示波器的应用
示波器在自动化测试中的应用
示波器在自动化测试中的应用
示波器在自动化测试中有广泛的应用，主要包括以下几个方面：
1. 信号监测和分析：示波器可以用于监测和分析各种电子信号，如电压、电流、频率、相位等。
在自动化测试中，可以使用示波器来检测被测设备的输出信号是否符合预期，以及分析信号的特征和异常情况。
2. 故障诊断：当被测设备出现故障时，示波器可以帮助定位故障点。
通过观察信号波形，可以判断是否存在信号丢失、失真、噪声等问题，并确定故障的具体位置。
3. 性能测试：示波器可以用于测量被测设备的性能指标，如带宽、上升时间、下降时间等。
这些指标对于评估设备的性能和可靠性非常重要。
4. 调试和优化：在自动化测试的开发过程中，示波器可以帮助开发者调试和优化测试系统。
通过观察信号波形，可以检查测试系统的正确性，并进行必要的调整和改进。
5. 自动化测试系统集成：示波器可以与其他自动化测试设备和软件集成，形成完整的自动化测试系统。
通过与测试仪器、数据采集
卡等设备的连接，可以实现自动化的数据采集、分析和报告生成。
示波器的原理与应用
示波器的原理与应用摘要：示波器是现代电子技术中不可缺少的一种仪器设备，它能够将电信号转化为目测直观的波形图，为电路分析、调试、诊断等提供了方便、快捷的手段。
本文介绍了示波器的基本原理，包括信号输入、采样、放大、显示等方面，以及示波器的常见应用和注意事项，希望能为工程技术人员提供一些帮助和参考。
关键词：示波器、原理、应用、信号输入、采样、放大、显示正文：一、示波器的基本原理示波器是一种电子测量仪器，它的作用是将电信号转化为能够直观观察的波形图。
示波器可以用来观察不同频率、不同形状、不同幅度的电信号，并能够在波形图上显示出电信号的各种特征参数，如周期、频率、幅度、相位等。
示波器是电子技术领域中必备的仪器之一，它应用广泛，被广泛应用于电路设计、调试、维修、教育和科研等领域。
具体而言，示波器基于的是振荡器原理，通过调节电荷和电流来达到电信号可视化的目的。
信号的输入通过探头进行，示波器需要通过类比数字转换器（ADC）将信号转换成数字信号后存储在数字存储器中。
为了减少数字存储器过多的开销，示波器需要对信号进行采样，示波器内置高速模拟数字转换器（ADC）将信号进行采样后转换成数字信号，并存储在数字存储器中。
示波器还需要放大信号，使得信号能够在显示屏上显示出来。
示波器需要放大信号，通常使用线性放大器或者非线性放大器。
最后，示波器在显示器上将数字信号转换成模拟信号，进行屏幕显示。
二、示波器的应用透视到示波器的应用，可以看到示波器是广泛应用于电路设计、调试、维修、教育和科研等领域中的仪器设备。
比如，在电路设计和调试中，示波器可以用来分析电路中的各种问题，如电源噪声、串扰、幅度偏差等等。
在维修中，示波器可以用来检测电机的运行状态、检查电缆连接、检测电器设备输出波形等。
在教育中，示波器可以用来展示各种电子元器件和电路的工作原理。
在科研领域中，示波器可以用来测量和分析一些高速和复杂电信号，如微波电路、芯片和通用集成电路（IC）等。
示波器的应用及使用方法
示波器的应用及使用方法示波器是一种测量仪器，用于显示电信号的波形，通过对电压和时间的测量，可以帮助工程师分析和调试电路。
示波器是电子工程师和电子爱好者的必备工具之一，它在电子领域的应用非常广泛。
一、示波器的应用领域1. 电子设备维修与调试：示波器可以用于检测和分析各种电子设备中的电信号，例如电视机、手机、电脑、音响等。
通过观察信号的波形特征，可以判断故障的原因并进行修复。
2. 电路设计与测试：在电路设计过程中，示波器可以帮助工程师验证设计的正确性，检测信号的失真、干扰等问题，优化电路性能。
