示波器知识

合集下载

示波器的使用原理

示波器的使用原理

示波器的使用原理
示波器是一种专门用于测量和显示电信号波形的仪器。

它通过将电信号转换为可见的图形,使得人们能够直观地观察和分析电信号的各种特征和参数。

示波器的基本组成部分包括:输入端口、垂直放大器、水平放大器、时间基准、触发电路和显示屏幕。

首先,电信号从输入端口进入示波器。

输入端口通常是一个电缆插孔,用于连接待测电路或设备的信号输出。

接下来,信号经过垂直放大器进行放大。

垂直放大器的作用是将输入信号幅度调整到适合示波器的显示范围内。

放大器通常采用可变增益的形式,使得用户可以根据需要调整信号的显示大小。

然后,信号经过水平放大器进行水平方向上的放大。

水平放大器用于调整信号在水平方向上的显示速率,以便让用户能够清晰地观察到信号的波形特征。

时间基准是示波器中的一个重要组成部分,用于提供水平方向上的时间参考。

通过调整时间基准,用户可以改变示波器屏幕上信号波形的显示速率。

触发电路的作用是确定显示屏上显示的信号波形的起始位置。

触发电路通过对输入信号进行比较和判断,当满足用户设定的触发条件时,触发电路会发出触发信号,告诉示波器从何处开
始显示。

最后,通过电子束在显示屏上绘制图形,将输入信号的波形显示出来。

通常示波器的显示屏是一个阴极射线管,通过控制电子束的位置和强度,可以在屏幕上绘制出各种波形形状。

总之,示波器通过将电信号转换为可见的图形,帮助用户直观地观察和分析信号波形。

它的工作原理是通过放大、调整显示速率、触发和绘制图形等步骤来实现。

示波器及探头使用

示波器及探头使用

示波器及探头使用公司目前使用的示波器以数字示波器为主,分为两类,一类是福禄克(FLUKE)数字示波器,另一类是泰克(Tektronix ),另外还有一台建伍(KENWO0D)模拟示波器。

示波器在生产和研发中都是非常重要的一种仪器,而且也是非常昂贵的一种仪器,所以正确使用示波器不仅能提高工作效率,也能减小对示波器的不合理损耗。

一、示波器基础知识♦什么叫示波器?示波器本质上是一种图形显示设备,它描绘电信号的图形曲线。

在大多数应用中,呈现的图形能够表明信号随时间的变化过程:垂直(Y)轴表示电压,水平(X)轴表示时间。

有时称亮度为Z轴。

这一简单的图形能够说明信号的许多特性,例如:信号的时间和电压值振荡信号的频率信号所代表电路的“变化部分” 信号的特定部分相对于其他部分的发生频率是否存在故障部件使信号产生失真信号的直流值(DC)和交流值(AC)信号的噪声值和噪声是否随时间变化。

♦波形测量频率和周期不断重复的信号具有频率特性。

频率的单位是赫兹(Hz),表示一秒时间内信号重复的次数。

成为周期每秒。

重复信号也具有周期特性,即信号完成一个循环所需要的时间量。

周期和频率互为倒数关系,即1/ 周期等于频率,同理1/ 频率等于周期。

电压电压是电路两点间的电势能或信号强度。

有时把地线或零电压作为参考点。

如果测量的是波形从最高峰值到最低峰值的电压值,则称为电压的峰值- 峰值。

幅度幅度是指电路两点间电压量。

幅度通常指被测信号以地或零电压为参考时的最大电压。

其他有些示波器还提供了测量相位、占空比、延时、上升时间等的功能。

♦示波器的分类模拟示波器本质上,模拟示波器工作方式是直接测量信号电压,并通过从左到右穿过示波器屏幕的电子束在垂直方向描绘电压。

示波器屏幕通常是阴极射线管(CRT。

电子束投到荧幕的某处,屏幕后面总会有明亮的荧光物质。

当电子束水平扫过显示器时,信号的电压是电子束发生上下偏转,跟踪波形直接反映到屏幕上。

在屏幕同一位置电子束投射频度越大,显示得也越亮。

示波器使用基础知识

示波器使用基础知识

示波器使用基础知识示波器(Oscilloscope)是一种用于观测和测量电信号波形的仪器,是电子实验室和工程师常用的工具之一、它能够显示电压随时间变化的波形图,并可以用于分析信号的频率、幅度、相位等特性。

