用示波器测量时间
示波器使用说明(一)2024
示波器使用说明（一）引言概述:示波器是一种用于测量电信号随时间变化的仪器。
它能够显示电信号的波形，帮助工程师分析和诊断电路的运行情况。
本文将介绍示波器的基本使用方法，包括设置和调整示波器的参数，选择合适的测量通道，以及解读显示的波形图。
正文内容:1. 连接示波器：- 将被测电路与示波器的输入端口连接。
- 确保连接正确、稳定，并避免电路短路或过载。
2. 调整示波器参数：- 设置水平和垂直触发位置，以确定波形在屏幕上的位置。
- 调整时间基准和垂直灵敏度，以使波形适应屏幕大小和幅度范围。
- 设置触发电平和触发斜率，以稳定地捕获感兴趣的波形。
3. 选择测量通道：- 确定要测量的信号通道，以便选择正确的输入端口。
- 使用多通道示波器时，选择适当的通道进行测量。
4. 解读波形图：- 观察波形的形状、幅度和频率等特征，分析电信号的性质。
- 使用垂直和水平游标测量波形的特定参数，如峰值、周期和占空比等。
- 注意观察信号的异常或干扰，以识别潜在的问题。
5. 高级功能使用：- 学习并掌握示波器的额外功能，如捕获模式、自动测量和波形存储等。
- 熟悉示波器的快捷键和面板控制，以提高工作效率。
- 使用外部触发功能和外部设备进行更复杂的测量和分析。
总结:示波器是电子工程师必备的工具之一。
通过正确连接示波器、调整参数、选择通道和解读波形图，可以有效地分析和诊断电路问题。
在熟悉基本使用方法的基础上，进一步掌握高级功能可以提高工作效率和准确性。
希望本文的说明能够帮助您更好地使用示波器，并取得准确可靠的测量结果。
安捷伦示波器使用说明
Control:清屏、恢复默认设置、出厂设置等
Setup:选择触发模式和触发条件、外部触发输入置条件的保存和载入
、触发条件等
Measure:快速测量、电压测量、时间测量、相位和延迟、前冲和 过冲、混合测量（数字部分）、眼图测量等。 Analyze:主要用于数学测量包括FFT （傅里叶变换）、微积分、 差分等 Utilities:示波器的校准、自检、远程设置等 Help:帮助文件查阅
西安XX科技股份有限公司
右旋钮：旋转调节波形的水平移动，按下可以进行微调。 Auto Scale键：自动设置 (Autoscale) 在优化存储器的同时 ，可快速显示任何模拟或数字的活动信号，并且自动以最佳的 比例、最佳的分辨率显示波形。按Auto Scale键时，示波器将快 速确定哪个通道有活动，并将打开这些通道，对其进行定标以 显示输入信号。 Touch键：关闭/开启触屏功能。 Zoom键：快速响应和最佳分辨率的特性，对于比较复杂的 波形，按下可以进行局部放大，查看细节波形。 Clear Display键：清屏功能，当载入新波形时，新波形会 与屏幕上的原波形重叠，按下可以清楚原波形，只剩下载入的 新波形。 Default Setup键：按下可以恢复系统默认设置。
西安XX科技股份有限公司
4.前置面板介绍
4.1 运行控制部分（Run Countrol）：
Run/Stop键（Auto、Arm‟d、Trig‟d）：控制系统的运行或 停止。 Single键：单次采集按钮 。按下水平延迟按钮将延迟设为 零。
4.2. 水平控制部分（Horizontal）：
左旋钮：旋转增加/减少周期（频率），按下可以进行微调。
针对实时示波器的实时采样模式触发一次波形肯定会采集一次不触发波形也可能采集这就是触发的auto模式有三种触发模式一种是auto不触发波形也会刷新但波形在屏幕上会不稳定另一种是trig?d只有触发才刷新最后一种时single第一次触发捕获波形以后就不再捕获波形了
数字示波器使用实验操作指导
数字⽰波器使⽤实验操作指导DS1000E-EDU 数字⽰波器实验操作指导⼀、显⽰和测量正弦信号观测电路中的⼀个未知信号，迅速显⽰和测量信号的频率和峰峰值。
1、欲迅速显⽰该信号，请按如下步骤操作：(1) 信号发⽣器输出⼀正弦信号，将通道1连接到信号发⽣器。
(2) 按下⽰波器将⾃动设置使波形显⽰达到最佳状态。
在此基础上，您可以进⼀步调节垂直、⽔平档位，直⾄波形的显⽰符合您的要求。
2. 进⾏⾃动测量⽰波器可对⼤多数显⽰信号进⾏⾃动测量。
欲测量信号频率和峰峰值，请按如下步骤操作(1) 测量峰峰值按下 Measure 按键以显⽰⾃动测量菜单。
按下1号菜单操作键以选择信源 CH1 。
按下2号菜单操作键选择测量类型：电压测量。
在电压测量弹出菜单中选择测量参数：峰峰值。
此时，您可以在屏幕左下⾓发现峰峰值的显⽰。
(2) 测量频率按下3号菜单操作键选择测量类型：时间测量。
在时间测量弹出菜单中选择测量参数：频率。
此时，您可以在屏幕下⽅发现频率的显⽰。
3、⽤Cursor 光标测量功能进⾏⼿动测量(1) 信号发⽣器输出⼀任意频率的正弦信号，将信号发⽣器输出端连接⽰波器通道1。
(2) 按下Cursor 光标测量键，选择⼿动测量，测量出信号的周期、频率，电压峰峰值，画出信号波形，标出周期、频率，电压峰峰值。
⼆、X －Y 功能的应⽤，观察李沙如图形1. 将信号A 连接通道1，将信号B 连接通道2。
2. 若通道未被显⽰，则按下 CH1 和 CH2 菜单按钮。
3. 按下 AUTO （⾃动设置）按钮。
4. 调整垂直旋钮使两路信号显⽰的幅值⼤约相等。
5. 按下⽔平控制区域的 MENU 菜单按钮以调出⽔平控制菜单。
6. 按下时基菜单框按钮以选择 X －Y 。
⽰波器将以李沙如（Lissajous ）图形模式显⽰。