同时，示波器还可以用于测试电路的频率响应、阻抗匹配等特性。
3. 通信系统分析：示波器可以用于测试和分析通信系统中的各种信号，例如音频信号、视频信号、射频信号等。
通过对信号的波形、频谱等特征进行观察和分析，可以判断系统的性能和工作状态。
4. 电力系统监测：在电力行业中，示波器可以用于监测和分析电力系统中的电压、电流信号，检测电力质量问题，例如电压波形畸变、电流峰值变动等。
通过对信号的分析，可以判断电力系统的工作状态和稳定性。
5. 教学与科研：示波器是电子教学和科研的重要工具之一，它可以帮助学生理解和掌握电子学原理，进行实验和研究。
二、示波器的基本原理示波器的工作原理是利用垂直和水平的电子束在示波管上形成一个波形图案。
垂直方向上的电子束受到输入电压的控制，水平方向上的电子束由水平扫描器控制。
通过控制电子束的位置和强度，可以在示波管上显示出输入信号的波形。
示波器的主要组成部分包括：1. 垂直放大器：用于将输入信号放大到适当的幅度，通常具有多档可调的放大倍数，以适应不同信号的测量。
2. 水平扫描器：用于控制水平方向上的电子束移动速度和位置，以控制波形显示的时间基准，例如秒/格。
3. 示波管：用于显示波形图案的区域，根据显示方式的不同，可以分为阴极射线示波管（CRT）和液晶显示器（LCD）等。
4. 触发电路：用于控制示波器在输入信号达到特定条件后进行显示，以确保波形的稳定性和可观性。
示波器在生活中的应用
示波器在生活中的应用示波器是一种广泛应用的电子测试仪器，用于观察电压波形的变化。
它可以显示电压信号的幅度、频率、相位等参数，能够帮助工程师和技术人员快速准确地诊断和解决电路问题。
示波器的应用范围非常广泛，不仅在工程领域中被广泛使用，也在日常生活中有一些应用。
本篇文章将从工程领域和日常生活中两个方面来探讨示波器的应用。
一、工程领域中的应用1. 电子电路设计与调试在电子电路设计和调试方面，示波器是一个非常重要的工具。
设计人员可以利用示波器观察电路中的各种信号波形，比如正弦波、方波、脉冲等等，以便分析电路的工作状态。
示波器可以帮助检测和矫正电路中的故障，确保电路的正常工作。
2. 数字通信系统的调试在数字通信系统中，示波器也是一个必不可少的工具。
通过示波器可以观察到数字信号在传输过程中的波形，比如时钟信号、数据信号、同步信号等等，以便分析传输信号的正确性和稳定性。
示波器可以帮助设计人员调试系统中的各个模块，确保整个系统的正常运行。
3. 无线通信系统的测试在无线通信系统的测试中，示波器也是一个重要的仪器。
它可以用来观察无线信号在空中的传播情况，比如无线电波的幅度衰减、频率偏移、相位延迟等等。
通过对无线信号的观察，可以判断系统的传输性能和工作状态，找出其中的问题并加以解决。
4. 军事电子系统的维护在军事电子系统的维护工作中，示波器也有广泛的应用。
无论是雷达系统、导弹控制系统、通信系统等等，都离不开示波器的帮助。
通过示波器可以观察系统中各种信号的波形和特性，分析系统的工作状态，确保系统的可靠运行。
5. 电力系统的监测与诊断在电力系统工程中，示波器用于监测电力系统中各种信号的波形，比如电压波形、电流波形、功率波形等等。
利用示波器可以观察电力系统的负载情况、波形畸变情况，分析系统的工作状态和健康程度，预测潜在的故障风险。
6. 汽车电子系统的维修与维护在汽车电子系统的维修和维护中，示波器也有非常广泛的应用。
比如通过示波器可以观察发动机控制单元输出的各种传感器信号，判断传感器的工作状态和正确性。
示波器原理的实际应用