本文将介绍示波器的基础知识,包括工作原理、种类、操作方法等内容。

一、示波器的工作原理示波器的工作原理基于信号的采样和显示。

当被测信号通过示波器的输入通道时,示波器会对信号进行采样,并将采样结果通过电子束扫描的方式显示在屏幕上,形成波形图。

示波器的核心部件是电子束管,它是一种真空管,内部包含有阴极、聚焦剂、水平和垂直偏转板等。

当示波器接收到信号后,会对电子束施加水平和垂直的偏转电压,使电子束在屏幕上形成波形图。

二、示波器的种类示波器根据使用范围、性能特点等因素可以分为不同的种类。

常见的示波器包括:1.模拟示波器:采用电子束管显示波形图,具有较高的输入动态范围和带宽,适用于高频、高速的信号测量。

2.数字示波器:采用数字方式对信号进行采样和处理,并通过液晶显示屏显示波形图。

数字示波器可以对波形进行数学运算、存储、触发等操作,适用于对信号进行更复杂的分析和处理。

3.存储示波器:能够将波形数据存储在内部存储器中,并可以通过接口输出到计算机进行进一步分析和处理。

4.扫描示波器:通过扫描方式显示多个信号的波形图,适用于多通道信号的观测和比较。

三、示波器的操作方法1.连接电源和信号源:示波器通常需要连接外部电源,并通过输入通道接收被测信号。

在连接信号源时,需要注意信号源的适配性和匹配阻抗。

2.调节水平和垂直控制:示波器的水平和垂直控制可以调节波形图的位置和大小。

水平控制可以调整波形图的水平偏移和触发位置,垂直控制可以调整波形图的幅度和灵敏度。

3.设置触发模式:示波器可以设置触发模式以稳定地显示波形图。

触发模式可以根据信号的上升沿、下降沿、脉冲宽度等进行设置。

4.进行波形显示和分析:根据需要可以选择采样率和时间基准进行波形显示。

示波器原理与使用

示波器原理与使用

示波器原理与使用
示波器是一种用来观测、测量电信号的仪器。

它能够将电信号转换为对应的图形波形,并将其显示在示波器的屏幕上。

示波器的基本原理是利用电子束在示波管内偏转,从而在屏幕上显示电信号的波形。

其中,电子束的运动是由垂直和水平偏转系统控制的。

垂直偏转系统负责控制电子束在屏幕上的垂直位置,从而显示电信号的振幅。

水平偏转系统则控制电子束的水平位置,表示时间。

示波器的使用通常包括以下几个步骤:
1. 连接电源和信号源:将示波器与电源和待测电路连接。

确保电源电压和信号源频率符合示波器的规格要求。

2. 调整示波器参数:根据需要,设置示波器的垂直灵敏度、水平扫描速度等参数,以确保波形可见且适合观测。

3. 观察波形:打开示波器的电源,将待测信号输入示波器。

在屏幕上可以看到电信号的波形。

根据需要,可以调整显示的时间和垂直位置。

4. 测量信号参数:示波器还可以提供一些测量功能,如测量波形的频率、幅值、周期等。

可以根据需要使用相应的测量功能。

5. 记录和分析数据:如果需要记录和分析波形数据,可以将示波器与计算机或存储设备连接,并使用相应的软件进行数据处
理。

总之,示波器是一种重要的测试工具,能够帮助工程师观测和测量电信号,用于故障排查、信号分析等工作。

正确使用示波器,可以提高工作效率,确保电路和设备的正常运行。

示波器知识点高中

示波器知识点高中

示波器知识点高中示波器是一种用来显示交流电信号波形的仪器,它可以帮助我们观察电路中的电压和电流的变化情况。

在高中物理课程中,示波器是一个重要的实验工具,通过学习示波器的基本原理和使用方法,可以更好地理解电路中的各种现象和规律。

本文将逐步介绍示波器的知识点,帮助大家更好地掌握这一实验工具。

第一步:了解示波器的基本原理示波器的基本原理是利用荧光屏上的电子束来显示电压信号的波形。

电子束在屏幕上扫描的速度非常快,通过控制电子束的位置和亮度,可以将电压信号的波形显示在屏幕上。

示波器的显示原理可以用以下几个关键概念来理解:1.示波器的时间基准:示波器的时间基准决定了屏幕上波形的横向时间尺度。

常见的时间基准有1ms/div、0.1ms/div等,表示每个小格代表的时间长度。

2.示波器的电压基准:示波器的电压基准决定了屏幕上波形的纵向电压尺度。

常见的电压基准有1V/div、0.1V/div等,表示每个小格代表的电压大小。

3.示波器的触发功能:示波器的触发功能用来控制示波器在何时开始扫描电压信号。

触发功能可以帮助我们稳定地观察波形。

第二步:学习示波器的使用方法学习示波器的使用方法可以分为以下几个步骤:1.连接电路:首先,将被测电路与示波器连接,一般是通过将被测电路的信号输出端连接到示波器的输入端。

