电子示波器及其应用
示波器的原理及应用论文
示例示波器的原理及应用论文1. 引言示波器是一种常用的电子测量仪器，用于检测和显示电压随时间变化的波形。
它广泛应用于电子、通信、无线电等领域。
本文将介绍示波器的基本原理及其在实际应用中的一些典型场景。
2. 示波器的基本原理示波器的基本原理是根据输入信号的变化来控制电子束的偏转，从而在屏幕上显示出相应的波形。
示波器主要由以下几个部分组成：- 垂直放大电路：用于放大输入信号的幅度，以便能够显示在屏幕上。
- 水平放大电路：用于控制扫描线的速度，以便能够正确显示信号的时间变化。
- X-Y放大电路：用于将两个输入信号进行叠加显示，常用于观察两个信号之间的相位关系。
- 触发电路：用于设置示波器的触发条件，保证稳定的波形显示。
3. 示波器的应用场景3.1 电子设备维修示波器在电子设备维修中起着重要的作用。
通过连接示波器到待测设备的电路上，技术人员可以通过观察波形来判断问题所在。
例如，当出现频率不稳定的情况时，示波器可以帮助定位到频率问题的源头。
3.2 信号分析示波器可以用来对信号进行分析。
通过调整示波器的垂直和水平放大倍数，可以观察到信号的频率、幅度、相位等特征。
这在电子通信领域中非常有用，例如在无线电设备调试中，可以使用示波器来观察信号的无线电频率和调幅等信息。
3.3 教学实验示波器也被广泛应用于电子实验教学中。
学生可以通过连接示波器到实验电路上，观察和分析实验中的波形变化。
这有助于学生理解电子原理和实验过程。
4. 示波器的使用注意事项在使用示波器的过程中，需要注意以下几点： - 示波器的输入信号范围不能超过设备规定的最大输入范围，否则可能会损坏设备。
- 示波器的触发条件需要正确设置，以保证稳定的波形显示。
- 连接示波器到待测电路时，需要注意正确的接地方式，避免出现误差。
5. 结论示波器是一种重要的测量仪器，具有广泛的应用前景。
本文介绍了示波器的基本原理和一些常见的应用场景，以及在使用示波器时需要注意的事项。
示波器原理的应用实验报告
示例器原理的应用实验报告1. 引言本实验旨在通过使用示波器来研究示波器的原理和应用。
示波器是一种常用的电子测量仪器，用于观察并测量各种电信号的形态和特性。
本实验将通过实际操作来了解示波器的原理以及如何正确使用示波器进行信号测量。
2. 实验器材•数字示波器：型号ABC123•信号发生器：型号XYZ789•BNC线缆：2根•电源线：1根•50欧姆负载电阻：1个3. 实验原理示波器是通过将电信号转换为可视化的波形来帮助我们分析和测量信号。
其基本工作原理如下：1.输入电路：示波器的输入电路用于接收待测信号。
通常使用BNC线缆将电源线输出与示波器的输入端连接。
2.垂直放大器：示波器的垂直放大器负责对输入信号进行放大和调整。
放大倍数可以手动设置。
3.水平放大器：示波器的水平放大器用于调整水平放大倍数，以及控制触发电路。
4.触发电路：示波器的触发电路用于触发并稳定显示波形。
通过调节触发电路的阈值和触发方式，我们可以选择合适的触发条件。
5.模拟示波器 vs 数字示波器：模拟示波器将输入信号直接放大到示波图上，而数字示波器则将信号转换为数字信号，进行数字化处理后再显示。
4. 实验步骤步骤1：连接示波器和信号发生器1.将信号发生器的输出端与示波器的输入端通过BNC线缆连接。
2.确保连接牢固，并检查电源线连接正确。
步骤2：设置示波器参数1.打开示波器，进入设置界面。
2.调整垂直放大倍数和水平放大倍数，以适当显示待测信号。
3.设置触发方式和触发电平，确保波形稳定显示。
4.根据需要，设置其他参数，如显示模式、测量功能等。
步骤3：观察并分析信号1.打开信号发生器，产生一个待测信号。
2.在示波器上观察并分析信号的波形特征，如振幅、频率、相位等。
3.进行必要的测量和记录，如峰峰值、频率等。
4.根据需要，进行信号分析和处理，如频谱分析、时间域分析等。
步骤4：断开连接和关闭设备1.断开信号发生器和示波器之间的连接。
2.关闭示波器和信号发生器，拔出电源线。
电子科大电子实验示波器的使用
电子科大电子实验示波器的使用首先，使用示波器前需要确保其连接正确。
通常，示波器有两个输入通道，可以同时观测两个信号。
将待测信号的正极连接到示波器的“CH1”输入端，负极连接到示波器的地线。
如果需要同时观测两个信号，可以将第二个信号的正极连接到示波器的“CH2”输入端。
接下来，需要调整示波器的垂直和水平控制。
垂直控制用于调整信号的幅度，可以通过旋转示波器的“VOLTS/DIV”调节旋钮进行调整。
水平控制用于调整信号的时间尺度，可以通过旋转示波器的“TIME/DIV”调节旋钮进行调整。
然后，选择合适的触发模式。
示波器可以根据触发信号的特征来稳定地显示波形。
触发模式通常有自动触发和外部触发两种模式。
在自动触发模式下，示波器会自动捕捉并显示波形。
在外部触发模式下，示波器会等待外部信号触发后才显示波形。
调整好触发模式后，可以开始观察并记录波形。
示波器的屏幕上会显示出待测信号的波形。
可以通过旋转示波器的水平控制来调整波形的位置，使其在屏幕上居中显示。
如果需要测量波形的幅度、周期等参数，可以使用示波器上的测量功能。
通常，示波器会提供峰峰值、平均值、频率等参数的测量。
在观察波形时，有时可能需要放大或缩小波形的幅度以更清楚地观察细节。
示波器通常提供“垂直”和“水平”放大功能，可以通过旋转相应的调节旋钮进行操作。
在使用示波器时，还需要注意以下几点。
首先，示波器的输入端需要与待测信号相匹配，以避免过大或过小的输入信号导致测量失真。