7. 调整垂直、垂直和⽔平旋钮使波形达到最佳效果。
8．调节信号发⽣器A 路信号频率为f X =50Hz ，根据频率⽐值关系和f X =50Hz ，算出相应的f Y 值。
示波器测时间的原理
示波器测时间的原理示波器测时间的原理是通过观察和测量电信号的时间特性来进行。
示波器可以显示电信号的波形，并根据波形的特征来测量不同的时间参数。
示波器通常使用垂直和水平的坐标系来显示电信号的波形。
垂直轴表示电压或电流的幅值，而水平轴表示时间。
示波器的屏幕由一系列的水平线组成，称为扫描线或扫描周期。
每个扫描周期都对应于示波器屏幕上的一个水平刻度。
示波器利用水平扫描周期来测量信号的时间。
通过调整扫描速度或时间基准，可以改变每个扫描周期的时间跨度。
较慢的时间基准使得每个扫描周期的时间跨度更长，从而能够更精确地测量慢速信号的时间参数。
相反，较快的时间基准使得每个扫描周期的时间跨度更短，适用于测量快速信号的时间。
示波器还经常配备触发电路，用于确定何时开始扫描电信号。
通过设置合适的触发电平或触发边沿，示波器可以稳定地捕捉和显示特定的波形。
测量时间参数的常见功能包括：频率、周期、脉宽、占空比、上升时间和下降时间等。
示波器通过在波形上标记垂直和水平的参考点来实现这些测量。
测量结果可以直接在示波器的屏幕上显示，也可以通过示波器的接口传输给计算机或其他设备进行进一步分析和处理。
需要注意的是，示波器测量的时间参数受到示波器的带宽限制和采样率限制。
带宽限制指示波器能够显示的最高频率范围，超过该频率范围的信号将无法正确显示。
采样率限制指示波器对信号进行采样的速率，采样率较低可能会导致信号的细节丢失或失真。
综上所述，示波器通过显示和测量电信号的时间特性，包括波形的形状、频率、周期等参数，来进行时间测量。
这些测量结果可以用于分析和诊断电路和信号的性能和特征。
北航物理研究性实验报告——示波器
北航物理研究性实验报告专题：模拟示波器的使用及其应用学号：********班级：101517姓名：王*目录目录 (2)摘要 (3)一．实验目的 (3)二．实验原理 (3)1.模拟示波器简介 (3)2.示波器的应用 (6)三．实验仪器 (6)四．实验步骤 (7)1.模拟示波器的使用 (7)2.声速测量 (8)五．数据记录与处理 (8)六．讨论 (10)摘要示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器，它能直观、动态地显示电压信号随时间变化的波形，便于人们研究各种电现象的变化过程，并可直接测量信号的幅度、频率以及信号之间相位关系等各种参数。
示波器是观察电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果的重要仪器，也是调试、检验、修理和制作各种电子仪表、设备时不可或缺的工具。
一．实验目的1.了解示波器的主要结构和波形显示及参数测量的基本原理，掌握示波器、信号发生器的使用方法；2.学习用示波器观察波形以及测量电压、周期和频率的方法；3.学会用连续波方法测量空气速度，加深对共振、相位等概念的理解；4.用示波器研究电信号谐振频率、二极管的伏安特性曲线、同轴电缆中电信号传播速度等测量方法。
二．实验原理1.模拟示波器简介模拟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并显示在荧光屏上以便测量和分析的电子仪器。
它主要由阴极射线示波管，扫描、触发系统，放大系统，电源系统四部分组成。
示波管结构图（1）工作原理模拟示波器的基本工作原理是：被测信号经Y轴衰减后送至Y1放大器，经延迟级后到Y2放大器，信号放大后加到示波管的Y轴偏转板上。
若Y轴所加信号为图所示的正弦信号，X输入开关S切换到“外”输入，且X轴没有输入信号，则光点在荧光屏竖直方向上按正弦规律上下运动，随着Y轴方向信号的提高，由于视觉暂留，在荧光屏上显示一条竖直扫描线。
同理，如在X轴所加信号为锯齿波信号，且Y轴没有输入信号，则光点在荧光屏上显示一条水平直线。
示波器的调节和使用
示波器的调节和使用示波器是一种用来观察和分析电信号的仪器，它可以显示信号的波形、幅度、频率和相位等信息。
在电子工程、通信工程、自动化控制等领域中广泛应用。
本文将详细介绍示波器的调节和使用。
一、示波器调节：1.校准示波器：示波器使用前需要进行校准，以保证显示的准确性。
通常要校准时间基准、垂直灵敏度、触发电平等参数。
具体校准步骤需参照示波器的使用说明书。
2.调节时间基准：示波器的时间基准决定了波形在水平方向上的显示。
一般示波器可以调节水平的扫描速率，通过调节扫描速率可以放大或缩小波形的显示范围。
另外可以调节时间基准的位置，使波形居中或偏移显示。
3.调节垂直灵敏度：示波器的垂直灵敏度决定了波形的纵向放大倍数。
可以通过调节垂直灵敏度来放大或缩小波形的幅度。
一般示波器的垂直灵敏度有固定值和可调节两种，可根据需要选择合适的灵敏度。
4.调节触发电平：示波器的触发电平决定了波形触发的时机，当波形的电平超过或低于设定的触发电平时，示波器开始采集波形数据并显示。
触发电平的调节对于获取稳定的波形显示很重要，一般示波器的触发电平可以通过旋钮调节，并配有可调节的电平刻度。
5.调节触发模式：示波器的触发模式决定了波形触发的方式。
常见的触发模式有自由运行、单次、外部触发等。
自由运行模式是连续触发，示波器会不间断地显示波形。