2.调整时间基准和电压基准:根据被测电路的信号特点,选择合适的时间基准和电压基准,并调整示波器的旋钮,使得波形显示在屏幕上。

3.设置触发功能:根据需要,设置触发功能,使得示波器在特定条件下开始扫描电压信号。

4.观察波形:观察屏幕上显示的波形,可以通过调整时间基准和电压基准来更好地观察波形的细节。

5.测量波形:示波器通常还具有测量功能,可以测量信号的幅值、频率等参数,帮助我们进一步分析电路的性质。

第三步:应用示波器进行实验在学习了示波器的基本原理和使用方法后,我们可以应用示波器进行一些实验来加深理解。

以下是一些常见的实验内容:1.观察正弦信号的波形:通过将示波器连接到正弦信号发生器的输出端,观察正弦信号的波形,并通过示波器测量其频率和幅值。

示波器 用法

示波器 用法

示波器用法示波器是一种常用的电子测试仪器,用于观察和测量电信号的波形。

它是电子工程师和技术人员在电路设计、故障排除和信号分析中必备的工具之一。

本文将介绍示波器的基本原理、使用方法和注意事项。

一、示波器的基本原理示波器的基本原理是利用电子束在荧光屏上的扫描来显示电信号的波形。

当电信号进入示波器后,经过放大和处理后,被送入电子枪中。

电子枪会发射出高速电子束,经过磁偏转系统的控制,在荧光屏上形成波形图案。

用户可以通过调节示波器的各种参数,如水平和垂直灵敏度、触发电平等,来获得所需的波形显示。

二、示波器的使用方法1. 连接电路:首先,将待测电路与示波器相连。

通常,示波器有两个输入通道,可以同时显示两个信号的波形。

将待测信号通过探头接入示波器的输入通道中。

需要注意的是,示波器的输入阻抗要与待测电路的输出阻抗匹配,以保证测量结果的准确性。

2. 调节示波器参数:在连接好电路后,需要调节示波器的各种参数,以便正确显示波形。

首先,调节水平灵敏度,使波形在屏幕上水平居中。

然后,调节垂直灵敏度,使波形在屏幕上垂直居中,并适当放大或缩小波形。

最后,设置触发电平和触发方式,以确保波形在屏幕上稳定显示。

3. 观察和分析波形:当示波器调节完成后,可以观察和分析电信号的波形。

示波器通常具有多种显示模式,如时间域显示和频谱分析等。

在观察波形时,可以测量波形的幅值、周期、频率等参数,并进行相应的分析和判断。

三、示波器的注意事项1. 示波器的使用需要一定的专业知识和技能,不熟悉操作的人员应避免独自使用,以免引发意外或损坏设备。

2. 在连接电路时,应注意避免短路和接地故障,以免影响测量结果或损坏示波器。

3. 在调节示波器参数时,应先选择合适的水平和垂直灵敏度范围,再逐步调整至所需的显示效果。

4. 在观察波形时,应注意波形是否稳定、清晰,是否有噪声等异常情况。

若发现异常,应检查电路连接和示波器设置,进行必要的调整和修复。

5. 示波器的测量精度受到多种因素的影响,如频率响应、放大器的非线性等,因此在进行精密测量时,应注意这些因素可能引入的误差。

示波器常用知识讲解

示波器常用知识讲解

示波器是电子工程师经常使用到的电子测量仪器,用途十分广泛,可将肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。

利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。

可是你真的懂示波器嘛?下面给大家分享一些我们工作面试中会用到的示波器知识。

对这些问题有兴趣的也可以亲自做做实验看看具体结果。

1.示波器应用市场对带宽和采样率的需求示波器对带宽和采样率提出了越来越高的要求。

一般来说,示波器的采样率至少为带宽的2倍。

一个示波器写带宽是40Mhz,40MHZ是指示波器能测量标准正弦波的能力.但因为平时用示波器测试时基本不是正弦波,所以我们在考虑示波器带宽时,通常会按被测信号频率的三倍来考虑,更高倍当然最好.所以一定要注意,不是40 MHZ的示波器就能测40MHZ的所有信号.如果是数字示波器要注意存储深度\采样率等都是很重要的。

2.示波器的原理框图要熟练了解示波器必须知道示波器的内部结构,示波器包括放大器,放大器限制了示波器的带宽;模数转换器,采集存储器,决定了示波器的存储深度;数据处理以及最后的显示。