其次，示波器的地线需要正确连接，以避免仪器或电路的短路。
此外，示波器的垂直和水平控制需要根据待测信号的特征进行调整，以确保获取准确的波形。
总结起来，正确使用电子科大电子实验室的示波器需要连接正确，调整垂直和水平控制，选择合适的触发模式，并注意波形的放大和测量。
通过正确使用示波器，可以更好地观察和分析电信号的波形，从而进行实验、调试和故障排除等工作。
示波器原理及其在电子学中的应用
示波器原理及其在电子学中的应用仪器中的强手 - 示波器电子学是现代社会的重要组成部分，电子技术与电器工程领域中常常需要进行电信号的测量和观测。
在这样的时候，示波器是至关重要的一部分。
在本文中，我们将会探究示波器的原理并了解它在电子学中的应用。
一、什么是示波器示波器是一种用于显示电信号波形的仪器。
它能够将电信号转换成关于电压和时间的二维图像，图像的横轴代表时间，而纵轴代表电压。
示波器是测试电子学中最常用的仪器之一。
二、示波器的原理示波器的核心部分是一种叫做光电转换器的设备，其作用是将电信号转换成光信号，再传输到显像管上形成一幅图像。
显像管通过对光放大处理后，再通过荧光屏形成一幅二维图像。
由于示波器是根据电信号产生图像，因此最重要的是要理解电信号的本质。
我们知道，所有的电信号都是电压随着时间的变化而产生的。
这就意味着电信号可以用电压-时间的曲线来表示。
示波器是将电信号应用在垂直板上，再将时间应用于水平板上，从而生成波形图像。
三、示波器在电子学中的应用示波器是电子学中最基本的仪器之一，因此在电子学、电器工程以及计算机科学等领域中有着广泛的应用。
1. 测量和分析示波器是测量电信号最重要的工具。
不管是分析电路是否工作，还是研究信号峰值、频率和波形的变化，示波器都是必不可少的。
示波器还可以捕捉短暂的信号突发事件，以便更好地了解它们的性质。
2. 调试和故障判断当电路故障时，示波器可以帮助工程师查找问题的根源。
例如，示波器可以检查信号是否达到某个节点，或者帮助工程师检查电路中是否有干扰和泄漏。
通过这些方法，工程师可以确定电路故障的源头并采取适当的措施解决问题。
3. 数据可视化在许多情况下，数据可视化是至关重要的。
此时，示波器可以通过将电子信号转换成可视的波形图表来完成。
这些图表可以帮助工程师更好地了解电路的工作原理，并且有助于更好地理解数据的含义。
特别是在信号处理和嵌入式系统的设计中，示波器的应用非常广泛。
4. 教育和培训示波器在电子学教育和培训中扮演着重要的角色。
示波器的原理和使用方法
示波器的原理和使用方法在数字电路实验中，需要使用若干仪器、仪表观察实验现象和结果。
常用的电子测量仪器有万用表、逻辑笔、普通示波器、存储示波器、逻辑分析仪等。
万用表和逻辑笔使用方法比较简单，而逻辑分析仪和存储示波器目前在数字电路教学实验中应用还不十分普遍。
示波器是一种使用非常广泛，且使用相对复杂的仪器。
本章从使用的角度介绍一下示波器的原理和使用方法。
1 示波器工作原理示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。
它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。
示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。
1．1 示波管阴极射线管(CRT)简称示波管，是示波器的核心。
它将电信号转换为光信号。
正如图1所示，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。
图1 示波管的内部结构和供电图示1．荧光屏现在的示波管屏面通常是矩形平面，内表面沉积一层磷光材料构成荧光膜。
在荧光膜上常又增加一层蒸发铝膜。
高速电子穿过铝膜，撞击荧光粉而发光形成亮点。
铝膜具有内反射作用，有利于提高亮点的辉度。
铝膜还有散热等其他作用。
当电子停止轰击后，亮点不能立即消失而要保留一段时间。
亮点辉度下降到原始值的10％所经过的时间叫做“余辉时间”。
余辉时间短于10μs为极短余辉，10μs—1ms为短余辉，1ms—0．1s为中余辉，0．1s-1s为长余辉，大于1s为极长余辉。
一般的示波器配备中余辉示波管，高频示波器选用短余辉，低频示波器选用长余辉。
由于所用磷光材料不同，荧光屏上能发出不同颜色的光。
一般示波器多采用发绿光的示波管，以保护人的眼睛。
2．电子枪及聚焦电子枪由灯丝(F)、阴极(K)、栅极(G1)、前加速极(G2)(或称第二栅极)、第一阳极(A1)和第二阳极(A2)组成。
电子示波器实验报告
电子示波器实验报告引言：电子示波器是一种常用的电子测量仪器，广泛应用于电子工程和通信领域。
本次实验旨在通过使用电子示波器来观察和记录电路中的信号波形，并分析实验结果。
一、实验目的通过本次实验，我们的目标是熟悉电子示波器的基本操作和使用方法，掌握信号的观测和测量技巧，并深入了解各种波形特征及其在电路中的应用。
二、实验原理电子示波器通过将待测信号转换为可见的图像，实现对信号的观测和分析。
其基本工作原理是将电压信号转换为电流信号，并通过电子束的偏转来显示波形。
此外，示波器还具备调节时间和电压的能力，能够方便地对信号进行测量和分析。
三、实验步骤1. 将待测信号与示波器的输入端相连，并打开示波器。
2. 调节示波器的触发模式和触发电平，以便能够稳定地显示波形。
3. 调节示波器的时间基准，适配信号的频率，并选择合适的水平和垂直缩放系数。
4. 观察并记录波形的特征，如振幅、频率、周期等。
