光线示波器的工作原理

光线示波器的工作原理主要基于电、磁、光和机械系统的综合作用，其详细过程如下：

一、基本组成

光线示波器主要由测量部分和记录部分组成。测量部分包括磁电系振子（也称为振动子）和光学系统，而记录部分则涉及感光记录纸及其传动机构。

二、工作原理

振动子系统：

振动子系统是光线示波器的核心部件，由振动子、磁系统和调节装置组成。振动子通常由线圈、张丝、支承、小反射镜等部件构成。

当被测电流信号通过振动子中的线圈时，线圈在磁场中受到电磁转矩的作用，从而带动小反射镜一起偏转。这种偏转是电流信号转换为光信号的关键步骤。

光学系统：

光源（如白炽灯或高压水银灯）发出的光束经过透镜聚焦后，照射到振动子上的小反射镜上。

小反射镜将光束反射并聚焦于感光记录纸上，形成光点。随着振动子的偏转，光点在感光纸上作横向直线运动。

记录过程：

感光记录纸在传动机构的驱动下作恒速纵向移动，以反映时间的变化。

光点的偏移和移动速率与被测电流信号及其变化率有关，因此在感光纸上记录的曲线就是输入电流随时间的变化过程。

时间标记：

为了减小由于纸速变化所带来的时间标尺变化的影响，光线示波器通常采用定时闪光装置在记录纸上描出时标线。这些时标线能够帮助确定图象中的时间量。

三、特点与优势

高工作频率：光线示波器的工作频率较高，可达10000赫，远高于一般笔式记录仪和喷射式记录仪。

无惯性记录：光束记录无惯性，光记录无摩擦，且可通过增加光臂长度的方法来提高光学的放大作用。

多参数记录：光线示波器可安装多个振子（可达60个），通过调整各光点位置，可实现多项变量的同时记录或交叉记录。

广泛适用性：被测参数不仅限于电流或电压等电量，还可通过转换为电量的方式测量各种非电量，如应力、应变、扭矩和振动等。

综上所述，光线示波器通过振动子系统将电流信号转换为光点的横向往动，并在等速移动的感光记录纸上记录下被测信号的波形，从而实现对信号的分析和测量。