3.信号的带宽和信号的频率和信号的上升时间相关示波器是测试设备,它的带宽应当比被测信号的带宽大,这样才不会失真,不会漏掉你想观察的东西。

比如一个方波的频率是一兆赫,它有效的谐波却超过5兆赫,你用一个带宽只有一兆赫的示波器去显示,得到的是一个差不多是正弦波的显示,你用30兆赫的示波器一看,方波就是方波了。

首先第一个概念是,信号的带宽和信号的频率不是直接相关,而是和信号的上升时间相关。

比如方波,是一个频谱分量众多的信号,其包括了基波和高次谐波。

它可以由很多个正弦波叠加而成。

而示波器的带宽是有限的,所以使用示波器观察方波时,如果带宽不够,会把高次的谐波滤掉,方波看起来就像正弦波了。

那么怎么计算信号的带宽,怎么选择示波器的带宽呢?信号的带宽可以根据0.35/Tr来计算,其中Tr为其上升时间。

《示波器使用》课件

《示波器使用》课件

3 医学领域
示波器在医学监护、生 物信号测量等方面发挥 重要作用,帮助医师获 取准确的生理数据。
常见的示波器型号
数字示波器
模拟示波器
数字示波器具有高精度、高速 采样、多功能等特点,广泛应 用于电子工程和通信技术领域。
模拟示波器适用于一些特殊测 量场景,可以提供更高的带宽 和更快的响应速度。
混合信号示波器
存储与回放
示波器可以记录和存储波形数据,方便后续 分析和比较。
触发功能
示波器可以根据我们设定的触发条件,在特 定条件下捕获并显示波形。
示波器的使用方法
1
设置时间基准、
垂直刻度等,以便获得清晰的波形显
示。
3
记录数据
4
根据需要,可以使用示波器的存储功 能记录和保存波形数据,方便后续分
混合信号示波器可以同时显示 模拟信号和数字信号,适用于 复杂的电路和系统分析。
示波器的选购指南
带宽
根据需要选择合适的示波器 带宽,确保能够捕捉到所需 的信号频率范围。
采样率
采样率决定了示波器对信号 的采样精度,选择适当的采 样率可以获取更准确的波形 数据。
存储容量
考虑示波器的存储容量,确 保能够满足记录和回放波形 数据的需求。
析。
连接电路
首先,将示波器正确连接到待测量的 电路上,确保信号的正确输入。
观察波形
通过观察示波器显示的波形,分析信 号的特点和变化,确定电路性能。
示波器的应用领域
1 电子工程
示波器在电子设计、调 试和维修中具有重要作 用,可以帮助工程师分 析和优化电路性能。
2 通信技术
示波器用于测量和分析 通信信号,帮助工程师 调试和优化通信设备。
示波器通过将电信号转换为可见的形式,利用电子束在荧光屏上扫描形成波 形图像。显示出的波形可以帮助我们观察信号的特征、周期性和变化情况。

示波器 参数

示波器 参数

示波器参数一、什么是示波器示波器(Oscilloscope)是一种用来观测和测量电信号波形的仪器。

它可以将电信号转换成可视化的波形图形,帮助工程师分析和诊断电路的性能问题。

示波器通常由显示屏、控制面板、输入输出接口等组成,具备多种参数和功能,以适应不同的测量需求。

二、示波器的参数示波器的参数是评估和比较示波器性能的重要指标,不同的参数可以反映示波器的测量能力、信号处理能力、显示能力等方面。

1. 带宽(Bandwidth)带宽是示波器最基本的参数之一,表示示波器能够准确显示的最高频率。

带宽通常以频率单位表示,如MHz或GHz。

示波器的带宽决定了它能够测量和显示的信号频率范围,带宽越高,示波器能够显示的高频信号越多。

2. 采样率(Sample Rate)采样率是示波器进行信号采样的速率,表示每秒采集的信号点数。

采样率决定了示波器对信号波形的重建精度,过低的采样率可能导致信号失真或丢失细节。

一般来说,示波器的采样率应该满足奈奎斯特采样定理,即采样率应至少是被测信号最高频率的两倍。

3. 垂直灵敏度(Vertical Sensitivity)垂直灵敏度是示波器能够测量和显示的最小电压变化。

它通常以电压单位表示,如mV、V或kV。

垂直灵敏度决定了示波器对小信号的测量能力,灵敏度越高,示波器能够显示的微弱信号越多。

4. 水平灵敏度(Horizontal Sensitivity)水平灵敏度是示波器可以显示的最小时间间隔,表示示波器能够分辨两个时间点之间的最小差异。

水平灵敏度通常以时间单位表示,如ns、μs或ms。

水平灵敏度决定了示波器对时间测量的精度,灵敏度越高,示波器能够显示更细微的时间变化。

5. 存储深度(Memory Depth)存储深度是示波器能够存储和显示的波形数据点数。

存储深度决定了示波器可以捕获和显示的波形长度,存储深度越大,示波器能够显示更长的波形,捕获更多的细节。

6. 垂直分辨率(Vertical Resolution)垂直分辨率是示波器能够显示的最小电压差异。

示波器基础知识.

