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示波器的使用方法河北省深州市职教中心 郭平示波器是利用电子示波管的特性，直接显示电压或电流变化规律或变化过程的电子测量仪器。通过它可以直观地观察被测电路的波形，包括形状、幅度、频率（周期）、相位，还可以对两个波形进行比较、描绘特性曲线等。示波器是电子技术中使用非常广泛的一种电子仪器。虽然示波器的型号、品种繁多，但其基本组成和功能却大同小异，本文介绍通用示波器的使用方法。一 示波器的组成示波器由示波管、扫描信号发生器、水平放大器、垂直放大器、电源等五部分组成。1、示波管示波管即阴极射线管，是示波器的核心。它将电信号转换为光信号。由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分密封在一个真空玻璃壳内，构成了一个完整的示波管。（1） 电子枪：作用是发射电子并聚焦成很细的高速电子束。电子枪由灯丝、阴极、控制栅极、第一阳极和第二阳极组成。灯丝通电加热阴极，阴极在灯丝加热作用下发射电子。控制栅极是一个顶部有小孔的金属圆筒，其上加有比阴极电压低的负电压。调节其电压的大小，可控制轰击荧光屏的电子束的强度，从而改变荧光屏上光点的辉度（亮度）。第一和第二阳极加有对阴极来说为正的电压，其作用有二：一是吸引由阴极发射来的电子，使之加速，二是使电子束聚焦。（2） 偏转系统：作用是控制电子束方向，使电子束有规律的移动，从而在荧光屏上显示被测信号波形。它由两对相互垂直的极板构成，其上分别加上电压，使两对偏转板间各自形成电场，垂直偏转板使电子束在垂直方向偏转，水平偏转板使电子束在水平方向偏转。（3） 荧光屏：作用是显示被测波形。 荧光屏位于示波管前端，其内壁涂有荧光物质，在高速电子束的轰击下可发光。其发光的强弱决定于电子束的电子数量和速度，发光的颜色由荧光物质决定。2、扫描信号发生器：作用是产生频率可调的锯齿波电压，作用于示波管的水平偏转板。3、水平放大器 ：作用是放大或衰减锯齿波扫描电压或外加信号电压，把它变换成合适的电压送到水平偏转板上，产生满足观测要求的水平偏转。4、垂直放大器 ：作用是放大或衰减被测信号电压，把它变换成合适的电压送到垂直水平偏转板上，产生满足观测要求的垂直偏转。5、电源：作用是向整个示波器供电。二 示波器的工作原理1、在示波器的垂直偏转板上施加被测信号电压，则可使光点上下移动。2、在示波器的水平偏转板上施加重复周期等于被测信号周期整数倍的锯齿波电压，使荧光屏上能反复显示被测信号一个周期或几个周期的完整波形。三 面板介绍示波器的面板装置按其位置和功能通常可划分为3大部分：显示、垂直(Y轴)、水平(X轴)。现分别介绍这3个部分控制装置的作用。1显示部分（电源部分）(1)电源开关：接通或关闭电源。(2)电源指示灯：电源接通时，灯亮。(3)辉度：调整光点亮度。（通过调节控制栅极负电压大小的电位器来实现）(4)聚焦：调整光点或波形清晰度。（聚焦和辅助聚焦是通过调节第一、第二阳极电压大小的电位器来实现）(5)辅助聚焦：配合“聚焦”旋钮调节清晰度。(6)标尺亮度：调节坐标轴上刻度线亮度。（此旋钮调节的是荧光屏后面的照明灯亮度）(7)光迹旋转旋钮：当用于调整水平扫描线，使之与水平刻度线平行。(8)标准信号：输出频率为1kHz、幅度为0.5V方波校准信号。加到Y轴输入端，用以校准Y轴输入灵敏度和X轴扫描速度。2.垂直部分(1)Y轴输入插座：被测信号由此直接或经探头输入。(2)Y轴输入选择开关(垂直输入耦合选择开关)“DC-AC”：用以选择被测信号接至输入端的耦合方式。置于“DC”是直流耦合，能输入含有直流分量的交流信号；置于“AC”位置，实现交流耦合，只能输入交流分量；置于“”位置时，Y轴输入端接地。(3)垂直衰减开关（灵敏度选择开关）“V/div”：用于选择垂直偏转因数，表示显示器屏幕上垂直方向每一格对应的电压值。其上的红色旋钮为细调旋钮，顺时针方向旋到底时为校准位置。(4)垂直位移调节旋钮“”：用以调节波形的垂直位置。(5)显示方式选择开关：用以选择垂直系统的工作方式。具有五种不同作用的显示方式：“交替”：这种工作状态适用于观察两个工作频率较高的信号。“断续”：这种工作状态适合于观察两个工作频率较低的信号。（交替和断续这两种状态均属于“双踪”显示，此时，在示波器屏幕上同时出现两个不同的被测信号）“YA”：显示“YA”通道的信号波形。“YB”：显示“YB”通道的信号波形。( “YA ”或者“YB ” 这两种状态均属于“单踪”显示，此时，在示波器屏幕上单独显示“YA”或“YB”通道的信号波形)“YA + YB”：示波器将显示出两路信号叠加的波形。3.水平部分(1)扫描速度选择开关“t/div”：用于选择扫描时间因数。