单次模式是只触发一次，示波器会在触发后显示波形并停止触发。
外部触发是通过外部信号来触发。
二、示波器使用：1.连接信号源：首先需要将示波器与需要检测的信号源连接，可以使用探头或直接连接信号源的输出端口。
在连接时要注意正负极性的对应，以免引起短路或损坏设备。
2.调节时间基准：根据需要调节示波器的时间基准，使波形的显示范围合适，可以通过扫描速率和位置来调节。
3.调节垂直灵敏度：根据需要调节示波器的垂直灵敏度，使波形的幅度显示合适。
可以通过旋钮或按钮来调节。
4.调节触发电平：根据需要调节示波器的触发电平，以确保波形的稳定显示。
示波器使用方法
3、“×10 MAG”：扫描 扩展开关。按下时扫描速 度扩展10倍。
4、“POSITION”：水平 位置调节钮。调节显示波 形在荧光屏上的水平位置。
五、触发操作部分
1、“TRIG IN”： 外触发输入端子。用于输 入外部触发信号。当使用 该功能时，“SOURCE” 开关应设置在EXT位置。
2、“SOURCE”：触发源选择开关。 “CH1”：当垂直系统工作模式开 关定在DUAL或ADD时，选择 通道1作为内部触发信号源； “CH2”： 当垂直系统工作模式开 关设定在DUAL或ADD时，选择 通道2作为内部触发信号源； “LINE”： 选择交流电源作为触 发信号源； “EXT”： 选择“TRIG IN”端子 输入的外部信号作为触发信号源。
2
由此可见：两个频率相同的正弦量间的相位差是常数，并等于两正 弦量的初相之差。
测量相位差的方法很多，主要有：
简单直观的示波器测量方法（比现在实验室高级一点的示波器可以
直接读数） 把相位差转化为时间间隔，测量出时间间隔再换算为相位差
测量相位差的方法有很多，今天只介绍转化为时间的方法。
示波器相位差测量
3、“AC-GND-DC”： 垂直系统输入耦合开关。 选择被测信号进入垂直 通道的耦合方式。 “AC”：交流耦合； “DC”：直流耦合； “GND”：接地。
4、“CH1X”：通道1被 测信号输入连接器。在XY模式下，作为X轴输入 端。
5、“CH2X”：通道2被测 信号输入连接器。在X-Y模 式下，作为X轴输入端。
u1(t)=Umsin(ω 1t+φ 1）
u2(t)=Umsin(ω 2t+φ 2）
则，它们的瞬时相位差θ (t)＝ (ω 1t+φ 1）- (ω 2t+φ 2） ＝ （ω 1-ω 2)t＋(φ 1-φ 2)
PICO 示波仪的使用说明
打开“打印预览”，可使你看到打印的情况。
打印（Print）
设置打印机，发布打印命令
出口（Exit）
不保存任何数据，关闭示波器
保存对话框（Save As dialog）
点击“File“（文件），选择“Save as”（另存为），出现保存对话框，你可以选择保存文件的格式和保存地址。
打开（Open）
你可选择所需的文件打开。Picoscope示波器可以打开Psdata和Psd格式文件，这些文件包含数据和示波器设置。也可以打开Pssettings和Pss文件，这些文件只有示波器设置。
你可以使用“Save as“（另存为），保存新的文件。
打开一个新的文件将关闭原来正在运行的窗口
合并（Merge)
标尺工具提示
如果把鼠标放在任一条标尺线上，此时在小方框内显示标尺号码以及信号电压值。
标尺工具提示
如果把鼠标放在任一条标尺线上，此时在小方框内显示标尺号码以及信号电压值。
Picoscope示波器显示区域包括一个或多个显示窗口。每一个窗口相对示波器检测的一组数据。最简单的情况是示波器测量并显示一组数据。
其它的示波器设置，例如示波器检测元件以及计算机运行速度将影响此速度能否达到。示波器根据计算机使用电池或外接电源情况来选择合适的极限速度。
设置：速度为每秒钟的捕捉速度，在默认模式中，当计算机在外接电源下工作时（AC Main），捕捉速度为“unlimited”（无限制）
示波器性能最优。如果计算机运行其它程序太慢，PicoScope示波器会降低捕捉速度。
维修
PCO以及其它配件的维修和校准需要专用设备。必须由Pico技术公司授权的机构进行
Picoscope示波器使用
使用示波器进行信号测量技巧
使用示波器进行信号测量技巧在电子领域中，信号测量是一项非常重要的工作。
准确地测量信号的频率、幅度和相位，可以帮助我们分析电路的工作情况，进而改进设计和解决问题。
而在信号测量中，示波器是一种不可或缺的仪器。
本文将探讨几种使用示波器进行信号测量的技巧和注意事项，帮助读者更好地应用示波器。
1. 选择适当的示波器设置在开始信号测量之前，我们需要选择适合的示波器设置。
首先，选择合适的时间基准和垂直灵敏度，以便在示波器屏幕上显示出待测信号的合适波形。
时间基准决定了示波器屏幕上每个小方格所代表的时间，而垂直灵敏度则决定了每个小方格所代表的电压。
其次，调整触发设置。
示波器的触发设置可以帮助我们稳定地观测待测信号。
触发电平可以设置在待测信号的特定水平上，当信号达到触发电平时，示波器才会触发并显示波形。
触发沿也可以设置为上升沿或下降沿，以满足实际测量需求。
2. 正确连接信号源和示波器在进行信号测量之前，我们需要正确地连接信号源和示波器。
通常情况下，信号源的输出端口会连接到示波器的输入端口。
确保连接良好，避免因接触不良或短路等问题导致测量结果不准确。
如果测量的是高频信号，注意信号源和示波器之间的传输线需要具备相应的带宽能力，以确保传输信号时没有过多的损耗和畸变。
合理选择适用于高频测量的传输线材料和长度，同时避免干扰信号的干扰源。