示波器基础知识.

仪器显示的信号上升时间= 3.5ns2+0.7ns2 =3.5692ns
测量误差=(3.569ns-3.5ns)/ 3.5ns=0.0198=2% (选择示波器的5倍法则)
5 倍准则 (The 5 times rule)
带宽与最高频率
RIGOL
示波器所需带宽=被测信号的频率× 5
示 波 器 带 宽

几种典型的波
RIGOL
调幅波
调幅又程为振幅调制。它是用调幅信号去控制高频载 波的振幅V,使其随调制信号的变化而变化。
调幅波

载波
F(t)=E(1+mcosΩ t)cosabt
调制波
RIGOL
调频波
调频又称频率调制。它是用调制信号去控制高频载波 信号的角频率,使其随调试信号变化而变化。
调幅波

载波
RT(上升时间)=0.35/BW
示 BW系统= BW示波器2+BW探头2 RT系统= RT示波器2+RT探头2 波
器 RT测量= RT系统2+RT信号2
误差(RT)=( RT信号- RT测量)/ RT信号


由上式可知,当探头带宽过低时(低于示波器的带宽)将影响到
整个测量系统的带宽,从而影响信号的一些测量参数的精确度。
种综合的信号特性测试仪,是电子测量仪器的基本种类。
示 用途

