大学物理实验 课件 3示波器实验

2026/07/13示波器实验目录示波器基本原理示波器操作方法实验内容与步骤实验数据处理实验注意事项0102030405示波器基本原理01示波器的基本结构垂直系统接收被测信号控制电子束垂直偏转水平系统核心产生扫描电压控制电子束水平移动显示系统荧光屏将电子束轨迹转换为可见波形示波器的显示原理垂直偏转与被测信号电压成正比，决定波形高度水平偏转与扫描电压成正比，决定波形展开同步条件扫描周期为信号周期的整数倍时，波形稳定关键概念：触发电平调节确保每次扫描起点一致，实现波形稳定显示示波器操作方法02示波器面板功能介绍显示区荧光屏电源开关辉度调节聚焦调节垂直控制区通道选择耦合方式垂直灵敏度垂直位移水平控制区扫描速度水平位移扩展功能触发控制区触发源选择触发电平触发方式基本操作步骤1开机预热接通电源，预热5分钟使电路稳定→2基准调节调节辉度和聚焦，使光点清晰适中→3信号接入将探头连接至被测信号，选择合适的耦合方式→4波形调节调整垂直灵敏度和扫描速度，使波形完整显示→5稳定波形调节触发电平，使波形稳定不动实验内容与步骤03实验一：观察正弦波信号实验步骤测量要点观察标准正弦信号的波形特征，掌握基本测量方法1连接信号发生器输出端至示波器通道2调节信号频率为1kHz，幅度适中3调整示波器使屏幕显示2-3个完整波形4观察并记录波形的峰峰值、周期电压测量公式读取波形在垂直方向所占格数，乘以垂直灵敏度得到电压值电压值=垂直格数

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垂直灵敏度实验二：测量信号参数注意事项：测量前务必校准探头补偿；输入信号幅度不得超过示波器最大允许电压峰峰值电压波形最高点到最低点的垂直距离Upp=垂直格数

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灵敏度有效值电压峰峰值除以2√2Urms=Upp/2√2周期波形重复一次所需时间T=水平格数

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扫描速度频率周期的倒数f=1/T计算公式电压计算电压=垂直格数

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灵敏度周期计算周期=水平格数

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扫描速度测量方法说明读数技巧调节波形使峰峰值占据整数格，减少估读误差；光标对准格线交点读数单位换算注意灵敏度单位V/div与mV/div的切换；扫描速度注意ms/div与μs/div有效数字格数读取保留到0.1格；计算结果按仪器精度保留3~4位有效数字实验三：李萨如图形观察李萨如图形形成原理X通道信号X-Y模式示波器双通道控制Y通道信号频率比1:1频率比1:2频率比2:3电子束同时受两个正弦信号控制，形成稳定的闭合图形信号接入X-Y通道将两个正弦信号分别接入示波器的X通道和Y通道输入端选择X-Y模式切换至X-Y模式，使电子束同时受两个信号电场控制频率比条件当频率比为简单整数比时，形成稳定的闭合李萨如图形图形特征频率比决定图形形状相位差决定倾斜角度实验数据处理04数据记录要求记录项目具体内容单位备注

原始数据垂直灵敏度、扫描速度、格数读数V/div,ms/div,格直接从示波器面板读取

波形参数峰峰值、周期、频率计算值V,s,Hz由格数读数计算得出

仪器参数信号发生器设置、示波器档位Hz,V,div记录仪器面板设定值

环境条件室温、湿度等可能影响测量的因素℃,%RH异常环境需特别标注

记录规范使用表格形式，注明单位，保留适当有效数字数据处理与分析1计算测量结果根据公式计算电压、频率等参数2误差分析计算相对误差，分析误差来源3不确定度评定考虑仪器精度和读数误差4结果表达测量结果加不确定度误差来源读数误差人眼分辨刻度线时产生的视差与估读偏差仪器精度示波器固有分辨率和系统误差限制信号稳定性被测信号波动或触发不稳导致的测量抖动环境干扰电磁噪声、温度变化等外部因素影响处理建议：多次测量取平均，合理选择量程，记录完整实验条件实验注意事项05安全操作规范必须遵守接地保护确保示波器和被测电路共地，避免地环路电压限制输入电压不得超过示波器最大允许值探头使用正确选择探头衰减比，避免过载