3. 了解采样频率和带宽的关系示波器的采样频率和带宽是影响信号测量的关键参数。
采样频率是指示波器在一秒钟内对信号进行采样的次数，而带宽则是指示波器可以接收和显示的频率范围。
在选择示波器时，需要根据待测信号的频率范围和特性来确定采样频率和带宽。
通常情况下，采样频率应为待测信号频率的两倍以上，以确保准确重建信号波形。
而带宽则应包含待测信号的最高频率成分，以避免信号被截断而无法完整显示。
4. 注意示波器的内部噪声和失真在进行信号测量时，示波器的内部噪声和失真也会对测量结果产生一定的影响。
示波器的内部噪声是由示波器自身电路和元件的热噪声引起的，它会与待测信号叠加在一起，影响信号的准确测量。
用示波器测量时间
⽤⽰波器测量时间实验步骤：1.⽤x 轴的时基测信号的时间参数（1）测量⽰波器⾃备⽅波输出信号的周期（时基分别为0.1ms/cm ，0.2ms/cm ，0.5ms/cm ）。
（2）选择信号发⽣器的对称⽅波接y 输⼊（幅度和y 轴量程任选），信号频率为200Hz~2kHz（每隔200Hz 测量⼀次），选择⽰波器合适的时基，测量对应频率的厘⽶数、周期和频率（注明x 轴的时基）。
以信号发⽣器的频率为x 轴，⽰波器测量的频率为y 轴，作y-x 曲线，求出斜率并讨论。
（3）选择信号发⽣器的⾮对称⽅波接y 轴，频率分别为200Hz 、500Hz 、1kHz 、2kHz 、5kHz 、10kHz 、20kHz ，测量各频率时的周期和正波的宽度（或占空⽐），⽤内容（2）的⽅法作曲线。
（4）选择信号发⽣器的输出为三⾓波，频率为500Hz 、1kHz 、1.5kHz 、测量各个频率时的上升时间、下降时间及周期。
2.观察李萨如图形并测频率⽤两台信号发⽣器（⼀台为本组专⽤，⼀台为公⽤）分别接y 轴和x 轴（x 轴选择外输⼊），取4/33/22/11/、、、=y x νν时，测出对应的x y f f 和，画有关图形并求公⽤信号发⽣器的频率。
数据处理和误差分析：1.（1）测量⽰波器⾃备⽅波输出信号的周期时基ms/cm 0.10.20.5波形厘⽶数/cm 10.2 5.1 2.2周期ms 1.021.021.10表1哪种时基测出的数据更准确？为什么？答：0.1cm/ms 更为准确,因为时基越⼩,读数带来的误差就越⼩,数据也就越准确。
解释不太好．（2）选择信号发⽣器的对称⽅波接Y 输⼊，信号频率为200Hz~2kHz ，测量对应频率的厘⽶数、周期和频率。
发⽣器频率/Hz2004006008001000厘⽶数/cm 5.0 5.1 3.5 2.6 5.2周期/ms 5.00 2.55 1.70 1.30 1.04测量频率/Hz200.00392.16588.24769.23961.54X轴时基/ms/cm10.50.50.50.2发⽣器频率/Hz12001400160018002000厘⽶数/cm 4.4 3.8 6.4 5.7 5.1周期/ms0.880.760.640.570.51测量频率/Hz1136.361315.791562.501754.381960.78X轴时基/ms/cm0.20.20.10.10.1表2以信号发⽣器的频率为x轴，⽰波器测量的频率为y轴，作出的y-x曲线图图5 对称⽅波信号发⽣器的频率-⽰波器测量的频率曲线图斜率本相同。
示波器的基本测量方法
10% 0
x1
x2
图 4 测量脉冲上升或下降时间
由此可得上升时间为：
t1=x1*Dx 下降时间为：
t2=x2*Dx
一般情况下，应注意示波器的垂直通道 本身存在固有的上升时间，这将对测量 结果有影响，故应该对测量结果进行修 正。
因为屏幕上测得上升时间包含了示 波器本身存在的上升时间，可按下 式进行修正
示波器的基本测量方法
郑和玲
示波器可以直接在屏幕上观察到被测信 号的波形，测量被测信号的各种参数。
通常可以用来测量信号的幅度、周期、 相位、频率和调幅系数等。
示波器的使用
1．测量电压
用示波器测量电压主要包括直流电压的 测量和交流电压的测量。
（1）直流电压的测量方法 a、首先将示波器的垂直偏转灵敏度微 调旋钮置于校准挡，否则电压读数不准 确。 b、 把被测信号送入示波器垂直输入端。
e、调节垂直灵敏度开关，使荧光屏上的
波形位置适当，记下Dy值。
f、读出被测交流电压波峰和波谷的高度 或任意两点之间的高度h。
g、根据式 UP-P ＝ h*Dy*k 计算出交流电
压的峰-峰值。
例2 如图2所示，h =6cm、Dy =1V/cm、k =10:1，
求交流信号的峰-峰值和有效值。
(a)波形图
峰-峰为
UP-P ＝ h*Dy*k ＝6*0.25*10＝15V
交流信号的有效值为
0.5 1
250 100
h
2V
mV 50
5
25
10
5
V/div
（b）垂直灵敏度开关位置
图 2 测量交流电压示意图
解：由式UP-P ＝ h*Dy*k可得交流信号的峰-
利用数字示波器测量RC电路的时间常数
测量功能需要包含积分 （ 求和 ） 运算这一特点 ， 进
而实 现预 定 目标 的 。
２ 测量线路及 原理
测量 实验 系统 如 图 １ 所示 。测 量 时首先 设置
在放 电过程 中 ， 设 ｔ 时刻 ｕ （ ｔ ）一 、 ｔ ｚ时刻 ｕ （ ｔ ２ ）＝ ， 自ｔ ｌ 到ｔ 电容 Ｃ的电荷减少量 Ａ Ｑ应为
利 用数 字示 波器 测 量 Ｒ Ｏ 电路 的 时 间常数
郑 航
１ ５ Ｏ Ｏ ８ ０ ） （ 哈尔滨理工大学 ， 黑 龙江 哈尔滨