5. 使用示波器的测量功能，对波形进行测量和分析，如峰峰值、最大值、最小值等。
四、实验结果与分析在实验中，我们使用示波器观察了几种不同波形，如正弦波、方波、三角波等。
根据观察结果，我们发现：1. 正弦波的特征是周期性振动，振幅和频率可以通过示波器的测量功能轻松获得。
2. 方波是由高电平和低电平两个状态交替组成的，可以通过示波器的垂直缩放调整来观察到不同的峰值。
3. 三角波的特点是等角度斜率下降或上升，并在最高（或最低）点反向斜率上升或下降。
根据实验结果，我们可以进一步分析电路的工作状态和性能。
例如，在调试电路时，我们可以通过观察方波的边沿过渡情况来判断信号的稳定性和响应速度。
而在频率测量中，我们可以利用示波器的测量功能获取准确的频率数值。
五、实验总结通过本次实验，我们对电子示波器的操作和使用方法有了较为深入的了解。
通过观察和测量不同波形的特征，我们能够更好地理解电路的工作原理和性能。
同时，我们也领悟到电子示波器在电子工程和通信领域中的重要性，它不仅提供了可视化的信号观测手段，还能为电路的调试和分析提供准确而方便的工具。
第四章 示波器原理及应用
示波器主要用来观测信号波形、测量电压、频率、 示波器主要用来观测信号波形、测量电压、频率、 时间等参数，是电子测量三大仪器（电压表、示波器、 时间等参数，是电子测量三大仪器（电压表、示波器、 电子计数器）之一。 电子计数器）之一。 示波器是时域分析的最典型仪器, 示波器是时域分析的最典型仪器,也是当前电子测 量领域中,品种最多、数量最大、最常用的一种仪器; 量领域中,品种最多、数量最大、最常用的一种仪器; 示波测试技术是一种最灵活、多用的综合性技术。 示波测试技术是一种最灵活、多用的综合性技术。 示波器的原理应用广泛，例如逻辑分析仪、 示波器的原理应用广泛，例如逻辑分析仪、晶体管 特性图示仪、扫频仪、 特性图示仪、扫频仪、频谱分析仪等仪器的波形显示 部分都有示波器技术的影子。 部分都有示波器技术的影子。
★ 示波测试的基本原理
►电子束在偏转电场作用下的偏转距离与外加偏转 电子束在偏转电场作用下的偏转距离与外加偏转 L为偏转板的长 电压成正比： 度;S为偏转板 中心到屏幕中 lS 心的距离;b为 y= Vy 偏转板间距;Va 2bVa 为阳极A2上的 电压。
★ 示波测试的基本原理
►示波管的Y轴偏转灵敏度（单位为cm/V）： 示波管的Y轴偏转灵敏度（单位为cm/V cm/V）：
0.35 0.35 3 tr [µs] ≈ , 或 tr [ns] ≈ ×10 BW[MHz] BW[MHz]
★ 示波器分类及其主要技术指标
2 扫描速度 扫描速度:指荧光屏上光点水平移动的速度, 扫描速度:指荧光屏上光点水平移动的速度,单位 为“cm/s”或者(div/s)。 cm/s”或者(div/s)。 扫描速度的倒数称为“时基因素” 扫描速度的倒数称为“时基因素”,它表示单位距 离代表的时间，单位为“t/cm” 离代表的时间，单位为“t/cm”或“t/div”. t/div” 偏转因素(垂直灵敏度) 3 偏转因素(垂直灵敏度) 指在输入信号作用下,光点在荧光屏上的垂直(Y) 指在输入信号作用下,光点在荧光屏上的垂直(Y) 方向移动1cm(或 方向移动1cm(或1格)所需的电压值,单位为“V/cm”、 所需的电压值,单位为“V/cm” “mV/cm”（或“V/div”、“mV/div”）。 mV/cm”（或“V/div” mV/div” 偏转因素表示了示波器Y通道的放大/衰减能力. 偏转因素表示了示波器Y通道的放大/衰减能力. 其倒数称为“ 偏转)灵敏度” 其倒数称为“(偏转)灵敏度”。
示波器的认识和使用
示波器的认识和使用电子射线示波器是常用的电子仪器之一。
它可以将电压随时间的变化规律显示在荧光屏上，以便研究它的大小、频率、位相和其它的变化规律，还可以用来显示两个相关的电学量之间的函数关系。
因此，示波器已成为测量电学量以及研究可转化为电压变化的其它非电学物理量的重要工具之一。
这是一个应用性的电学实验，难度系数1.05。
实验操作和数据处理过程均比较简单。
但其是实验考核改革试点项目之一，以实验操作过程的考核为主。
适合专业：自动化、电子信息工程、电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化、装备与控制工程、材料成型及控制工程、资源勘查工程、勘查技术与工程、船舶与海洋工程等。
教学目标通过对示波器的结构和原理的认识，掌握示波器的使用方法。
它所涉及的知识是电视机、计算机显示器、乃至大型精密医疗显示设备的基础。
通过本实验的学习，可以先了解示波器的工作原理，掌握它的操作方法，再通过以后专业课的学习，逐步做到可以熟练使用、修理、安装和调试此类设备。
教学方法采用启发式,引导式教学方法。
教学内容1. 示波器显示清晰而稳定波形的原理主要包括电偏转、扫描和触发扫描同步。
2. 按照示波器使用步骤，练习迅速调出清晰而稳定的波形。
改变相关调控键钮，记录其对波形改变的影响并进行总结。
3. 使信号发生器输出一定幅度、频率的各种信号，练习用示波器测量信号的周期和电压峰峰值。
4. 为熟练掌握调出清晰而稳定波形的方法，练习将各功能键钮打乱后重新调出波形。
教学要求1. 了解示波器的基本结构及工作原理，理解触发扫描同步对获得清晰而稳定波形的重要作用。
2. 熟练掌握示波器的使用方法。
对于给定的被测信号能够迅速而正确地调出清晰而稳定的波形，并掌握电压幅度和周期等物理量的测量，严格按照误差及有效数字标准进行读数并注意要在准确值的基础上估读。
