光線示波器的工作原理

光線示波器的工作原理主要基于電、磁、光和機械系統(tǒng)的綜合作用，其詳細過程如下：

一、基本組成

光線示波器主要由測量部分和記錄部分組成。測量部分包括磁電系振子（也稱為振動子）和光學(xué)系統(tǒng)，而記錄部分則涉及感光記錄紙及其傳動機構(gòu)。

二、工作原理

振動子系統(tǒng)：

振動子系統(tǒng)是光線示波器的核心部件，由振動子、磁系統(tǒng)和調(diào)節(jié)裝置組成。振動子通常由線圈、張絲、支承、小反射鏡等部件構(gòu)成。

當(dāng)被測電流信號通過振動子中的線圈時，線圈在磁場中受到電磁轉(zhuǎn)矩的作用，從而帶動小反射鏡一起偏轉(zhuǎn)。這種偏轉(zhuǎn)是電流信號轉(zhuǎn)換為光信號的關(guān)鍵步驟。

光學(xué)系統(tǒng)：

光源（如白熾燈或高壓水銀燈）發(fā)出的光束經(jīng)過透鏡聚焦后，照射到振動子上的小反射鏡上。

小反射鏡將光束反射并聚焦于感光記錄紙上，形成光點。隨著振動子的偏轉(zhuǎn)，光點在感光紙上作橫向直線運動。

記錄過程：

感光記錄紙在傳動機構(gòu)的驅(qū)動下作恒速縱向移動，以反映時間的變化。

光點的偏移和移動速率與被測電流信號及其變化率有關(guān)，因此在感光紙上記錄的曲線就是輸入電流隨時間的變化過程。

時間標(biāo)記：

為了減小由于紙速變化所帶來的時間標(biāo)尺變化的影響，光線示波器通常采用定時閃光裝置在記錄紙上描出時標(biāo)線。這些時標(biāo)線能夠幫助確定圖象中的時間量。

三、特點與優(yōu)勢

高工作頻率：光線示波器的工作頻率較高，可達10000赫，遠高于一般筆式記錄儀和噴射式記錄儀。

無慣性記錄：光束記錄無慣性，光記錄無摩擦，且可通過增加光臂長度的方法來提高光學(xué)的放大作用。

多參數(shù)記錄：光線示波器可安裝多個振子（可達60個），通過調(diào)整各光點位置，可實現(xiàn)多項變量的同時記錄或交叉記錄。

廣泛適用性：被測參數(shù)不僅限于電流或電壓等電量，還可通過轉(zhuǎn)換為電量的方式測量各種非電量，如應(yīng)力、應(yīng)變、扭矩和振動等。

綜上所述，光線示波器通過振動子系統(tǒng)將電流信號轉(zhuǎn)換為光點的橫向往動，并在等速移動的感光記錄紙上記錄下被測信號的波形，從而實現(xiàn)對信號的分析和測量。