摘 关 键
要： 利用数字示 波器的脉冲信号捕捉和平均值计算 等功能 ， 设 计 了一个 简单 的实 验系统 ， 实现 词： 电阻 ； 电容 ； 时 间常数 ； 数字示波器
数字 示波 器 通 过 设 置 合 适 的获 取 （ Ａｃ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ）
和触 发 （ Ｔ ｒ ｉ ｇ ｇ ｅ ｒ ） 方式 显示 出稳定 的波 形后 ， 可 以
… ：
、 …… … … ｊ … …． ： … …… ｉ 斜率
ｌ
｝
一
＼
： ｉ ，
’
文献标志码 ： Ａ
Ｒ Ｃ电路时 间常数 的准确测量 ， 误差可以控制在 １ 以内 。
中图分类号 ： ＴＭ ９ ３ ４ ． １
Ｒ Ｃ 电路 是 最 基 本 的 一 阶 动 态 电路 ， 在模 拟
和脉 冲 电路 中具 有 广 泛 的 应 用 ， 其 时间常数 Ｒ Ｃ 是 电路 的基本参 数 ， 为 了实现 准确 的测 量 ， 有 关研 究者 展 开多种 方法 的实 验研 究＿ １ ］ ， 利用数 字 示 波 器 的 自动测量 功 能 ， 实 现 了对 ＲＣ电路 时 间 常数
示波器测量时间 - 复制 (2)
试验名称 :用示波器测量时间试验目的: 本实验的目的是了解示波器的基本原理和结构，学习使用示波器观察波形和测量信号周期及其时间参数。
实验原理1．示波器的基本结构示波器的结构如图3.2.2-1所示，由示波管（又称阴极射线管）、放大系统、衰减系统、扫描和同步系统及电源等部分组成。
示波管是示波器的基本构件，它由电子枪、偏转板和荧光屏三部分组成.电子枪是示波管的核心部分，它由阴极、栅极和阳极构成。
（1） 阴极——阴极的射线源：（2） 栅极——辉度控制：由第一栅极G 1（又称控制级）和第二栅极G 2（又称前加速级）构成， （3） 第一阳极——聚焦： （4） 第二阳极——电子的加速：（5） 偏转板：由两对相互垂直的金属板构成，在两对金属板上分别加以直流电压，以控制电子束的位置，适当调节这个电压值可以把光点或波形移到荧光屏的中间部位。
（6） 荧光屏：荧光屏（P ）上面涂有硅酸锌、钨酸镉、钨酸钙等磷光物质，能在高能电子的轰击下发光。
余辉使我们能在屏上观察到光点的连续轨迹。
自阴极发射的电子束，经过第一栅极（G 1）、第二栅极（G 2）、第一阳极（A 1）、第二阳极（A 2）的加速和聚焦后，形成一个细电子束。
垂直偏转板（常称y 轴）及水平偏转板（常称x 轴）所形成的二维电场，使电子束发生位移，位移的大小，与y 偏转板及x 偏转板上所加的电压有关：yy y y D V V S y == xxx x D V V S x == ( 1) 式（1）中的S y 和D y 为y 轴偏转板的偏转灵敏度和偏转因数，S x 和D x 为x 轴偏转板的偏转灵敏度和偏转因数。
它们均与偏转板的参数有关，是示波器的主要技术指标之一。
2．示波器显示波形的原理由式（1），y 轴或x 轴的位移与所加电压有关。
如图3.2.2-3，在x 轴偏转板上加一个随时间t 按一定比例增加的电压V x ，光点从A 点向B 点移动。
V x 周期性变化（此种变化称为锯齿波），并且由于发光物质的特殊性使光迹有一定保留时间（由荧光屏的发光物质而定），于是就得到一条“扫描线”，称为时间基线。
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）
示波器测数字信号的方法
示波器测数字信号的方法
使用示波器测量数字信号的方法可以分为以下步骤：
1. 设置示波器：首先，需要设置示波器的参数，以便准确地捕捉和测量信号。
这包括设置垂直灵敏度、垂直偏移、时基范围和水平位置等。
2. 触发源选择：确保示波器的触发源正确设置，以便当信号出现在屏幕上时，能够准确地进行测量。
3. 信号捕获：使用示波器的探头连接到信号源，确保信号被正确地捕获。
调整时基范围，以便观察信号的整个周期或所需的时间段。
4. 测量参数：使用示波器的测量工具测量信号的关键参数，如幅度、频率、周期、上升时间等。
这些参数对于评估信号的质量和特性非常重要。
5. 分析结果：根据测量的参数，分析信号的特性。
例如，如果测量到的频率与预期不符，可能需要检查信号源或电路是否存在问题。
6. 记录结果：将测量的结果记录下来，以便后续的分析和报告。
记录的结果应该包括测量的参数、示波器的设置以及任何观察到的异常或问题。
请注意，以上步骤可能会根据示波器的型号和具体的测量需求有所不同。
在进行实际测量时，建议参考示波器的用户手册或操作指南，以确保正确和准确地测量信号。
用示波器测量时间
实验报告姓名：叶洪波学号：PB05000622 实验内容1、x轴的时基测信号的时间参数（1）测量示波器自备方波输出信号的周期（时基分别为0.1ms/cm，0.2ms/cm，0.5ms/cm）。
哪种时基测出的数据更准确？为什么？荧光屏上的最小刻度为0.2cm。
测量厘米数时基分别为0.1ms/cm、0.2ms/cm、0.5ms/cm时，时间的最大误差分别为0.02ms、0.04ms、0.10ms。
因此应选择时基为0.1ms/cm，这样结果的误差较小，置信度较大。
（2）选择信号发生器的对称方波接y输入（幅度和y轴量程任选），信号频率为200Hz~2kHz（每隔200Hz 测量一次），选择示波器合适的时基，测量对应频率的厘米数、周期和频率（注明x轴的时基）。