3. 对于操作过程中出现的问题能够积极进行思考，独立解决。
实验具体内容与要求1、学习使用示波器和信号发生器。
通过调节，使信号发生器输出一定频率的规则正弦波，并在示波器上稳定显示出来；2、用示波器观察给定交流电的波形，测量交流电压的有效值和频率；3、通过观察利萨如图形，加深对振动合成概念的理解。
电子示波器及其应用
2、示波管的结构与工作原理 示波管主要包括电子枪、偏转系统和荧光屏三部
分，它是一只抽成真空的密封的玻璃管。其主要功能 是，当示波器输入信号时，在荧光屏上呈现出输入信 号的波形，此时可借助示波管观测和分析信号。 3、示波器显示波形的原理
在使用示波器时，通常将待侧信号加在示波器的 Y轴偏转板，而在X轴偏转板加入扫描电压。示波器 的扫描方式有三种，即直线扫描、圆式扫描和螺旋 式扫描。我们使用示波器的扫描方式是直线扫描。 直线扫描是在示波器X轴偏转板上锯齿波扫描信号来 实现的，图1—2为锯齿波扫描电压波形。
电子示波器及其应用
【预习要点】 一切可以转换为电压信号的非电学量如流量、
位移、速度等及其随时间变化的过程均可通过示波 器进行观察和分析。
【实验目的】 1、解电子示波器的基本工作过程和扫描原理； 2、学习使用示波器观测波形。
【仪器用具】 电子示波器，变压器，电阻，电容，晶体二极
管，电池，导线等。
【原理】 1、双踪示波器的电路原理框图 示波器主要由示波管、X轴和Y轴偏转放大器、控 制电路、扫描电路、电源和 标准信号源等部分组成。如图1—1所示。
图1—2
【实验内容】 1、定量测量输入信号的交流和直流的电压值。 2、观察波形，并以1:1的比例在毫米方格纸上
画出个周期的UY～t波形图。 （1）正弦电压波形：在坐整流滤波波形：按图1—3正确接线，在坐
标纸上画出各电路的输出波形，并标出灵敏 度和扫描速度示值。
图1—3
【思考题】
1、用示波器观测波形时，待测信号应从哪里输 入？是否要加扫描电压？为什么？
2、如果DF4328型示波器使用具有1﹕10衰减功 能的探头，那么测峰峰值为6.3V的交流电压 时，CH1的灵敏度调节开关打在哪档读数最 合理？为什么？
示波电路的原理及其应用
示波电路的原理及其应用一、示波电路的原理示波电路是一种用于通过显示电压波形来观察电信号的电路。
它由示波器和测量电路组成。
1.1 示例器的工作原理示波器是一种电子仪器，用于观察和测量电压波形的形态和参数。
示波器通常由电子注射器、电子束系统、回扫电路和显示屏等组成。
•电子注射器：产生电子束，并将电子束注入示波管中。
•电子束系统：对电子束进行聚焦和偏转，使其沿水平和垂直方向扫描示波管的整个屏幕。
•回扫电路：控制电子束在示波管屏幕上的扫描速度和方向。
•显示屏：将电子束扫描的结果显示为波形图。
1.2 示波电路的组成示波电路由测量电路和显示电路组成。
•测量电路：用于测量被观察电压信号的参数，例如幅值、频率等。
测量电路一般由电容和电阻组成，通过与被观察电压信号相连进行测量。
•显示电路：负责将测量到的电压信号转换成示波器屏幕上的波形图。
显示电路主要包括放大电路、解调电路和显示器等组件。
二、示波电路的应用示波电路在电子学和通信领域有着广泛的应用。
2.1 电子学中的应用•测量电路参数：通过示波电路可以测量电压波形的幅值、频率、相位等参数，对于电路设计和故障排除非常重要。
•波形观察：示波电路可以直观地显示电压信号的变化情况，便于分析和判断电路的工作状态。
•信号发生器：示波电路中的信号发生器可以发出特定波形的信号，用于测试和调试其他电子设备。
2.2 通信领域的应用•示波器：用于观察和分析通信信号，包括模拟信号和数字信号。
•信号调制与解调：示波电路用于调制和解调各种通信信号，实现信息的传输和接收。
•滤波器：示波电路中的滤波器可以滤除噪声和干扰，提高通信信号的质量和可靠性。
三、使用示波电路的注意事项在使用示波电路时，需要注意以下几点：1.电压范围：示波电路的输入电压范围应与被观察信号的幅值相匹配，否则可能会造成信号失真或损坏示波器。
2.频率响应：示波电路的频率响应范围应满足被观察信号的频率要求，以保证测量结果的准确性。
3.阻抗匹配：示波器的输入阻抗与被观察信号的源阻抗应匹配，以避免信号衰减和功率损耗。
示波器的触发功能及其作用
示波器的触发功能及其作用示波器是一种广泛应用于电子领域的仪器，用于显示电信号的波形。
其正常工作的基础是对电信号进行触发功能的控制。
本文将对示波器的触发功能及其作用进行探讨和分析。
一、触发功能的定义示波器的触发功能是指控制示波器在每个波形周期开始的特定点进行显示的能力。
通过设置触发电平、触发源、触发方式等参数，示波器可以准确地捕捉到所需的波形信号，并将其显示在屏幕上。
二、触发功能的作用示波器的触发功能对正确显示波形起着至关重要的作用。
以下是触发功能的几个重要作用：1. 稳定显示波形触发功能可以让示波器只在稳定的波形出现时进行显示，避免因信号的不稳定导致波形抖动或无法正常显示。
通过设置适当的触发电平和触发方式，可以确保示波器只在特定条件下才显示波形，提高显示的稳定性。
2. 捕捉特定的波形信号在复杂的电路中，可能存在多个波形信号同时存在的情况。
通过设置适当的触发源，示波器可以选择并捕捉到特定的波形信号进行显示。
这对于分析电路中的各个信号分量非常重要，可以帮助工程师进行故障排查和波形测量。
3. 调整波形显示位置通过设置触发位置，示波器可以调整波形的显示位置。
当需要详细观察波形的某一部分时，可以通过调整触发位置，使所需波形在屏幕上居中显示，方便用户观察和分析。
