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光线示波器
light beam oscillograph
利用振动子偏转反射的光束在感光记录纸上记录一个或多个参数的瞬时值，以确定其波形的记录仪器。被测参数可为电流或电压等电量，或为已转变为电量的各种非电量，例如在机械工程中与应变片配合使用时，可测应力、应变、扭矩和振动等。光线示波器用光束记录，光束无惯性，光记录无摩擦，又可用增加光臂长度的方法来提高光学的放大作用。与其他记录仪相比，光线示波器的工作频率较高，可达10000赫,而一般笔式记录仪不超过100赫,喷射式记录仪也不超过1000赫。它还具有较高的电流灵敏度、较低的记录误差和仪器轻、小等优点，尤宜制成能同时记录几个或几十个不同参数的多线示波器，但波形图经一定处理后才能显现，且所用的记录纸较贵。
第一台光线示波器出现于20世纪初。60年代开始，采用紫外线直接记录纸，大大简化了波形图的显现处理过程，使示波器的操作更为方便可靠。
光线示波器主要由振动子、光学系统、传纸机构和时标等组成。振动子是将按被测参数的电流变化转变为光束偏移的一个测量机构，其可动部分一般由单匝的回线或多匝的线圈和小镜组成,并处在一个恒定磁场中,用电磁或液体阻尼的方法来保持最佳阻尼状态。可动部分的固有频率应适当高于被测参数波形中所含最高谐波频率，否则会造成记录畸变。图[光线示波器原理示意图]为光线示波器的基本工作原理。点光源产生的光线经光源透镜聚焦于振动子透镜和小镜上，由小镜反射的光束再经振动子透镜和记录透镜聚焦于记录纸上呈一矩形光点。光点沿记录纸 方向偏移的瞬时值与被测参数的瞬时值成比例,而传纸机构使记录纸沿时间方向以一定速度均匀移动，因此在记录纸上形成一条被测参数随时间变化的感光迹线，即＝()的关系,经处理后就显出所记录的波形。记录纸移动的速度有较大误差，所以记录纸的长度不能作为确定时间的依据。但时标能在记录纸上产生定时标记，因而能确定图象中的时间量。为获得正确清晰的波形图，振动子的固有频率、传纸机构的纸速和时标的间隔时间等都应根据被测参数合理选择。示波器还可通过内装或外附的直流放大器以及分流和分压电阻箱等装置来扩大测量范围。
参考书目
铁道部科学研究院建筑研究所编:《光线示波器》,人民铁道出版社，北京，1978。
龚韦荪
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