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文档简介

Oscillscope 示波器的使用示波器的使用 内容步骤实验原理实验仪器实验目的 【引言】 示波器是一种在生产、科研等领域中应用非常广 泛的电子测量仪器。 用途: 1、直接观察电信号的波形; 2、测定电信号参数:如幅度、周期、频率等 3、测定两信号之间的相位差; 4、只要能转化为电压信号的电学量和非电学量都可以用示 波器观测 示波器种类很多,同一种类示波器型号也很多。电子示 波管通用示波器基本原理相同,使用方法大同小异。 【预备知识】 电场中电子偏转 荧光粉、余辉 视觉暂留现象 几种信号波形 【实验目的】 1、了解通用双通道示波器的基本结构和基本工作 原理,熟悉示波器面板主要按键旋钮名称、作用和 调节使用方法 2、掌握用示波器观察波形、测量电压、周期、 频率等基本参量 的方法 3、掌握观察李萨如图形的方法,会用李萨如图 形法测量未知信号的频率 【实验仪器】 示波器1台 信号线 2根函数信号发生器1台 1.示波管的基本结构(哪几部分?) 【实验原理】 电子枪偏转系统 荧光屏 【实验原理】 2.示波器基本组成? 示波管,扫描、同步电路,X偏转系统,电源等 两种工作方式:非X-Y方式 X-Y方式 3.信号波形的显示原理 Y(垂直)偏转板加被测信号(外部经CH1或CH2输入) 【实验原理】 X(水平)偏转板加锯齿波(扫描)电压(扫描电路产生) 显示被测信号波形的两个条件? 4.波形稳定的方法 【实验原理】怎样使显示波形稳定? 连续扫描方式:TX:TY=n, 触发同步方式:由同步电路控制波形稳定 【实验原理】 5.信号参量测量原理(归结为电压及时间测量) Ky:电压偏转因数(灵敏度):垂直方 向偏转1格所需电压。V/DIV(伏/格) Dy:波形所占高度(格) Ky由VOLTS/DIV旋钮调节,右旋减 小 Ky在屏幕下方显示 Ky越大,显示的波形幅度越小 信号参量测量 测电压测时间 Ks:扫描时基因数:水平方向1格代表 的时间,单位:s/DIV、ms/DIV、 us/DIV。Dx:宽度 Ks由TIME/DIV调节,左旋Ks变大 Ks在屏上显示 Ks越大,扫描周期越大,显示的波 形周期个数越多 Ky=0.5V/DIVKs=5ms/DIV 【实验原理】 信号参量测量 思考题:输入电压峰峰值约12V,频率约600HZ,要使波形显示高 度占6格左右,显示3个周期应怎样调节?Answer 应调Volts/DIV,使偏转因数为2V/DIV 故调TIME/DIV旋钮,使时基因数为1.5ms/DIV 答: 【实验原理】 6、李萨如图形:是两个相互垂直的简谐振动的合运动轨迹图形 【实验原理】 (1) 2个正弦波信号,分别从CH1(X)、CH2(Y)输入 (2) 按下X-Y键 (工作在X-Y方式) 示波器观察李萨如图形的条件: 利用李萨如图可测频率和相位差 【实验原理】 6、测相位差:位移法(*)7、拍现象的观测(*) 同频率信号的相位差: 拍现象:频率相近的两振 动同方向合成(频率之和远 大于频率之差)。 可测拍频 【实验内容与操作】 信号源操作基本要求: 熟悉波形选择、频率调节、幅度调节、输出等相关操作 示波器要求基本要求: 熟悉波形显示(位置,显示幅度、周期数)、波形稳定的相 关操作 熟悉X-Y相关操作:亮点、线、李萨如图的相关操作 熟悉电压、周期、频率测量的相关操作 多观察、勤思考,学会根据现象、屏幕状态找出问题所在 对照P79、80页的图表, 熟悉屏幕显示意义、功 能键名称作用 【实验内容与操作】 1.熟悉功能按键旋钮名称、作用 亮度,水平、垂直位置旋钮居中,开机 电源开关 亮度旋钮 聚集旋钮 校准信号 安全接地 端 调节高度、聚焦(亮点、线清晰,亮度适中) 切换按扫描方式ATO/NML观察。 问题:开机如看不到亮点或亮线,原因? 