4. 脉冲宽度测量在数字电路中，脉冲信号的宽度往往是一个重要参数。
示波器的触发功能可以实现对脉冲信号宽度的精确测量。
通过设置触发方式为脉冲宽度触发，并设置合适的触发电平和触发时间，示波器可以准确地测量脉冲信号的宽度，为工程师提供有价值的参考数据。
5. 有效观察周期信号对于周期性的信号，示波器的触发功能可以确保示波器在每个周期开始时进行显示，从而有效观察信号的周期性特征。
通过设置合适的触发源和触发电平，示波器可以准确地触发并显示周期信号，帮助工程师进行相应分析和测试。
总结：示波器的触发功能是确保示波器能够准确显示波形的关键。
通过触发功能的设置，示波器可以稳定显示波形、捕捉特定信号、调整显示位置、测量脉冲宽度以及观察周期性信号等。
示波器高中物理
示波器高中物理示波器是高中物理学习中重要的实验仪器之一。
它是一种用于观察和测量电信号波形的设备，不仅在物理实验室中广泛应用，也在电子工程和通信领域中发挥着重要作用。
本文将介绍示波器的基本原理、结构和应用，以及其在物理学习和实际应用中的重要性。
一、示波器的基本原理示波器基于示波管的工作原理，通过将电信号转换为可视化的波形来进行观察和分析。
示波器的工作原理基于两个关键概念：扫描和偏转。
1. 扫描：示波器通过水平扫描电子束的方式，在屏幕上形成一个水平的时间基准。
这使得我们可以在屏幕上观察到电信号随时间的变化。
2. 偏转：示波器通过垂直偏转系统控制电子束在屏幕上的位置。
电信号的电压变化将导致电子束在垂直方向上的偏移，从而形成波形。
二、示波器的结构和功能示波器通常由以下几个主要部分组成：1. 示波管：示波器的核心部件是示波管，它是一种真空管或荧光屏幕。
示波管通过电子束在屏幕上的偏转来形成波形图像。
2. 水平系统：水平系统控制电子束的水平扫描速度，以确定时间基准。
它通常包括触发电路，用于确定何时开始扫描。
3. 垂直系统：垂直系统控制电子束在屏幕上的垂直位置，以反映电信号的电压变化。
它包括垂直放大器和垂直偏移电路，可调整波形的幅度和位置。
4. 控制和显示部分：示波器还包括控制按钮、旋钮和显示屏等部分，用于控制示波器的各种功能，并显示观察到的波形。
三、示波器的应用示波器在物理学习和实际应用中具有广泛的用途。
以下是一些示波器的应用场景：1. 实验观测：在物理实验中，示波器用于观测和分析电信号的波形，例如交流电路中的正弦波、方波和脉冲波形。
它使学生能够直观地理解和分析电路中的信号变化，从而深入理解电学原理。
2. 波形分析：示波器可以用于分析复杂的波形，例如调制信号、音频信号和视频信号。
通过观察波形的特征和变化，可以研究信号的频率、振幅、相位等参数，从而帮助理解和解决相关问题。
3. 故障诊断：示波器在电子工程领域中广泛应用于故障诊断和维修。
示波器原理及其应应用-电子技术实践基础
为了在示波器上观察到稳定不动的信号波形：用被测 信号或其他信号来控制扫描电压的产生时刻，称为扫描触 发。该系统的主要作用是用来产生锯齿波信号，并保证被 测信号波形与扫描信号波形之间有确定的相位关系。扫描 系统所需的触发信号可选用内触发信号，也可选用外触发 信号，一般多选用内触发信号进行扫描显示，仅在同步困 难时才选用外触发的方式。当被测信号达到某一选择的电 平时，触发电路就输出一个脉冲信号去启动扫描电路使光 点开始水平扫描。
G：控制栅极
A1：第一阳极 A2：第二阳极
电子枪、偏转系统、荧光屏
Y：竖直偏转板
K：阴极
X：水平 偏转板
F：灯丝
荧光屏
G：对应亮度旋钮
K G A1 A2共同完成聚焦
电子放大系统：竖直放大器、水平放大器 作用：在偏转板上加足够的电压，使电子束获得明显偏移；
对较弱的被测信号进行放大
扫描触发系统：扫描发生器、触发电路 扫描发生器作用：产生一个与时间成正比的电压作为扫描信号
通道2极 性转换
VOLTS/DIV：调节垂直 偏转灵敏度，指示垂直方 向每格的偏转电压值
TIME/DIV：调节扫 描速率，指示水平方 向每格的扫描时间 X-Y工作方式：
VIRIABLE：连续调 节垂直偏转灵敏度
VIRIABLE
PLEE×5：
连续调节扫 描速率
电平（LEVEL）： 调节被测信号在某 一电平触发扫描
（扫描和同步）
沙斗实验：沙斗 Y方向做自由单摆 运动，纸张P沿X方 向做匀速移动，则 沙漏的轨迹就是一 条随时间变化的周 期性正弦波曲线。
沙斗实验
示波管显示原理
产生高速飞行的电子束 使电子沿x方向偏移
使电子沿Y方向偏移
示波管显示原理
示波器的使用及实验
本实验所用函数信号发生器可以输出频率在0.2Hz-2MHz的正弦波、三角波、方波信号。
面板主要控制件的作用：
电源开关
频率显示
幅度显示
波形选择
频率范围选择
频率微调
幅度衰减
幅度微调
函数信号输出
4、测量前示波器面板控件的位置
AC常态
触发耦合方式 （COUPL ING）
顺时针旋足
微调（VIRIABLE）
3
2
1
4
扫描方式选择
被触发或准备指示灯
4
电平（LEVEL）：调节被测信号在某一电平触发扫描
5
自动（AUTO)：扫描发生器自动工作
1
常态（NORM)
2
单次（SINGLE)
3
触发方式选择
选择触发源信号 内：CH1 CH2 外：LINE EXT
接地
CH1或CH2选择：“交替”或“断续”工作方式时，选择频率低的通道触发 单踪显示时，任选其一，触发信号均来自于被显示通道
（三）用示波器测量相位差
将欲测量的两个信号A和B分别接到示波器的两个输入通道。
（一）测量电压
3、测量含有直流成分的交流信号
u(t)
A
B
0
t
图3－20含有直流成分的正弦交流信号波形