以信号发生器的频率为x轴，示波器测量的频率为y轴，作y-x曲线，求出斜率并讨论。
对称方波信号发生器的频率(Hz)厘米数(cm)x轴时基(ms/cm)测量周期数周期（ms）测得的频率(Hz)200 5.10.50.5 5.100 196.0784007.60.5 1.5 2.533 394.7376008.60.2 1.0 1.720 581.3958009.80.2 1.5 1.307 765.30610008.80.2 1.5 1.173 852.27312008.60.2 2.0 0.860 1162.79114009.30.2 2.5 0.744 1344.08616009.60.2 3.0 0.640 1562.50018008.60.5 1.5 2.867 348.83720009.10.2 3.5 0.520 1923.077信号发生器的频率为1800Hz时的数据有很大的偏差,为测量时的错误导致,因此舍去。
以信号发生器的频率为X轴，测得的频率为Y轴，作散点图并作线性拟合如下。
测得的频率(H z )信号发生器的频率(Hz)斜率为0.9640，理论上斜率应为1.0000。
示波器的测量方法
3.5.2 示波器的正确使用
首先要认真阅读示波器的技术说明书，掌握其使用 方法，熟悉各旋钮、按键的功能。 使用示波器之前，要仔细检查旋钮、开关、电源线 有无损坏，发现问题即时修理或换新。 使用示波器时，“辉度”旋钮不宜开得过亮，不能 使光点长期停留在荧光屏一处，因为高速的电子束轰 击荧光屏时，只有少部分能量转化为光能，大部分则 变成热能。所以不应当使亮点长时间停留在一点上， 以免烧坏荧光粉而形成斑点。
3.6.2 示波器的正确使用（续）
（2）X轴通道：包括时基因数、工作方式、触发方式、 耦合方式及外触发最大输入电压等。 （3）主机：包括显示尺寸、后加速阳极电压、校准信 号等。 通用示波器的面板示意图
3.6.2 示波器的正确使用（续）
3.几点操作注意事项
（1）用光点聚焦，不用扫描线聚焦。光点细小，显示 图形分辨力高，测量准确。辉度调暗些，使亮点尽量小， 利于提高分辨力，对荧光屏也有保护作用。 （2）充分利用“灵敏度”、“扫描速度”、衰减探头、 “倍乘”、“扩展”等旋纽，使波形大小适中。 （3）“灵敏度”、“扫描速度”应校准，以便定量测 量。 （4）注意扫描稳定度、触发电平、触发极性等旋纽的 配合调节。扫描稳定度调节扫描电路的触发灵敏度，通 常应调节在约低于连续扫描临界状态，可获得最大触发 灵敏度，利于扫描同步；调触发电平选择合适的起扫时 刻；而触发极性对应于被测信号的前后沿问题。在测脉
3.6.1 示波器的选用
根据被测信号的特点来选择示波器。
（1）根据要显示的信号数量，选择单踪或双踪示波器。 （2）根据被测信号的频率特点，选择示波器频带、余辉 时间，以及是否选用取样示波器。 （3）根据被测信号的重现方式，选择是否用记忆存储示 波器。 （4）根据被测信号是否含有交直流成分选择。 （5）根据被测信号的测试重点选择。
实验二 用示波器测量时间和频率
实验二用示波器测量时间和频率
一、实验目的
1、明确用示波器测量时间和频率的原理
2、掌握用示波器测量时间和频率的方法
二、实验仪器
1、双踪示波器（YB4032B型）
2、函数信号放生器（EE1641B1型）
3、高频信号发生器（AS1053A型）
4、低频信号发生器（XD22A）
三、实验内容
1、周期测量
（1）扫描速度（时基因数）的校准
用示波器本身发出的0.5 V P-P 1KHz的方波信号加到示波器的Y输入通道，使荧光屏上稳定显示方波信号，根据示波器时间测量原理：
t=F1×L
读出波形的周期，与0．001S进行比较。
（2）将EE1641B1型函数信号发生器输出幅度设置为3 V P-P，按下表要求调节输出频率，用示波器测出相应的周期值。
（3）将高频信号发生器的射频输出幅度调至0．316v，按下表要求依次改变信号的频率，用示波器测出其周期值。
2、时间间隔测量
方法同周期测量，用低频信号发生器输出频率为220KHz，幅度为2V，占空比按下表要求的方波信号，用示波器测出其周期、脉冲宽度和上升时间。
3、李沙育图形法测频率
将函数信号发生器的输出频率作为被侧频率fy，高频信号发生器输出的频率作为已知频率fx，用李沙育图形法测量函数信号发生器输出信号的实际频率。
做法为：将fy和fx分别加到示波器的Y（CH1）、X（CH2）输入端，示波器工作与“X—Y”方式，调节高频信号发生器输出的频率fx，使荧光屏上得到稳定的李沙育图形。
按下列公式计算出被测信号频率的实际值。
fx：fy=m/：n/
m/：图形与垂直直线的交点数
n/：图形与水平直线的交点数。
示波器的使用实验报告
实验一通用模拟与数字双踪示波器的使用及测量一、实验目的和要求1．根据已学的示波器理论知识学习正确使用通用双踪示波器，并利用示波器进行各种电信号的测量，熟练掌握模拟示波器的使用。
2．学习数字式通用示波器的使用，了解其在测量上的强大功能，并与模拟示波器进行比较，体会各自在测量上的特点。
3．认真按实验内容的要求进行实验，记录有关的数据和波形，回答实验内容中提出的有关问题，并按时提交实验报告。
二、实验原理在时域信号测量中，电子示波器无疑是最具代表性的典型测量仪器。
它可以精确复现作为时间函数的电压波形（横轴为时间轴，纵轴为幅度轴），不仅可以观察相对于时间的连续信号，也可以观察某一时刻的瞬间信号，这是电压表所做不到的。
