هيكل ومبدأ راسم الذبذبات الضوئية
مقدمة
راسم ذبذبات الضوء (lightbeamoscillograph): يمكن أن تكون المعلمات المقاسة عبارة عن كميات كهربائية مثل التيار أو الجهد، أو كميات غير كهربائية مختلفة تم تحويلها إلى كميات كهربائية. على سبيل المثال، عند استخدامه مع مقاييس الضغط في الهندسة الميكانيكية، يمكنه قياس الضغط والانفعال وعزم الدوران والاهتزاز. انتظر. يستخدم راسم الذبذبات الضوئية شعاع ضوء للتسجيل. لا يحتوي شعاع الضوء على القصور الذاتي ولا يحتوي التسجيل البصري على أي احتكاك. يمكن أيضًا تحسين تأثير التضخيم البصري عن طريق زيادة طول الذراع البصري. بالمقارنة مع المسجلات الأخرى فإن تردد تشغيل الذبذبات الضوئية أعلى يصل إلى 10,000 هرتز، بينما المسجل القلمي العام لا يتجاوز 100 هرتز، والمسجل النفاث لا يتجاوز 1,000 هرتز. كما أن لديها مزايا الحساسية الحالية العالية، وخطأ التسجيل المنخفض، والأداة خفيفة وصغيرة. إنه مناسب بشكل خاص ليتم تحويله إلى راسم ذبذبات متعدد الخطوط يمكنه تسجيل عدة أو عشرات من المعلمات المختلفة في نفس الوقت. ومع ذلك، لا يمكن عمل مخطط الشكل الموجي إلا بعد معالجة معينة. تظهر، وورق التسجيل المستخدم أكثر تكلفة.
ظهر أول راسم ذبذبات ضوئي في أوائل القرن العشرين. بدءًا من الستينيات، تم استخدام ورق التسجيل المباشر بالأشعة فوق البنفسجية، مما أدى إلى تبسيط عملية عرض الأشكال الموجية إلى حد كبير وجعل تشغيل راسمات الذبذبات أكثر ملاءمة وموثوقية.
الهيكل والمبادئ
يتكون راسم الذبذبات الضوئية من جزء قياس وجزء تسجيل. يتكون جزء القياس بشكل أساسي من هزاز كهرومغناطيسي (انظر الجلفانومتر) ونظام بصري. يتم تثبيت عاكس على الجزء المتحرك من المذبذب المكون من ملفات وأسلاك. بعد أن ينعكس شعاع الضوء المنبعث من مصدر الضوء (المصباح المتوهج أو مصباح الزئبق عالي الضغط) بواسطة العاكس، يتم تشكيل نقطة صورة على ورق التسجيل الحساس بواسطة النظام البصري. عندما يتدفق تيار عبر الملف، ينحرف الملف والعاكس بحيث يكون السلك هو المحور، مما يتسبب في تحرك بقعة الضوء أفقيًا في خط مستقيم على الورقة الحساسة للضوء. يرتبط معدل انحراف وحركة بقعة الضوء بتيار الإدخال ومعدل تغيره. يتم تشغيل الورق الحساس بواسطة آلية تغذية الورق ويتحرك طوليًا بسرعة ثابتة، والتي يمكن أن تعكس التغيرات في الوقت. المنحنى المسجل على الورق الحساس هو عملية تغيير تيار الإدخال مع مرور الوقت، ونموذج الوظيفة المسجلة هو y=f(t). تكون المذبذبات بشكل عام صغيرة جدًا، ويمكن تجهيز مذبذب الذبذبات الضوئية بمذبذبات متعددة (حتى 60). ومن خلال ضبط موضع كل بقعة ضوئية كهربائيًا أو ميكانيكيًا، يمكن تسجيل متغيرات متعددة في وقت واحد أو تسجيلها بشكل متزامن.
الأداء والتطبيقات
المذبذب هو جزء أساسي من راسم الذبذبات الضوئية. تتميز النماذج المختلفة للمذبذبات بترددات طبيعية مختلفة، ونطاقات تردد التشغيل، والحساسيات، والحد الأقصى للتيارات المسموح بها. عند استخدامه، حدد الهزاز المناسب وفقًا للإشارة التي يتم قياسها. يكون خطأ التسجيل في راسم الذبذبات الضوئي بشكل عام ±5%. يمكن أن يصل التردد الطبيعي للمذبذب إلى 15000 هرتز ويمكنه تسجيل الإشارات الحالية أقل من 10000 هرتز. يتم تشغيل جزء القياس بالتيار، وتكون مقاومة الإدخال منخفضة، وعادة ما تكون بضع عشرات من الأوم فقط. إنها مناسبة لتسجيل مصادر إشارة جهد المقاومة الداخلية المنخفضة أو مصادر الإشارة الحالية. تستخدم اجهزة الذبذبات الضوئية بشكل رئيسي لتسجيل العملية العابرة للتيار الكهربائي، وكذلك تسجيل وتحليل الكميات غير الكهربائية مثل الاهتزاز والانفعال، ويمكن استخدامها أيضًا لملاحظة الظواهر الفسيولوجية.