选自动方式(ATO) 光迹旋转(亮 线不水平时调 ) 电源、亮度控制等 水平位置 垂直位置 同步方式 【实验内容与操作】 TIME/DIV:时基因数(扫描频 率)旋钮的作用 往左旋: 时基因数增大,扫描周期增大,扫 描频率降低-扫描速度变慢 亮线变成慢速移动的亮点,说明扫 描速度减小 时基因数旋钮: 旋:右旋-扫描频率增 大(扫描周期变小、时基因 数减小) 按:按下,旋微调 扫描控制部分 时基因数 50us/DIV 按下,上方VAR灯亮,非校准状 态,可以微调扫描频率 【实验内容与操作】 连接好信号线. 选择一种波形 、 调好频率、 调好幅度 2.观察、测量单通道波形(先只输入一路信号) 外触发信号输入 ,本实验不用 连哪个插口?BNC接头怎样 连? 信号源前面板“输出”连 示波器的CH1或CH2输入口 。 手拿BNC插头金属部分,插 到插口上,转一下,卡住 连线1连线2 信号源 示波器 【实验内容与操作】 通道开关:上 方灯亮为开启 垂直偏转因数旋钮:旋:右旋 偏转因数减小,显示幅度变大。 偏转因数在屏下方有显示 按:按下,VAR灯亮为非校准 状态-可微调显示幅度 接地/10倍衰减(按/长按) GND-将信号接地,P10-测信号 电压时,显示值要除10才正确 注意屏幕下方接地符号 旋VOLTS/DIV旋钮, 看屏幕显示变化。 左旋:电压偏转因数变大, 显示幅度变小。U=kyDy U一定,Ky变大,Dy变小 按AC/DC键,看屏幕下方 显示的变化 注意屏幕下方交、直流符 号.(信号中无直流成份时 ,波形显示无变化) GND/P10键,看屏幕显 示的变化 注意屏幕下方的接地符号 、P10符号 交流/直流耦合: AC-只输入交流成份,直流 成份被滤掉;DC-直接输入 垂直控制部分 触发源、极性、 耦合方式 【实验内容与操作】 怎样使信号波形稳定?要点: 触发同步 方式 触发信号 耦合方式 触发电平 正确选择SOURCE(触发源) 5种触发源选择(屏右下方) 选择方法: 信号接CH1,源选CH1,接CH2,源 选CH2。或均选VERT TRG LEVEL旋至中间附近 ,灯亮。 ATO/NML选自动ATO 一般要选ATO触发(自动) 触发源 SOURCE选对时,LEVEL灯才能调亮 ,同步才起作用!波形才稳定 同步控制部分 按COUPLING键(同步信 号藕合方式),观察 3种状态(AC、LFR、HFR)可能对稳 定有影响!一般选AC 【实验内容与操作】 扫描时基 (扫描频率) 波形稳定后再调节 TIME/DIV,改变显示的周期数( 2-3个左右) 左旋,Tx增大,n=Tx/Ty变大 其它: SLOPE:(触发极性),对稳定无 影响 TV:电视同步 HoldOff:扫描暂停,一般用于 复杂波形观察 触发极性 保持时间 电视同步 测量功能操作 测量前先使波形稳定,高度约2/3左右,2-3个周期 调整旋钮: 测量模式下旋:移光标线 ; 按下/按起:切换微调/粗调 TEXT/ILLUM模式下调 节字符/刻线亮度 状态保存、恢复 字符/照明亮度 调节选择 光标选择: C1-选光标1,C2-选光标2, TRK-同时选中 【实验内容与操作】测量控制部分 测量功能选择: V-测电压测电压 ,T-测时间,1/T:时间倒数( 可测频率),OFF-关闭光标测量功能 【实验内容与操作】 选择光标:(按C1-C2-TRK,选择一根或两根同时选中) 测电压峰-峰值、周期、频率的测量要点: 选功能:按V-T-/1T-OFF选择功能或关闭 移光标:旋Viarable将两根光标线分别测量点对齐,按 Viarable转换粗调和微调,仔细对准。 读数:记录左上方的测量值及单位。 【实验内容与操作】 三种波形的要选不同的幅度和频率进行测量,先选好频率、幅度 ,再调示波器使波形稳定,最后再测量。 