示例标题：示波器原理的实际应用1. 简介示波器是一种用于测量电压信号的仪器，广泛应用于电子、电信、通信等领域。
本文将介绍示波器原理的实际应用场景。
2. 电子设备维修示波器是电子设备维修中一种必备工具，它可以帮助工程师定位故障、测量信号波形。
以下是示波器在电子设备维修中的实际应用场景：•故障定位：示波器可以通过观察信号波形的频谱、幅度和相位等特征，帮助工程师定位电子设备故障的原因。
例如，当电视机出现图像异常时，工程师可以使用示波器测量视频信号的波形，以确定故障出现的位置。
•信号分析：示波器可以实时显示电子设备上各种信号的波形，帮助工程师分析信号的特性。
例如，当工程师需要分析音频信号的频谱时，可以使用示波器进行频谱分析。
3. 通信领域在通信领域，示波器也有着广泛的应用。
以下是示波器在通信领域的实际应用场景：•信号调试：示波器可以帮助通信工程师对通信设备中的信号进行调试，定位问题。
例如，在无线通信系统中，当信号传输出现问题时，工程师可以使用示波器观察信号在各个节点的波形，以找出问题所在。
•协议分析：示波器可以对通信中的协议进行解析和分析，帮助工程师理解通信过程中发送和接收的数据。
例如，在串行通信中，工程师可以使用示波器观察数据的时序和波形，以验证协议的正确性。
4. 物理实验示波器在物理实验中也起着重要的作用。
以下是示波器在物理实验中的实际应用场景：•波动实验：示波器可以用于测量并显示波动实验中的波形。
例如，在双缝衍射实验中，可以使用示波器观察光强随位置的变化，进而验证波动理论。
•电路实验：示波器可以用于测量电路中的电压和电流波形。
例如，在交流电路实验中，可以使用示波器观察电源输出波形和各个元件上的电压波形，分析电路的工作状态和性能。
5. 总结示波器在电子设备维修、通信领域和物理实验中有着广泛的应用。
通过测量和显示信号的波形，示波器帮助工程师定位故障、分析信号、调试通信设备，以及验证物理实验原理。
这使得示波器成为工程师和科学家们不可或缺的工具。
示波器在医学诊断中的用途和优势
示波器在医学诊断中的用途和优势示波器（oscilloscope）是一种用于测量电信号波形的电子测试仪器，它在医学领域中被广泛应用于疾病的诊断和监测。
本文将探讨示波器在医学诊断中的用途和优势。
一、用途1. 生物电信号监测示波器可以用于监测和记录人体生物电信号，如心电图（ECG）、脑电图（EEG）和肌电图（EMG）。
通过将电极连接到患者的身体特定部位，示波器能够捕捉和显示与心脏、大脑和肌肉活动相关的电信号波形。
这有助于医生了解患者的生理状态，并帮助他们作出准确的诊断。
2. 医学影像分析示波器还可以与医学影像设备结合使用，如CT扫描仪、MRI和超声波设备等。
在医学影像分析过程中，示波器能够捕捉到与影像信号相对应的电信号波形。
通过对这些波形进行详细的分析和比较，医生可以获得更全面、准确的诊断结果。
3. 心律失常诊断心律失常是一种常见的心脏疾病。
示波器可以对心脏电信号进行实时监测，并显示心脏的节律和异常波动情况。
通过对心律失常波形的分析，医生可以确定是否存在心脏病变，并确定下一步的治疗方案。
4. 药物疗效监测示波器能够帮助医生监测患者对药物治疗的反应。
通过监测药物对人体产生的电信号波形的变化，医生可以评估治疗效果，并根据需要进行调整。
这对于个体化医疗的实施非常重要，可以提高治疗效果和患者的生活质量。
二、优势1. 高精度测量示波器具有高精度的测量能力，能够捕捉到细微的信号波形变化。
这使得医生可以获得更准确、可靠的测量结果，从而更好地了解患者的生理状态。
2. 实时显示示波器能够实时显示电信号的变化情况。
这对于监测患者的生物电活动非常重要，医生可以随时观察到信号波形的变化，及时作出判断和干预。