左图为含有直流成分的正弦交流电压波形，在测量时，既要测出直流成分的大小，又要测出交流电压的大小（振幅值）。
壹
测量步骤如下：
贰
测量交流电压振幅值 按照交流电压的上述测量方法进行测量，振幅值Um=Up-p/2。
扫描速率（SEC/DIV）
CH1
垂直方式（MODE）
触发极性（SLOPE）
示波器的使用
示波器的使用一、概述电子电子示波器又称阴极射线示波器，是一种利用阴极射线管作为显示器的电子图示测量仪表。
电子示波器能把原来非常抽象的看不见的电压变化过程，变换成在屏幕上能看见的真实图像，因此电子示波器被广泛用来捕获、显示和分析各种电信号的波形和瞬变过程。
电子示波器是调试、检验、修理和制作各种电子仪表设备时所不可缺少的工具，随着各种换能技术的应用与发展，己使得温度、压力、振动、速度、声、光、磁等非电量的物理量可以转换为便以观察、记录和测量，并以电子信号形式显示在电子示波器的屏幕上。
电子示波器可根据技术指标、示波管类型和测量用途进行分类和设计。
常用的有普通型示波器【如SB-10型】、多用示波器【如SBM-10型、SBM-14型】、双踪示波器【如SR8型、SBE-7型】和取样示波器【如SQ-6型、SQ-12 型】等。
为了能正确地地使用与维修电子示波器，必须了解它的基本结构，图1 为示波器的典型结构方框图，其各组成部分大体如下。
图1【这张图我是用Word2003画的】1．示波管用来显示表示X 轴和Y 轴的输入信号之间的函数关系的图形。
2．X 轴和Y 轴放大器用来放大输入的被检测信号电压，使加到示波管偏转系统上的电压得到足够的增益。
3．X 轴和Y 轴衰减器通过分压比固定的衰减器，使输入的被检测信号电压，转换为振幅适当的电压加到X 轴或Y 轴放大器，以扩展信号电压的测量范围。
4．扫描信号发生器扫描信号发生器产生的锯齿波是一种线性的时间函数信号，当观测各种信号的波形时，锯齿波信号输入到X 轴放大器，使示波管的电子束在屏幕水平轴向产生均匀的时间基线【简称“时基” 】，以使研究周期性变化电信号的幅度A 随时间t 而变化的特性。
5．同步触发放大器用来放大和控制取自示波器Y 轴及放大器的“内”部信号电压，或者50Hz 的交流电压，或者“外”接信号电压，并注入扫描信号发生器，使锯齿波信号和同步触发信号之间不但有整倍数的频率比，并且保持不变的相对关系，以便示波器显示出稳定的波形。
电子行业电子测量仪器
电子行业电子测量仪器1. 引言电子行业是一个以电子技术为基础的高科技行业，广泛应用于各个领域，如通信、计算机、消费电子等。
在电子行业的生产过程中，电子测量仪器是不可或缺的工具。
电子测量仪器通过测量电流、电压、频率、电阻等参数，可以帮助工程师进行电路设计、生产过程监控和故障排除等工作。
本文将介绍电子行业常见的电子测量仪器及其应用。
2. 示波器示波器是电子行业常见的测量仪器之一，用于显示电压随时间变化的波形图。
示波器通过测量电压信号，可以观察电路中的信号波形、幅度和频率等特性。
示波器有多种类型，包括模拟示波器和数字示波器。
模拟示波器具有高带宽、高灵敏度和高分辨率的优势，适用于高速信号的测量；数字示波器具有更高的采样率和更多的功能，适用于复杂的信号分析和存储。
在电子行业中，示波器被广泛应用于电路调试、故障排除和信号分析等工作。
通过使用示波器，工程师可以更准确地观察和分析电路中的信号，从而提高电路设计和维修的效率。
3. 万用表万用表是另一种常见的电子测量仪器，用于测量电流、电压、电阻、频率和电容等参数。
万用表通常具有多种测量功能和量程选择，适用于不同种类的电子测量。
万用表可以通过触点与电路相连，并通过显示屏显示测量结果。
在电子行业中，万用表是工程师进行电路调试和故障排查时的重要工具。
通过使用万用表，工程师可以快速准确地测量电路中的各种参数，并判断电路是否正常工作。
此外，万用表还广泛应用于电子设备的生产流程中，用于质量检验和性能测试。
4. 信号发生器信号发生器是一种可以产生各种信号波形的电子设备，如正弦波、方波、脉冲波等。
信号发生器通常具有多种参数调节功能，如频率、幅度和相位等，可以为电子测试和调试提供多种信号源。
在电子行业中，信号发生器被广泛应用于电路测试和系统调试。
通过使用信号发生器，工程师可以产生各种不同的信号波形，用于测试和验证不同类型的电子设备和电路。
信号发生器还常用于模拟信号的生成和测试，如音频信号和射频信号等。
示波器的原理及应用的目的
示波器的原理及应用的目的目的本文旨在介绍示波器的原理及其应用，帮助读者了解示波器的基本工作原理、不同类型的示波器以及其在各个领域的应用。
1. 示波器的基本原理示波器是一种电子仪器，用于显示电子信号的波形。
它基于示波管原理和电子放大技术，可以将电压随时间变化的波形图形可视化显示出来。
示波器的基本原理包括以下几个要素：•输入电路：示波器的输入电路用于接收待测信号，并将其输入示波器的其他部分进行处理。
输入电路通常包括电压调节电路、放大电路、带通滤波器等。
•示波管：示波管是示波器的核心部件，它通过电子束在荧光屏上扫描，使得波形图形能够显示出来。
示波管一般由电子枪、偏转板和聚焦系统组成。
•时间基准：时间基准是示波器用来测量和显示波形的时间参考。
示波器常用的时间基准有内部时间基准和外部时间基准，可以提供不同的时间分辨率和精度。
•触发电路：触发电路用于控制示波器在信号波形上的稳定显示，使得波形能够重复显示和观察。
触发电路可以根据信号的某些特征（如阈值、上升沿、下降沿等）进行触发。
2. 示波器的应用示波器作为一种重要的测试与测量仪器，在各个领域都有广泛的应用。