如:正弦波:约1000HZ,15V 方 波:约500HZ,10v 三角波:约200HZ,5v 记录时要注意有效数字、注明单位 表1 信号基本测量数据记录 表 信号 信号发发生器显显示值值示波器量测值测值 VP-PfVP-PT1/T 正弦波 方 波 三角波 输入信号观察操作小结 1、亮度(Inten)适中,位置(position)居中,同步方式选自动(ATO) 2、通道选对,信号输入要畅通 开启相应的通道(CH1,CH2),不要GND(接地),不要按下X-Y键 3、波形稳定靠同步,来源(source)正确,同步电平(TRG Level)起作用 同步源(Source)选正确:根据信号输入选CH1(或CH2),或VERT; 同步电平(TRG LEVEL)居中:指示灯要亮,同步才起作用 同步藕合(Coupling):一般选AC 4、波形高度调偏转(Volts/DIV),扫描速度(Time/DIV)定波数 VOLTS/DIV右旋电压偏转因数变小,显示幅度变大; TIME/DIV-右旋,扫描加快(周期变小),扫描时基因数变小,显示波形 数变少 【实验内容与操作】 信号测量操作小结 先调出稳定波形:占屏幕高度2/3左右,2-3个周期左右 1、选功能: 按V-T-1/T-OFF 2、选光标和移光标: C1-C2-TRK选光标,VARIABLE移光标(按切换粗调/微调) 3、读数(左上角,V1, V2, T, 1/ T,注意单位) 测电压时不要按P10键,即屏幕下方不要出现P10字符 测CH2输入信号电压时,要关闭CH1 测量时不要按下VOLTS/DIV,TIME/DIV旋钮 【实验内容与操作】 【实验内容与操作】 将两正弦信号(一个50HZ,另一个频率200Hz以内)输 入到CH1,CH2 开启CH1,CH2,按观察单个波形方法使两波形均显示 出来并稳定 ALT/CHOP的作用(*) ADD/INV键的作用:观察信号同向合成(加、减)(*) 思考:怎样确定哪个波形是哪个通道输入的? 接了两个信号,怎样测CH2信号电压? 3.观察双通道(输入两路正弦信号)波形 【实验内容与操作】 波形的扩展控制(放大)(*了解) 波形放大倍数 5、10、20倍 ALT(灯亮): 原始波形与放大 波形同屏显示。 按1/MAG到MAG状态,再按动 5-10-20键,观察 MAG状态下,按ALT至灯亮,观察屏幕变 化,同时调节垂直位置旋钮 按1/MAG到MAG状态,观察屏幕变化 按1/MAG,回到正常状态(1) 波形扩展开关 1:原始波形(不放大) MAG:放大波形 MAG功能常用于观察复杂波形的细节 正常应调到1档(屏下方不要出现 5等字样) 4.X-Y方式相关操作要点 CH1,CH2均不接信号,按下X-Y键,显示亮点(?) 从CH1(X)输入可调正弦波(或三角波),按下X-Y键, 显示水平亮线(?) 调VOLTS/DIV或调信号源幅度 从CH2(Y)输入可调正弦波(或三角波),按下X-Y键,显示竖直亮线(? ) 调VOLTS/DIV或信号源幅度 50HZ固定正弦波、可调正弦波接CH1、CH2 (按要求连接) 调出两个正弦波形,按下X-Y键,观察李萨如图形 调节可调正弦波频率,观察不同频率比对应的李萨如图,完成表2 观察李萨如图形: 【实验内容与操作】 亮点?水平亮线?竖直亮线?李萨如图? -键 思考: 1、为何很难得到静止不动的图形 2、能否调扫描或同步相差按键旋钮,使李萨如图形静止? 【实验内容与操作】 表2 李萨如图形观察记录 2:11:11:32:3 50505050 25 李萨萨如 图图 形 Nx=4,Ny=2 Nx=_,Ny=_ Nx=_,Ny=_ Nx=_,Ny=_ 规范画出某瞬间图形 ;画交线或切线 根据画的交线或切线, 填交点数或切点数 两信号不相关,相位差变化 不能、因按下X-Y键,扫描、同步电路都不工作 答案 X-Y方式操作小结 X-Y方式:按下X-Y键(屏右下方显示X-Y),分4种情况: 1、CH1、CH2不输入信号(或CH1、CH2接地)-亮点 2、CH1输入信号(正弦波或三角波),CH2不输入信号(或接地 )-水平亮线 亮线长

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