示波器的原理和使用、声速测量实验报告

1、示次星的原理和使用.戋速测受一宾检町的(1) 了鮮示波森的底本结构及其工作虑理，学习幷拿握示波余的g本使用方比；(2) 学习色信号有关参数的基本統念及其测量：(3) 了鮮声败在空中传椿送皮和体状态参量的关糸：(4) 了鮮超步波产生和接收的廉理，学习用相佞法测量空中的步速.二宾砂应理(1) 承波森的工作虑理(阴奴射线示波管丿：由电孑枪发出电子，电子经由竖直偏转板俎成的偏转糸统后，运动方尙发生偏转，黃终 扫亦涂冇熒光扮的英光屛上.形成光斑。登豎直偏转板上加上一岌的电庄信号后，再在水平 偏转板上加一柑描5,使光斑洛水平方向拉开，即可疫荧光屛上显示竖直偏转板所加的电 庄波形，此肘X和Y方向上电压的周期

2、应才(1等。(2) 利萨如图形如果心示波季的X和丫綸入羯同时綸入频率相同或成简单整散比的两个正孩波传号， 則屛*上的光斑将呈现特療形状的轨逹.这科純迹图称为利萨如图形。频率比不同对将形成 不同的利萨如图形。若己知其中一个传号的频率，数出国上的切点数氐和n、,，便可算出另 待测传号的频率。G)空中的步速在诅度为tC.相对谡度为r的空中，声遠为V = 331.5 f 1 + 1 + 0.31叽初丿(m/s)(4)相位法测量步遠声波的传插速度与步波频率的关糸为v=f X只要测出步波的频率f及败长入，便可求出步遠V。其中步波频率f可通过测量宗源的振动 频率直接得刊，波长入可以利用相住法来测量。波是震动

3、状态的传埶 也可以说旻相伐的传 榕。沿传榕方向上的任何两点.如果其报动状态相同(同向丿或者说其相佞差为2兀的整数 信，这是両点间的距富应寻于波长九的整数得，即l = n X (n为正整数)利用此关糸式可精确地测量浹长。丄余检仪星(1) TBS1102B-EDU欽字示波森、AFG1062型函数信号发生森和制多波形传号发生森(2) 步波发生怎、超步波接收森和数显游标卡尺(1) 波形呢測分别用1制多波形信号发生乐输出正孩波.三角波.方波和尖咋波，用承波森显承输出 信号，读出峰峰值.周期和频率，并计算出冇效值。(2) 观秦利萨如图形杆函数信号发生帝的A. B两瘩正孩传号綸入到承波乐両个输入殉调出技：f

4、y=l： h并 分别调两務走波形后合成利萨如图。调整其中一个波的相住.使両波的和佞差分别为0,兀 /4, n/2. 3 7i/4, it,观察并诃录示波森上的图形。调整频率，使fx： fy=2： 1,并重复上述过程。(3)步速測量 记录室凰h和相对溟度r】。 将西数传号发生森的输出端A路与步败发射森的输入端及示波森的CH1相连将超 波接收森的输出端与示冰森的CH2扣连。困救传号发生森五子正孩波输出，綸出炀度10V 左右。接线肘注意红色为传号线，黑色为地线。 用示波森观秦加A步败发生森上的屯传号，丸疔传号发生森的频半调节到40kHz. 然后细调频率，使接收赛输出传号呆大.并诃录下此频率，即为超步

5、波频率。()用相後比测波长。将示波段设.2L为X丫工作方式，利用利萨如團找出同相佞点来求 波长。每遏一个同柑点.测一次接收森的住JLX.连续测20个数据XM2go侧可得出波 长进而得列步速的卖验值。再次北录玄温t2和相对涅度。煞后杳出平均主温对应的饱和羔汽庄，计算声逮的 理论值。(4)研丸方败与三角波.尖脉冲之间的关糸从电彖森的芫放电波形到三角败按照右图连接电路，生色源E通过电EaR对电家C芫电时， 电彖C上的电压雯化，生t=0时，4=0；生t=8时，uc=Eo用 荻数传号发生赛綸出方波u(牟牢值约5V, f=1kHz),加A由RC 纽成的电潯上。R=10kQ , CO.Ol卩F。用总波森同对