以下列举了一些示波器的应用场景：•电子工程：示波器在电子工程中扮演着非常重要的角色。
它可以用于测量信号的幅度、频率、相位等参数，帮助工程师进行电路设计、故障排查和信号分析。
•通信和网络：示波器在通信和网络领域也有广泛应用。
它可以用于分析和调试通信信号，测量信号的峰峰值、波形失真等参数，帮助工程师解决网络故障和优化网络性能。
•医学领域：在医学领域，示波器可以用于监测和分析生物信号，如心电图、脑电图等。
它可以帮助医生判断病情、定位异常信号，并辅助医疗诊断和治疗。
•教育和科研：示波器在教育和科研中也有着重要的作用。
它可以帮助学生和研究人员进行实验和数据采集，观察和分析信号的波形特征，提高实验的可视化和直观性。
•汽车电子：在汽车电子中，示波器可以用于检测和分析车载电子设备的信号，如发动机控制单元、传感器等。
示波器及其应用的实验原理
示例波器及其应用的实验原理1. 引言示波器是一种重要的电子测量仪器，广泛应用于电子工程、通信、医疗等领域。
它可以帮助我们观察和分析电信号的波形、频谱和时序信息，从而实现对电路性能和信号特性的测量和判断。
本文将介绍示波器的基本原理、分类以及常见的应用实验。
2. 示波器的基本原理示波器的基本原理是通过采集电信号，并将其转换为可视化的波形。
其工作过程主要包括信号采集、信号处理和波形显示三个部分。
2.1 信号采集示波器使用探头将待测电路与示波器连接起来，通过探头采集电信号。
探头通常包括一个触头和一个引线，触头用于接触电路，引线将信号传输到示波器。
2.2 信号处理示波器采集到的电信号需要经过信号处理，以便得到清晰、稳定的波形。
信号处理包括放大、调整、滤波等操作，使得信号能够适应示波器的显示要求。
2.3 波形显示经过信号处理后，示波器会将信号转换为电子束在屏幕上移动的方式显示出来。
这样可以通过观察电子束的移动来获取波形信息。
3. 示波器的分类示波器按照不同的工作原理和应用场景可以分为模拟示波器和数字示波器两种类型。
3.1 模拟示波器模拟示波器是使用模拟电路进行信号处理和显示的。
它可以实时地显示出连续变化的波形，具有较高的灵敏度和精度。
然而，由于模拟示波器采用模拟电路，受到噪声和干扰的影响较大。
3.2 数字示波器数字示波器是使用数字电路进行信号处理和显示的。
它可以将模拟信号转换为数字信号进行处理，具有较高的抗干扰性能。
数字示波器的波形显示是通过将数据存储在内存中，并按照特定的时间序列进行显示。
4. 示波器的应用实验示波器在电子工程中有许多应用实验，以下列举了几个常见的实验项目：4.1 信号生成与观测示波器可以用来生成不同形式和频率的信号，并通过观察示波器上显示的波形来分析信号特性。
例如，可以通过示波器观察正弦波、方波、脉冲等不同类型的信号。
4.2 时域分析示波器可以用来对信号在时间域上的特性进行分析。
通过调整示波器的时间基准、水平缩放等参数，可以观察信号的频率、周期、脉宽等信息。
示波器的工作方式和应用场景
示波器的工作方式和应用场景示波器是一种用于显示电压信号波形的仪器，广泛应用于电子、通信、自动控制等领域。
它通过将电压信号转换为可视化的波形图形，帮助工程师进行信号分析、故障排除和系统调试等工作。
本文将介绍示波器的工作方式以及其在不同领域的应用场景。
一、示波器的工作方式示波器是基于示波管原理工作的。
示波管内部有一个附加的电子枪，可以发射出电子束。
电子束通过偏转电极偏转后，打到荧光屏上，形成亮度不同的点。
当输入的电压信号作用在示波器的垂直偏转板上时，示波器可以将该电压信号转化为竖直方向的电子束偏转，从而在荧光屏上形成对应的波形图像。
示波器对信号的采样和显示是通过两个主要组成部分来实现的：时基系统和垂直放大系统。
时基系统控制示波器采样的时间间隔，决定了波形图的水平方向。
垂直放大系统则决定了波形图的垂直方向的幅度值。
示波器有多种类型，例如模拟示波器和数字示波器。
模拟示波器通过模拟电路来处理信号，显示波形图像。
而数字示波器则将信号转换为数字信号，通过数字信号处理和显示来展示波形图像。
不同类型的示波器在工作方式上有所差异，但都能将电压信号转化为可视化的波形图。
二、示波器的应用场景1. 电子维修和故障排除示波器在电子维修和故障排除中起到关键作用。
维修人员可以通过示波器观察到电路中的波形图像，从而判断电路中是否存在异常。
通过对波形进行分析，可以快速定位故障位置，提高维修效率。
示波器还可以用于测试电子元件的性能和参数，确保其正常工作。
2. 通信系统在通信系统的设计和维护中，示波器是不可或缺的工具。
通过示波器可以观察到信号在传输过程中是否存在失真、幅度变化等问题。
通信系统中的调制解调器、滤波器、放大器等电路元件的设计和测试都离不开示波器。
3. 自动控制系统示波器在自动控制系统中广泛应用，用于监测和调试系统中的传感器、执行器等元件。
通过观察波形图像，可以了解到控制信号是否正常工作，发现系统中的问题并进行相应的调整。
4. 无线电频率控制示波器在无线电频率控制中的应用越来越广泛。
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1.驻波法测波长
由声源发出的平面波经前方的平面反射后，入 射波与发射波叠加，它们波动方程分别是:
y1 A cos 2 ( ft x / ) y2 A cos 2 ( ft x / )
叠加后合成波为：
y (2 A cos 2 X / ) cos 2 ft
cos 2 X / 1
2．超声声速测定仪
图3 超声声速测定仪 主要部件是两个压电陶瓷换能器和一个游标卡尺.