3. 多通道测量示波器通常具有多个通道，可以同时测量和显示多个信号波形。
这对于医生在多个方面进行综合分析和诊断非常有帮助。
比如，在进行心电图诊断时，可以同时显示多个导联的波形，从而更全面地了解心脏的活动情况。
4. 数据存储和分析示波器具有数据存储和分析功能，可以将测量结果保存下来，便于医生进行后续的数据分析和回顾。
示波器在生活中的应用
示波器在生活中的应用示波器是一种用来展示电压信号波形的电子仪器，广泛应用于电子领域。
示波器的应用范围非常广泛，不仅在科研、生产等专业领域中得到广泛应用，而且在日常生活中也有着重要的作用。
本文将就示波器在生活中的应用进行深入探讨。
首先，在日常生活中，示波器通常被用来检测和诊断家用电器或电子设备的故障。
随着科技的进步和家电产品的普及，人们的生活离不开各种电子设备，比如电视、洗衣机、冰箱等。
当这些设备出现故障时，通常会出现一些常见问题，比如电源或电路板故障、信号传输异常等。
此时，示波器就可以派上用场了。
通过连接示波器到故障设备上，可以清晰地观察到设备内部的电压变化情况，从而快速定位到问题的所在，有利于维修人员更快速地解决故障，提高了维修效率和准确性。
其次，在汽车维修行业中，示波器也是一个重要的工具。
现代汽车的电子系统日益复杂，故障排查变得越来越困难。
而示波器作为一种能够显示电压信号波形的仪器，可以帮助技师们更快速地检测汽车电路的故障。
通过连接示波器到汽车的电路系统上，可以在车辆运行时实时监测电压信号的波形，从而发现电路中的问题，比如故障传感器、电路短路等。
示波器的使用大大提高了汽车维修效率，减少了维修成本，是汽车维修技术的重要辅助工具。
另外，随着物联网技术的发展和智能家居的普及，示波器在生活中的应用越来越广泛。
比如在智能家居中，各种传感器和控制器的使用，需要对其信号进行监测和分析，以确保智能设备的正常运行。
示波器可以帮助人们快速发现智能设备中的信号问题，从而保障智能家居的运行稳定性。
此外，示波器还可以应用于医疗器械的研发和生产过程中，帮助医生和研究人员更好地监测和分析生物信号，为医疗领域的科研工作提供有力的支持。
让我们总结一下本文的重点，我们可以发现，示波器在生活中的应用非常广泛，涉及到各个领域。
它为人们解决了许多现实问题，提高了工作效率，促进了科学技术的发展。
随着科技的不断进步和社会的不断发展，相信示波器在生活中的应用还将有更加广阔的发展前景，为人们的生活带来更多的便利和创新。
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”。
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M为垂直直线与李萨如图形的切点数
N=2
M=1
fy Nx 2 fx Ny 3
fy Nx 3 fx Ny 4
4、函数信号发生器简介
本实验所用函数信号发生器可以输出的正弦波、三角波
、方波等交流信号。 面板主要控制件的作用：
波形选择
函数信 号输出
电源开关
频率范 围选择
频率调节
占空比 调节
幅度调节
VIRIABLE：连续调 节垂直偏转灵敏度
VIRIABLE ：连续调节 扫描速率
扫描方式选择
电平（LEVEL）： 调节被测信号在某 一电平触发扫描
自动（AUTO)：扫 描发生器自动工作
常态（NORM)
被触发或准 备指示灯
触发方式选择
选择触发源信号
内：CH1 CH2
外：LINE EXT
CH1或CH2选择：
要求：熟练偏转系数、扫描速率、电平等按钮操作
2、测量信号电压峰峰值与时基法周期
测量原理
U pp Y V/div