电压表,电流表,功率计
器 概
频率计,相位计

脉冲特性,阻尼振荡
应用
电子,电力,电工
压力,振动,声,光,热,磁
对象
高校实验室,研发单位,生产企业,维修团体
示波器类型
RIGOL
模拟示波器

数字存储示波器=数字示波器

初中物理示波图知识点归纳总结

初中物理示波图知识点归纳总结

初中物理示波图知识点归纳总结示波图是物理学中一种重要的图示工具,用于观察和分析电信号、声信号等波动的特征。

在初中物理学习中,我们经常会接触到示波图,下面将对示波图的相关知识点进行归纳总结。

一、示波器的结构和工作原理示波器是用于测量和显示电信号的仪器。

它主要由示波管、电子束发生器、水平和垂直放大器、触发电路等组成。

示波器的工作原理是利用电子束被信号电压的变化控制,然后在示波图上显示出信号的波形。

二、示波图的基本元素1. 时间轴:时间轴是示波图的横轴,用来表示时间的变化。

2. 电压轴:电压轴是示波图的纵轴,用来表示信号电压的变化。

3. 基准线:基准线是水平线,表示电压轴的零电平位置。

4. 波峰和波谷:波形的最高点为波峰,最低点为波谷。

5. 周期:周期是指波形一个完整的起伏变化所经历的时间。

6. 频率:频率是指波形一个完整的起伏变化在单位时间内重复发生的次数。

7. 幅值:幅值是指波形的最大偏离值。

三、示波图的类型1. 直流示波图:直流示波图的波形在时间轴上呈现平直的直线,表示电压稳定不变。

2. 交流示波图:交流示波图的波形在时间轴上呈现起伏的波动形式,表示电压随时间周期性变化。

3. 脉冲示波图:脉冲示波图的波形在时间轴上呈现尖峰状,表示电压在短时间内突然变化。

四、示波图的应用和意义示波图在物理学研究和实验中具有广泛的应用和意义。

它可以帮助我们观察和分析电信号的特征,进一步了解信号的频率、幅值、周期等参数。

通过示波图,我们可以判断电路的工作状态、电信号的稳定性、电压的变化规律等,对于电子设备的设计、调试和故障排除都十分重要。

五、示波图的读取与分析1. 读取示波图的波峰和波谷位置,可以获得信号的幅值。

2. 通过读取示波图的时间轴,可以获得信号的周期和频率。

3. 根据示波图的波形特征,可以判断信号是直流还是交流,是否存在脉冲等。

六、注意事项在使用示波器和观察示波图时,需要注意以下几点:1. 正确调节示波器的水平和垂直放大倍数,以使信号在示波图上展示清晰。

示波器的显示模式和波形调整方法

示波器的显示模式和波形调整方法

示波器的显示模式和波形调整方法示波器是一种用于检测和显示电子信号波形的仪器,在电子工程、通信、医学、物理学等领域广泛应用。

示波器的显示模式和波形调整方法是使用示波器的重要技巧和知识点。

本文将介绍示波器的常见显示模式和如何调整波形的方法。

1. 示波器的显示模式示波器的显示模式主要包括模拟示波器和数字示波器两种。

模拟示波器:模拟示波器是指使用电子管或示波管来显示电压波形的仪器。

它可以直观地显示信号的振幅、频率和相位等信息,但由于电子管或示波管的物理特性限制,无法进行数字化处理和存储。

数字示波器:数字示波器是指使用数字技术来显示和处理电压波形的仪器。

它可以实现信号的数字化处理、存储和分析,具有更高的精度和稳定性。

数字示波器的显示模式包括矢量显示、点阵显示和向量显示等。

2. 波形调整方法示波器的波形调整方法是指通过调整示波器的各项参数,使得显示的波形更加清晰、准确。

垂直调整:垂直调整是指调整示波器的垂直放大倍数和偏移量,以展示信号的振幅。

通过调节垂直灵敏度旋钮或按钮,可以使波形的垂直幅度适应显示区域。

同时,调节垂直偏移量可以改变波形的位置,使其居中或位于特定位置。

水平调整:水平调整是指调整示波器的水平扫描速度和触发位置,以展示信号的时间特性。

通过调节水平扫描速度或时间基准旋钮,可以改变波形在横轴上的展示范围。

触发位置的调整可以使波形的起始点位于特定位置。

触发调整:触发调整是指调整示波器的触发电平和触发沿。

触发电平是指触发器对信号进行触发的阈值,通过调节触发电平旋钮或按钮,可以使波形稳定地显示在特定电平上。

触发沿是指触发器对信号上升沿或下降沿进行触发,根据信号特点选择适当的触发沿。

3. 波形显示技巧除了调整示波器的参数,还可以使用一些波形显示技巧,使得波形的细节更加清晰可见。

平均显示:平均显示是指示波器通过多次采样和平均来减小噪声和杂散干扰,以显示更加平滑的波形。

通过选择平均显示模式,并适当调节平均次数,可以得到更加清晰的波形。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。

它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象,便于人们研究各种电现象的变化过程。

示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点。

在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。

利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。

外文名称oscilloscope属性电子测量仪器应用学科机械工程;电测量仪器仪表目录1 简介2 示波器使用步骤3 基本原理3.1 显示电路3.2 垂直(Y轴)放大电路3.3 水平(X轴)放大电路3.4 扫描与同步电路3.5 电源供给电路3.6 波形显示的基本原理3.7 双线示波的显示原理3.8 双踪示波的显示原理4 仪器分类4.1 模拟示波器4.2 数字示波器5 示波器测量方法6 常见现象6.1 常没有光点或波形6.2 水平方向展不开6.3 垂直方向无展示6.4 波形不稳定6.5 垂直线条密集或呈现一矩形6.6 垂直方向的电压读数不准6.7 水平方向的读数不准6.8 交直流叠加信号的直流电压值分辨不清6.9 测不出两个信号间的相位差6.10 调幅波形失常6.11 波形调不到要求的起始时间和部位6.12 触发或同步扫描6.13 使用不当造成的异常现象7 测试应用1 简介示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。

它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象,便于人们研究各种电现象的变化过程。

示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点。

在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。

利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。

示波器2 示波器使用步骤(1)先预调:反时针旋转辉度旋钮到底,竖直和水平位移转到中间,衰减置于最高档,扫描置于“外X档”;(2)再开电源,指示灯亮后等待一两分钟进行预热后再进行相关的操作;(3)先调辉度,再调聚焦,进而调水平和竖直位移使亮点在中心合适区域;(4)调扫描、扫描微调和X增益,观察扫描;(5)把外X档拔开到扫描范围档合适处,观察机内提供的竖直方向按正余弦规律变化的电压波形;(6)把待研究的外加电压由Y输入和地间接入示波器,调节各档到合适位置,可观察到此电压的波形(与时间变化的图象)(调同步极性开关可使图象的起点从正半周或负半周开始;(7)如欲观察亮斑(如外加一直流电压时)的竖直偏移,可把扫描调节到“外X”档。