6、观疼u及 乂的波形。然后圾慢提离方浹u的频率，观看乂的波形变化及槪 度支化情况，诃录变化规律及祈后的频率.屯阻及电彖寻奏数。 固定u的频率.将R数值由小变丸.作同挥的观测。尖脉冲产生虑理研丸杆方波加A.右图的屯珞上。若U是方波，則Ur为脉冲波.用 承败乐同肘观疼U与Ur的波形。卖睑中取C = 001 L F R = 200 Q,方波信号频4 f=lkHzo卖睑中改变f或R.观疼波形支化。(5) 和伐变化的观測观测右图中R敌麦时，Uo与Ui之间的相伐雯化。Uc与Ur両者 疫相伐上相差90 o R卖际上并不能到8,它又有少许电感，因 此相伐差变化国始终比0兀咯小。实捡中，5正孩传号频率取f=5kH

7、乙取CO.Ol卩F, R用电 阻錯。丸疫kQ量级改雯R,灾性观测uo与M之间的相住差0的 变化，也焉込录R=0, 8Q对的e值及 =90肘的R值.将測 量结果与理论计算值比较。C的实际值标A仪怎上。五救梶处理(1)波形观測伞伞值Upp (V)周期T (us)频 4 f (kHz)有效值Ueff (V)正孩波2.72786.01.2720.962三角波4.00784.01.2761512.0781.01.2806.0012.2777.01.287(3)声速测量玄温：t】 = 28(rCt2=28.OT共振频率：40.390kHz谡皮：r】=450% q=459%接收怎伐.更X1X2X3X4X5X

8、6X?xcXoX10读数(mm)2.4711.7020.6729.5038.2346.9555.5764.2172.9881.68XuX12X13X14X15X|6X17X|8X19X2089.8298.62107.35116.18124.81132.92140.47149.51157.99166.82X|i-X| = 87.35mmXi2-X2 = 86.92mmXi6X6=85.97mmX|7-X7=84.90mm用逐臭比计算:Xi3-x3 = 86.68mmxi4-x4=86.68mmx15-x5=86.58mmXis-Xc = 85.50mmXi9-x9=85.01mmx2o-x1o=

9、854mm九= (8735+8692+8668+8668+8658+8597+8490+8550+8501+8514)/100 = 8607mmSlox=O.8855mm=0.6343mm得厶 x=0.06343mmX = (8.61 0.06)mm故 v=fX=347.6367m/sAv=v= 347.6367X= 2.5634m/$v= (347.6 2.6)m/s用黃小二乘法：拟合直线y=8.6106x -4.9892 r2 = 0.9999a=-4.9892mmX =b=86106mmr=09999/.Sx= X=0.02870mmA x =tpS=0.05999mmX =(8.61

10、0.06)mmv=fX=347.6367m/sAv=v= 347.6367X= 2.5634m/$2=45.45%v= (347.6 2.6)m/s 速.理论值：2=28(rc/.Ps=O.O378x1O5Pav = 331.5 J/ 1+1 + 0.3严I 7（）p丿45.45% x 0.037$ xlO61.013 x IO5= 348.99OOm/s六思考题1承波森的虑理和使用(1) 可能虑因：水平戎者垂直住置旋钮调整过皮使得光点超出屛调整水平和垂直方向的炎钮列中 间後置附近；光点亮皮丈睹调节亮度從钮示波森损坏更换5?波森(2) 调节触发屯平谡钮可使波形稳主下来G)fy 令看刊一条竖线水平移fyfx会看列示波森上丫传号图形彼左右竝伸得很长