我们不仅可以从示波器上观察电压的波形，也可以读出电压信号的幅度、频率及相位等参数。
电子示波器是利用随电信号的变化而偏转的电子束不断轰击荧光屏而显示波形的，如果在示波管的X偏转板（水平偏转板）上加一随时间作线性变化的时基信号，在Y偏转板（垂直偏转板）加上要观测的电信号，示波器的荧光屏上便能显示出所要观测的电信号的时间波形。
若水平偏转板上无扫描信号，则从荧光屏上什么也看不见或只能看到一条垂直的直线。
因此，只有当X偏转板加上锯齿电压后才有可能将波形展开，看到信号的时间波形。
一般说来，Y偏转板上所加的待观测信号的周期与X偏转板上所加的扫描锯齿电压的周期是不相同的，也不一定是整数倍，因而每次扫描的起点对待观测信号来说将不固定，则显示波形便会不断向左或向右移动，波形将一片模糊。
这就有一个同步问题，即怎样使每次扫描都在待观测信号不同周期的相同相位点开始。
近代电子示波器通常是采用等待触发扫描的工作方式来实现同步的。
只要选择不同的触发电平和极性，扫描便可稳定在待观测信号的某一相应相位点开始，从而使显示波形稳定、清晰。
在现代电子示波器中，为了便于同时观测两个信号（如比较两个信号的相位关系），采用了双踪显示的办法，即在荧光屏上可以同时有两条光迹出现，这样，两个待测的信号便可同时显示在荧光屏上，双踪显示时，有交替、断续两种工作方式。
示波器测信号的周期和频率实验报告
示波器的使用1、了解通用双通道示波器的结构和工作原理，熟悉各个旋钮的作用和使用方法。
2、掌握用示波器观察波形、测量电压和频率的方法；了解用示波器测量相位差的方法。
3、掌握观察李萨如图形的方法，并能用李萨如图形测量未知正弦信号的频率；能用示波器观察“拍”现象。
1、通用双通道示波器的结构，面板旋钮的作用和使用方法；2、通用双通道示波器的工作原理，李萨如图形测量未知正弦信号频率的原理，观察“拍”现象的原理。
一、前言示波器是利用电子束的电偏转来观察电压波形的一种常用电子仪器，主要用于观察电信号随时间变化的波形，定量测量波形的幅度、周期、频率、相位等参数。
一般的电学量（如电流、电功率、阻抗等）和可转化为电学量的非电学量（如温度、位移、速度、压力、光强、磁场、频率）以及它们随时间变化的规律都可以用示波器来观测。
由于电子的惯性很小，电子射线示波器一般可在很高的频率范围内工作。
采用高增益放大器的示波器可以观察微弱的信号；具有多通道的示波器，则可以同时观察几个信号，并比较它们之间的相应关系（如时间差或相位差），是目前科学实验、科研生产常用的电子仪器。
二、实验仪器通用双通道示波器，函数信号发生器、同轴电缆等。
三、实验原理1、仪器工作原理（1）通用双通道示波器的介绍主要结构：示波管、电子放大系统、扫描触发系统、电源工作原理： （a ）示波管示波管是呈喇叭形的玻璃泡，被抽成高真空，内部装有电子枪和两对相互垂直的偏转板，喇叭口的球面内壁上涂有荧光物质，构成荧光屏。
下图是示波管的构造图。
电子枪由灯丝F 、阴极K 、栅极G 以及一组阳极A 所组成。
灯丝通电后炽热，使阴极发热而发射电子。
由于阳极电位高于阴极，所以电子被阳极电压加速。
当高速电子撞击在荧光屏上会使荧光物质发光，在屏上就能看到一个亮点。
- 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、"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、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)。
实验报告
姓名：叶洪波 学号：PB05000622
用示波器测量时间
实验原理
1、 示波器的基本结构（略）
2、 示波器显示波形的原理
扫描电压的周期T x （或频率
x ν）与被测信号的周期T y （或y ν）必须满足
n
T T x
y =
，y ν=n x ν，n=1,2,… 3、 用x 轴时基测时间参数
一个周期的时间=时基*一个周期的波形厘米数 4、 李萨如图形测信号的频率
（1）、频率相同而振幅和相位不同时，两正交正弦电压的合成图形为椭圆。
（2）、两正交正弦电压的相位差一定，频率比为一个有理数时，合成的圆形是一条稳定的闭合曲线。
频率比与图形的切点数之间有如下关系：
竖直切线上的切点数
水平切线上的切点数
=
x y νν 实验内容
1、 x 轴的时基测信号的时间参数
（1） 测量示波器自备方波输出信号的周期（时基分别为0.1ms/cm ，0.2ms/cm ，0.5ms/cm ）。
哪种时基测
出的数据更准确？为什么？
荧光屏上的最小刻度为0.2cm 。
测量厘米数时基分别为0.1ms/cm 、 0.2ms/cm 、 0.5ms/cm 时， 时间的最大误差分别为0.02ms 、0.04ms 、0.10ms 。
因此应选择时基为0.1ms/cm ，这样结果的误差较小，置信度较大。
（2） 选择信号发生器的对称方波接y 输入（幅度和y 轴量程任选），信号频率为200Hz~2kHz （每隔200Hz
测量一次），选择示波器合适的时基，测量对应频率的厘米数、周期和频率（注明x 轴的时基）。
以信号发生器的频率为x 轴，示波器测量的频率为y 轴，作y-x 曲线，求出斜率并讨论。
对称方波
信号发生器的频率(Hz) 厘米数(cm) x 轴时基(ms/cm) 测量周期数 周期（ms ） 测得的频率(Hz)
