形表達了被測電流隨時間 變化的關系。
為了減小由于紙速變化所帶來的時間標尺變化 的影響,用定時閃光裝置在紙帶上描上時標線,相鄰時標線 之間的時間間隔相當于1、0.1、0.01秒等。
3.振動子特性
振動子是光線示波器的心臟,振動子的性能直接影響著 記錄結果。為了正確地選用振動子,應當對它的原理及特性 有一定的了解。
在測量過程中,信號電流通過振動子的線岡,振動子轉 動部分受到下列幾個力矩的作用:
a.與信號電流成正比的電磁轉矩M一比例系數,與磁場強度、線圈面積以及匝數等有關。
b.大小與轉角0成正比、方向與轉角相反的張絲彈性反抗力矩一張絲扭轉剛度。