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示波器的XYZ模式及其重要科研价值

已有 3718 次阅读 2016-5-17 20:13 |系统分类:科研笔记| 科学发现, 重大发明, 示波器, XYZ模式, 模拟时代

本文介绍一下示波器的XYZ模式,及其重要作用和意义。示波器XYZ模式: 在示波器背后还有一个Z输入,作为深度或亮度信号,即信号线条是有灰度级的。很多科研人员可能忽略了图形显示功能(XYZ模式)在科学发现中的重要意义,在模拟电子电路主导的时代(从1909年诺贝尔物理奖得主Karl Ferdinand Braun于1897年发明世一台示波器至1990年),其一直伴随着人类的重大科学发现和发明,比如诺奖授予的成果:扫描电子显微镜(SEM)、扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM)的发明。还有就是模拟电子电路时代的光电管荧光显微多普勒气象雷达,这些均使用了示波器的XYZ图形图像显示功能。在扫描成像和数据形貌分析中,该功能所能提供的视野不可小觑,笔者也曾运用这个原理自制过一台STM扫描隧道显微镜(图1)

运用示波器的XYZ模式也可使示波器具有视频监视功能(图2、图3)。电路原理:将摄像头输出的复合视频信号转化为深度信号(Z端子输入),同时分离场扫描和行扫描信号,场、行扫描信号由示波器X端子、Y端子分别输入。去年4月18日做的电路(图2-5),当时笔者做了两种方案:一、纯晶体管视频显示电路方案;二、NE555集成电路显示方案。


图1 自制的扫描隧道显微镜XYZ模式下显示结果


图1 示波器视频显示


图2 示波器视频显示

图4 示波器视频显示电路方案一

图5 示波器视频显示电路方案二






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