光線示波器

被測參數可為電流或電壓等電量，或為已轉變為電量的各種非電量，例如在機械工程中與應變片配合使用時，可測應力、應變、扭矩和振動等。光線示波器用光束記錄，光束無慣性，光記錄無摩擦，又可用增加光臂長度的方法來提高光學的放大作用。與其他記錄儀相比，光線示波器的工作頻率較高，可達10000赫，而一般筆式記錄儀不超過100赫，噴射式記錄儀也不超過1000赫。它還具有較高的電流靈敏度、較低的記錄誤差和儀器輕、小等優點，尤宜製成能同時記錄幾個或幾十個不同參數的多線示波器，但波形圖經一定處理后才能顯現，且所用的記錄紙較貴。

結構和原理

光線示波器主要由振動子、光學系統、傳紙機構和時標等組成。振動子是將按被測參數的電流變化轉變為光束偏移的一個測量機構，其可動部分一般由單匝的回線或多匝的線圈和小鏡組成，並處在一個恆定磁場中，用電磁或液體阻尼的方法來保持最佳阻尼狀態。可動部分的固有頻率應適當高於被測參數波形中所含最高諧波頻率，否則會造成記錄畸變。圖為光線示波器的基本工作原理。點光源產生的光線經光源透鏡聚焦于振動子透鏡和小鏡上，由小鏡反射的光束再經振動子透鏡和記錄透鏡聚焦於記錄紙上呈一矩形光點。光點沿記錄紙y 方向偏移的瞬時值與被測參數的瞬時值成比例，而傳紙機構使記錄紙沿時間t方向以一定速度均勻移動，因此在記錄紙上形成一條被測參數隨時間變化的感光跡線，即的關係，經處理后就顯出所記錄的波形。記錄紙移動的速度有較大誤差，所以記錄紙的長度不能作為確定時間的依據。但時標能在記錄紙上產生定時標記，因而能確定圖象中的時間量。為獲得正確清晰的波形圖，振動子的固有頻率、傳紙機構的紙速和時標的間隔時間等都應根據被測參數合理選擇。示波器還可通過內裝或外附的直流放大器以及分流和分壓電阻箱等裝置來擴大測量範圍。

性能和應用

振子是光線示波器的關鍵部分，不同型號的振子有不同的固有頻率、工作頻率範圍、靈敏度和最大允許電流。使用時，要根據被測信號選用合適的振子。光線示波器的記錄誤差一般為。振子的固有頻率可達15000Hz，可記錄10000Hz以下的電流信號。測量部分由電流驅動，輸入阻抗較低，一般只有幾十歐，適合於低內阻電壓信號源或電流信號源的記錄。光線示波器主要用於記錄電流的瞬態過程，以及振動、應變等非電量的記錄和分析，也可用於生理現象的觀察等。

參考書目

鐵道部科學研究院建築研究所編:《光線示波器》，人民鐵道出版社，龔韋蓀。