200 5.1 0.5 0.5 5.100 196.078 400 7.6 0.5 1.5 2.533 394.737 600 8.6 0.2 1.0 1.720 581.395 800 9.8 0.2 1.5 1.307 765.306 1000 8.8 0.2 1.5 1.173 852.273 1200 8.6 0.2 2.0 0.860 1162.791 1400 9.3 0.2 2.5 0.744 1344.086 1600 9.6 0.2 3.0 0.640 1562.500 1800 8.6
0.5
1.5
2.867
348.837
2000
9.1 0.2 3.5 0.520 1923.077
信号发生器的频率为1800Hz 时的数据有很大的偏差,为测量时的错误导致,因此舍去。
以信号发生器的频率为X 轴，测得的频率为Y 轴，作散点图并作线性拟合如下。
测得的频率(H z )
信号发生器的频率(Hz)
斜率为0.9640，理论上斜率应为1.0000。
因此绝对误差为1.0000-0.9640=0.0360，相对误差为0.0360/1.0000=3.60% Y = A + B * X Parameter Value Error A -9.59121 29.3321 B 0.96397 0.02523 R SD N P 0.99761 41.88922 9 <0.0001
（3） 选择信号发生器的非对称方波接y 轴，频率分别为200Hz 、500Hz 、1kHz 、2kHz 、5kHz 、10kHz 、
20kHz ，测量各频率时的周期和正波的宽度（或占空比），用内容（2）的方法作曲线。
非对称方波
信号发生器的频率(Hz) 厘米数(cm) 正波厘米数(cm)
占空比 x 轴时基(ms/cm) 测量周期数 周期（ms ） 测得的频率
(Hz)
200 5.0 1.5 0.300 1 1.0 5.000 200.000 500 8.1 2.4 0.296 0.5 2.0 2.025 493.827 1000 5.2 1.6 0.308 0.2 1.0 1.040 961.538 2000 8.7 2.4 0.276 0.2 3.0 0.580 1724.138 5000 8.2 2.6 0.317 0.05 2.0 0.205 4878.049 10000 8.2 2.8 0.341 0.05 4.0 0.103 9756.098 20000
7.6
2.4
0.316
0.02
3.0
0.051
19736.842
以信号发生器的频率为X 轴，测得的频率为Y 轴，作散点图并作线性拟合如下。
测得的频率(H z )
信号发生器的频率(Hz)
斜率为0.9884，理论上斜率为1.0000。
因此绝对误差为1.0000-0.9884=0.0116，相对误差为0.0116/1.0000=1.16% Y = A + B * X Parameter Value Error A -71.75188 49.02749 B 0.98844 0.00563 R SD N P 0.99992 100.18555 7 <0.0001
（4） 选择信号发生器的输出为三角波，频率为500Hz 、1kHz 、1.5kHz 、测量各个频率时的上升时间、
下降时间及周期。
三角波
信号发生器的频率(Hz) 上升厘米数(cm) 下降厘米数(cm) x 轴时基(ms/cm) 上升时间(ms) 下降时间(ms) 总时间(ms) 测量周期数 一个周期中的上升时间（ms ） 一个周
期中的下降时间（ms ） 周期(ms) 测得的频率(Hz) 500 3.6 0.5 0.500 1.800 0.250 2.050 1.0 1.800 0.250 2.050 487.805 1000 4.6
0.5
0.200 0.920 0.100 1.020
1.0 0.920 0.100 1.020 980.392 1500 6.05 1.35 0.100 0.605 0.135 0.740
1.0
0.605 0.135 0.740
1351.351
2、观察李萨如图形并测频率
用两台信号发生器（一台为本组专用，一台为公用）分别接y 轴和x 轴（x 轴选择外输入），取
4/33/22/11/、、、=y x νν 时，测出对应的x y νν和，画有关图形并求公用信号发生器的频率。
注意：观察李萨如图形时，通过本组信号发生器的频率微调旋钮，使李萨如图形尽可能稳定时，再读y 轴和x 轴的切点数。
Y 轴输入频率(Hz)
500
1000
250
750
665~666
李萨如图形
Y 轴切点数 1 2 4 4 6 X 轴切点数 1 4 2 6 8
轴切点数
轴切点数
X Y
1
21 2
32 43 y
x
νν 1 2
1 2
3
2 4
3 ∴ X
轴输入即公用信号发生器的频率为500Hz 。
思考题
1、示波器测频率有何优缺点？
优点：直观，简便
缺点：（1）测量的误差较大，包括测量者的调节的误差和读数的误差等。
（2）输出的图形不稳定。
2、在本实验中，观察李萨如图形时，为什么得不到稳定的图形？
可能的原因有：（1）两台信号发生器输出的频率都有可能不稳定。
（2）手动调节的精度达不到输出的频率的精度，因而不能完全相等。
3、假定在示波器的y轴输入一个正弦电压，所用的水平扫描频率为120Hz，在荧光屏上出现三个稳定完整的正弦波形，那么输入信号的频率是多少？这是否是测量信号频率的好方法？为什么？
输入信号的频率=120*3=360（Hz）
但是这样的误差比较大，因而不是测量信号频率的好方法。