3 基本原理3.1 显示电路显示电路包括示波管及其控制电路两个部分。

示波管是一种特殊的电子管,是示波器一个重要组成部分。

示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏3个部分组成。

(1)电子枪电子枪用于产生并形成高速、聚束的电子流,去轰击荧光屏使之发光。

它主要由灯丝F、阴极K、控制极G、第一阳极A1、第二阳极A2组成。

除灯丝外,其余电极的结构都为金属圆筒,且它们的轴心都保持在同一轴线上。

阴极被加热后,可沿轴向发射电子;控制极相对阴极来说是负电位,改变电位可以改变通过控制极小孔的电子数目,也就是控制荧光屏上光点的亮度。

为了提高屏上光点亮度,又不降低对电子束偏转的灵敏度,现代示波管中,在偏转系统和荧光屏之间还加上一个后加速电极A3。

第一阳极对阴极而言加有约几百伏的正电压。

在第二阳极上加有一个比第一阳极更高的正电压。

穿过控制极小孔的电子束,在第一阳极和第二阳极高电位的作用下,得到加速,向荧光屏方向作高速运动。

由于电荷的同性相斥,电子束会逐渐散开。

通过第一阳极、第二阳极之间电场的聚焦作用,使电子重新聚集起来并交汇于一点。

适当控制第一阳极和第二阳极之间电位差的大小,便能使焦点刚好落在荧光屏上,显现一个光亮细小的圆点。

改变第一阳极和第二阳极之间的电位差,可起调节光点聚焦的作用,这就是示波器的“聚焦”和“辅助聚焦”调节的原理。

第三阳极是示波管锥体内部涂上一层石墨形成的,通常加有很高的电压,它有三个作用:①使穿过偏转系统以后的电子进一步加速,使电子有足够的能量去轰击荧光屏,以获得足够的亮度;②石墨层涂在整个锥体上,能起到屏蔽作用;③电子束轰击荧光屏会产生二次电子,处于高电位的A3可吸收这些电子。

(2)偏转系统示波管的偏转系统大都是静电偏转式,它由两对相互垂直的平行金属板组成,分别称为水平偏转板和垂直偏转板。

分别控制电子束在水平方向和垂直方向的运动。

当电子在偏转板之间运动时,如果偏转板上没有加电压,偏转板之间无电场,离开第二阳极后进入偏转系统的电子将沿轴向运动,射向屏幕的中心。

如果偏转板上有电压,偏转板之间则有电场,进入偏转系统的电子会在偏转电场的作用下射向荧光屏的指定位置。

如果两块偏转板互相平行,并且它们的电位差等于零,那么通过偏转板空间的,具有速度υ的电子束就会沿着原方向(设为轴线方向)运动,并打在荧光屏的坐标原点上。

如果两块偏转板之间存在着恒定的电位差,则偏转板间就形成一个电场,这个电场与电子的运动方向相垂直,于是电子就朝着电位比较高的偏转板偏转。

这样,在两偏转板之间的空间,电子就沿着抛物线在这一点上做切线运动。

最后,电子降落在荧光屏上的A点,这个A点距离荧光屏原点(0)有一段距离,这段距离称为偏转量,用y表示。

偏转量y与偏转板上所加的电压Vy成正比。

同理,在水平偏转板上加有直流电压时,也发生类似情况,只是光点在水平方向上偏转。

(3)荧光屏示波器实物图荧光屏位于示波管的终端,它的作用是将偏转后的电子束显示出来,以便观察。

在示波器的荧光屏内壁涂有一层发光物质,因而,荧光屏上受到高速电子冲击的地点就显现出荧光。

此时光点的亮度决定于电子束的数目、密度及其速度。

改变控制极的电压时,电子束中电子的数目将随之改变,光点亮度也就改变。

在使用示波器时,不宜让很亮的光点固定出现在示波管荧光屏一个位置上,否则该点荧光物质将因长期受电子冲击而烧坏,从而失去发光能力。

涂有不同荧光物质的荧光屏,在受电子冲击时将显示出不同的颜色和不同的余辉时间,通常供观察一般信号波形用的是发绿光的,属中余辉示波管,供观察非周期性及低频信号用的是发橙黄色光的,属长余辉示波管;供照相用的示波器中,一般都采用发蓝色的短余辉示波管。

3.2 垂直(Y轴)放大电路学生示波器由于示波管的偏转灵敏度甚低,例如常用的示波管13SJ38J型,其垂直偏转灵敏度为0.86mm/V(约12V电压产生1cm的偏转量),所以一般的被测信号电压都要先经过垂直放大电路的放大,再加到示波管的垂直偏转板上,以得到垂直方向的适当大小的图形。