表示显示器屏幕上水平方向每一格对应的时间值。其上的“微调”旋钮顺时针方向旋转到底为“校准”位置。(2)水平位移调节旋钮 “ ”：用以调节波形的水平位置。(3)触发方式开关“高频、常态、自动”：用以选择不同的触发方式，以适应不同的被测信号与测试目的。“高频”：扫描处于高频触发状态，由示波器自身产生的高频信号(200kHz信号)，对被测信号进行同步。不必经常调整电平旋钮，屏幕上即能显示稳定的波形，“常态”：采用来自Y轴或外接触发源的输入信号进行触发扫描。无信号时，屏幕显示光点；有信号时，显示稳定波形。“自动”:扫描处于自动状态，无论有无触发信号，扫描自动进行。无信号时，屏幕上显示光迹；有信号时显示稳定的波形。(4)触发方式开关“内、外”：置于“内”位置时，扫描触发信号取自Y轴通道的被测信号；置于“外”位置时，触发信号取自“外触发X 外接”输入端引入的外触发信号。(5)触发极性开关“、”：在“”位置时选用触发信号的上升部分、在“”位置时选用触发信号的下降部分对扫描电路进行触发。(6)触发耦合方式开关“AC”“AC(H)”“DC”:“DC”档，是直流耦合状态，适合于变化缓慢或频率甚低(如低于100Hz)的触发信号。“AC”档，是交流耦合状态，由于隔断了触发中的直流分量，因此触发性能不受直流分量影响。“AC(H)”档，是低频抑制的交流耦合状态，在观察包含低频分量的高频复合波时，触发信号通过高通滤波器进行耦合，抑制了低频噪声和低频触发信号(2MHz以下的低频分量)，免除因误触发而造成的波形幌动。四 示波器的使用方法1.调节时基线(1)预置面板各开关、旋钮。亮度置适中；聚焦和辅助聚焦置适中；垂直输入耦合置“AC”；垂直偏转因数选择0.1vdiv；显示方式选择选择 “YA”；垂直灵敏度微调置校准位置（顺时针方向旋转到底），垂直位移置中间位置；扫描时间因数预置在“05msdiv，扫描时间微调置校准位置（顺时针方向旋转到底）；水平位移置中间位置；触发方式置“自动；触发耦合方式开关置“AC；触发源选择置内。 (2)按下电源开关，电源指示灯点亮。 (3)调节亮度和聚焦、辅助聚焦等有关旋钮，直至出现纤细明亮的扫描基线，调节垂直和水平位移调节旋钮使基线位于屏幕中间与水平坐标刻度重合。 2校准信号：示波器本身均有一个0.5Vpp标准方波信号输出口（不同型号的示波器校准电压的峰峰值略有不同），当获得基线后，即可将探头接到此处，此时屏幕显示频率为1kHz、幅度为0.5V方波校准信号。调节垂直衰减开关旋钮和扫描时间因数旋钮，方波的幅度和宽窄可变化，说明示波器基本调整完毕可以投入使用。3测量信号：将测试线接在“YA”输入插座（测试线所接插座根据预置面板时显示方式选择“YA”还是“YB”来决定），测试探头触及测试点，即可在示波器上观察到波形。如果波形幅度太大或太小，可调整垂直衰减开关旋钮；如果波形周期显示不适合，可调整扫描速度选择开关旋钮。 (1)交流电压的测量电压(pp)：垂直偏转幅度（div）x(Vdiv)（垂直衰减开关档极）x探极衰减倍率。例如：测得上峰到下峰偏转格数是56格，Vdiv开关置05，用x10探头衰减倍率，将数据代人：电压（pp）=56X05 X 10二28 V。由电压的峰峰值可得：电压最大值=电压(pp)2。(2)直流电压的测量将Y轴输入选择开关置于“地”位置，触发方式开关置“自动”位置，使屏幕显示一水平扫描线，此扫描线便为零电平线。将Y轴输入耦合开关置“DC”位置，加入被测电压，此时，扫描线在Y轴方向产生跳变位移H，被测电压=“V/div”开关指示值X H（垂直跳变的格数）。(3)时间的测量示波器扫描信号发生器能产生与时间呈线性关系的扫描线，因而可以用荧光屏的水平刻度来测量波形的时间参数，如周期性信号的重复周期、脉冲信号的宽度、时间间隔、脉冲上升时间和下降时间、两个信号的时间差等，还可计算周期性信号的频率。下面以测量周期性信号的周期为例来说明。信号周期=信号一周期水平方向的格数（div）X“t/div”（扫描时间因数档级）测定了信号周期后，可用下式求出频率f ：f=1/T例如示波器上显示的被测波形，一周期为5div，“t/div”开关置“10s”位置，则其周期和频率计算如下：T=10us/div5div = 50us f= 1/50us =20kHz 所以，被测波形的周期为50us，频率为20kHz。五 示波器的使用注意事项(1) 示波器使用时要避免频繁开机、关机。(2)先预热。示波器通电后需预热15分钟后再调整各旋钮。(3)调节“辉度”旋钮使亮度适中。注意亮度开关不可开得过大，仪器短时间不用时可将亮度关小，不必切断电源。关机前先将辉度调节旋钮沿逆时针方向转到底，使亮度减到最小，然后再断开电源开关.(4)调节“聚焦”和“辅助聚焦”使光点直径小于1