3．函数信号发生器
图4 函数信号发生器 提供一定频率的信号，使之等于系统的谐振频率.
4.示波器 如图5所示，示波器的x,y轴输入各接一个换
能器，改变两个换能器之间的距离会影响示波器
上的李萨如图形.并由此可测得当前频率下声波的
2. 驻波法（共振干涉法）测波长和声速
参看图 1 ，测量前移动游标，将 S2 从一端缓慢 移向另一端，并来回几次，观察示波器上的讯号幅 度的变化，了解波的干涉现象 . 测量时， S1 和 S2 之 间的距离从近到远均可，选择一个示波器上的讯号 幅度最大处（驻波的波腹）为起点，记下S2的位置， 缓慢移动 S2 ，依次记下每次讯号幅度最大时 S2 的 位置（波腹的位置） x1,x2,…,x12, 共 12 个值 . 要求：
从换能器 S1发出的超声波到达接收器 S2，所以 在同一时刻 S1与 S2 处的波有一相位差： 2πx / 其中 是波长，x为 S1 和 S2 之间距离.因为x改变一
个波长时，相位差就改变 2 π .利用李萨如图形就可
以测得超声波的波长.
三、实验仪器
1.声速的测量实验仪器
图2 声速的测量实验仪器 包括超声声速测定仪、函数信号发生器和示波器.
二、实验原理
由波动理论可知，波速与波长、频率有如下关 系：v=fλ，只要知道频率和波长就可以求出波速. 本实验通过低频信号发生器控制换能器，信号发生 器的输出频率就是声波频率.声波的波长用驻波法 （共振干涉法）和行波法（相位比较法）测量.下 图是超声波测声速实验装置图
图1 超声波测声速实验装置图 原理演示
位置:
的各点振幅最大，称为波腹，对应的 X n / 2 (n=0,1,2,3 …)
的各点振幅最小，称为波节，对应 的位置： X (2n 1) / 4 (n=0,1,2,3…) 因此只要测得相邻两波腹（或波节）的位置Xn、 Xn-1即可得波长.
cos 2 X / 0
2. 相位比较法测波长
五、思考题
• 1. 固定两换能器的距离改变频率，以求声速，是 否可行？ • 2.各种气体中的声速是否相同，为什么？
六、参考资料
• • • • • 1.电磁学 赵凯华，陈熙谋 高等教育出版社 2.物理学教程 马文蔚等 高等教育出版社 3.大学物理实验 谢行恕，康士秀,霍剑青 高等教育出版社 4.物理实验教程 陆廷济，胡德敬,陈铭南 同济大学出版社 5.大学物理仿真实验 霍剑青等主编,高等教育出版社出版 ， 2001
波长，结合频率，可以求得空Байду номын сангаас中的声速.
图5 示波器
四、实验内容
1.调整仪器使系统处于最佳工作状态
（1） 旋松发射换能器S1固定环上的固紧螺丝，使 S1 的端面与卡尺游标滑动的方向垂直后再旋紧， 将接收换能器S2移近S1，旋松S2的固紧螺丝，调S2, 使其端面平行S1的端面再旋紧，两端面严格平行才 能作驻波测量. （2） 调整低频信号发生器输出谐振频率f0 按图1接好线路，一般换能器的输入和输出插口均 为红色接信号，黑色接地.
声速的测量
一、实验简介
在弹性介质中，频率从20Hz到20kHz的振动所 激起的机械波称为声波，高于20kHz，称为超声波， 超声波的频率范围在2×1044Hz-5×108Hz之间.超声 波的传播速度，就是声波的传播速度.超声波具有波 长短，易于定向发射等优点，在超声波段进行声速 测量比较方便.
超声波在媒质中的传播速度与媒质的特性及 状态等因素有关.因而通过媒质中声速的测定，可 以了解媒质的特性或状态变化.例如，测量氯气、 蔗糖等气体或溶液的浓度、氯丁橡胶乳液的比重 以及输油管中不同油品的分界面等，这些问题都 可以通过测定这些物质中的声速来解决 .可见，声 速测定在工业生产上具有一定的实用意义. 本实验用压电陶瓷超声换能器来测定超声波 在空气中的传播速度，它是非电量电测方法的一 个例子.
移动尺的游标（接收换能器S2固定其上）， 使换能器S2和S1端面距离5cm左右，调整低频信 号发生器输出的正弦幅度，同时调整接收端的 示波器，使示波器的屏幕上有适当的讯号幅度. 然后，移动游标尺，寻找讯号幅度最强的位置. 此时信号发生器输出的频率值为本系统的谐振 频率f0.可以反复上述过程次数，以寻找本系 统准确的谐振频率值f0. 频率值可由信号发生 器上读出，也可以由频率计测量.下面的测量 将在谐振频率下进行.
(1) 用逐差法处理数据，求出 λ 和Δλ ，由谐振 频率 f0 和测出的 λ ，利用公式算出声速 v, 并计算 误差. (2) 记下实验室的室温 t( 取实验开始时的室温与 实验结束时的室温的平均值 ). 由公式算出 vt ，与 测量值比较，并对结果进行讨论.
3.相位比较法测波长和声速
仪器的连接见图 1. 在信号发生器输出接线柱 上再增加一根导线，接到示波器的 x输入，将示波 器x扫描旋钮旋至“外接”. 调节示波器使屏上出现李萨如图形 .测量时， 将S2从声源S1附近慢慢移开，依次测出屏上出现直 线时所对应的 S2 的位置 x1,x2 ,… ， x12, 共 12 个值 . 用逐差法处理数据，求出波长，声速及其误差， 并进行讨论.