3.3 水平(X轴)放大电路由于示波管水平方向的偏转灵敏度也很低,所以接入示波管水平偏转板的电压(锯齿波电压或其它电压)也要先经过水平放大电路的放大以后,再加到示波管的水平偏转板上,以得到水平方向适当大小的图形。

3.4 扫描与同步电路扫描电路产生一个锯齿波电压。

该锯齿波电压的频率能在一定的范围内连续可调。

锯齿波电压的作用是使示波管阴极发出的电子束在荧光屏上形成周期性的、与时间成正比的水平位移,即形成时间基线。

这样,才能把加在垂直方向的被测信号按时间的变化波形展现在荧光屏上。

3.5 电源供给电路电源供给电路:供给垂直与水平放大电路、扫描与同步电路以及示波管与控制电路所需的负高压、灯丝电压等。

由示波器的原理功能方框图可见,被测信号电压加到示波器的Y轴输入端,经垂直放大电路加于示波管的垂直偏转板。

示波管的水平偏转电压,虽然多数情况都采用锯齿电压(用于观察波形时),但有时也采用其它的外加电压(用于测量频率、相位差等时),因此在水平放大电路输入端有一个水平信号选择开关,以便按照需要选用示波器内部的锯齿波电压,或选用外加在X轴输入端上的其它电压来作为水平偏转电压。

SDS1000CML 此外,为了使荧光屏上显示的图形保持稳定,要求锯齿波电压信号的频率和被测信号的频率保持同步。

这样,不仅要求锯齿波电压的频率能连续调节,而且在产生锯齿波的电路上还要输入一个同步信号。

这样,对于只能产生连续扫描(即产生周而复始、连续不断的锯齿波)一种状态的简易示波器(如国产SB10型等示波器)而言,需要在其扫描电路上输入一个与被观察信号频率相关的同步信号,以牵制锯齿波的振荡频率。

对于具有等待扫描功能(即平时不产生锯齿波,当被测信号来到时才产生一个锯齿波,进行一次扫描)的示波器(如国产ST-16型示波器、SR-8型双踪示波器等)为了适应各种需要,同步(或触发)信号可通过同步或触发信号选择开关来选择,通常来源有3个:①从垂直放大电路引来被测信号作为同步(或触发)信号,此信号称为“内同步”(或“内触发”)信号;②引入某种相关的外加信号为同步(或触发)信号,此信号称为“外同步”(或“外触发”)信号,该信号加在外同步(或外触发)输入端;③有些示波器的同步信号选择开关还有一档“电源同步”,是由220V,50Hz 电源电压,通过变压器次级降压后作为同步信号。

3.6 波形显示的基本原理由示波管的原理可知,一个直流电压加到一对偏转板上时,将使光点在荧光屏上产生一个固定位移,该位移的大小与所加直流电压成正比。

如果分别将两个直流电压同时加到垂直和水平两对偏转板上,则荧光屏上的光点位置就由两个方向的位移所共同决定。

如果将一个正弦交流电压加到一对偏转板上时,光点在荧光屏上将随电压的变化而移动。

当垂直偏转板上加一个正弦交流电压时,在时间t=0的瞬间,电压为V o(零值),荧光屏上的光点位置在坐标原点0上,在时间t=1的瞬间,电压为V1(正值),荧光屏上光点在坐标原点0点上方的1上,位移的大小正比于电压V1;在时间t=2的瞬间,电压为V2(最大正值),荧光屏上的光点在坐标原点0点上方的2点上,位移的距离正比于电压V2;以此类推,在时间t=3,t=4,…,t=8的各个瞬间,荧光屏上光点位置分别为3、4、…、8点。

在交流电压的第二个周期、第三个周期……都将重复第一个周期的情况。

如果此时加在垂直偏转板上的正弦交流电压之频率很低,仅为lHz~2Hz,那么,在荧光屏上便会看见一个上下移动着的光点。

这光点距离坐标原点的瞬时偏转值将与加在垂直偏转板上的电压瞬时值成正比。

如果加在垂直偏转板上的交流电压频率在10Hz~20Hz以上,则由于荧光屏的余辉现象和人眼的视觉暂留现象,在荧光屏上看到的就不是一个上下移动的点,而是一根垂直的亮线了。

该亮线的长短在示波器的垂直放大增益一定的情况下决定于正弦交流电压峰一峰值的大小。

如果在水平偏转板上加一个正弦交流电压,则会产生相类似的情况,只是光点在水平轴上移动罢了。

相关文档
最新文档