T X T/div
假设：“ V/div ” 档位置于2V/div
“ t/div ”的档位在0.5ms/div
10div
电压：Up-p=4.0×2=8.0V
8div
U 峰峰
周期
T=6.0×0.5=3mS
内触发方式时，触发信号由被测信号产生，满足同步要求
外触发方式时，触发信号由外部输入信号产生 电源（略）
扫描原理
只在竖直偏转板上 加正弦电压的情形
只在水平偏 转板上加一 锯齿波电压 的情形
示波器显示正弦波原理图
X轴方向偏转
Y轴方向偏转
正弦波合成
同步原理 扫描时由于锯齿波周期性复原，要求光点所画的轨迹和第一 周期的完全重合，再由视觉残留，才能观察到一个稳定的波 形 。即要满足： Tx=nTy ,或 fy=nfx
荧光屏
G：对应亮度旋钮
K G A1 A2共同完成聚焦
电子枪、偏转系统、荧光屏
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
触发电路作用：形成触发信号。示波器工作在自动（AUTO) 方式时，扫描发生器始终有扫描信号输出；当示波器处于 AC/DC触发方式工作时，扫描发生器必须有触发信号的激励 才能产生扫描信号。一般对应：
二、实验仪器
同轴电缆 函数信号发生器
通用双通道示波器
三、实验原理
1、示波器基本结构
示波器基本组成框图
示波器的基本组成
示波器的基本组成
示波管（CRT）、电子放大系统、扫描触发系统、电源
示波管（CRT）结构简介
G：控制栅极
A1：第一阳极 A2：第二阳极
Y：竖直偏转板
K：阴极Βιβλιοθήκη X：水平 偏转板F：灯丝
示波器的原理及应用
示波器是利用示波管内电子束在电场或磁 场中的偏转,显示随时间变化(波形）的电压信 号的一种观测仪器。它不仅可以定性观察电路( 或元件)的动态过程，而且还可以定量测量各种 电学量，如电压、周期、波形的宽度及上升、 下降时间等。用双踪示波器还可以测量两个信 号之间的时间差或相位差，显示两个相关函数 的图像。
一、实验目的
1.了解通用双通道示波器的结构和工作原理 ， 熟悉示波器面板控制件的作用和使用方 法2.。掌握用示波器观察波形方法。
3.掌握测量电压峰-峰值和时基法频率的方法。
4.掌握李萨如图形测量正弦信号的 频率的方法 。 重点：示波器面板控制件的作用和使用方法、测量原理
难点：双通道示波器的结构和工作原理
亮度：轨迹 亮度调节
聚焦：轨迹 清晰度调节
15
垂直位移
水平位移
被测信号输入
CH1或CH2：被测信号输
CH1或CH2：1 或2单独显示
通道工作方式选择
电压衰减及扫描速率
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：CH1 输入X轴信号
的轨迹是封闭的稳定几何图形，称为李萨如图。
将不同信号源信号分别输入CH1和CH2通道，扫描速率旋钮置X-Y（逆 时针到底）状态，调节信号幅度或改变通道偏转因数，使图形不超出荧 光屏视场，调节CH1和CH2频率比观察李萨如图 。
李萨如图形测量信号频率
测量原理
fY
N M
fX
N为水平直线与李萨如图形的切点数
示波器还可以用作其他显示设备，如晶体管 特性曲线、雷达信号等。配上各种传感器，还 可用于各种非电量测量，如压力、声光信号、 生物体的物理量(心电、脑电、血压)等。
• 自1931年美国研制出第一台示波器至今 已有80年，它在各个研究领域都取得了广 泛的应用，示波器本身也发展成为多种类 型，如慢扫描示波器、各种频率范围的示 波器、取样示波器、记忆示波器等，已成 为科学研究、实验教学、医药卫生、电工 电子和仪器仪表等各个研究领域和行业最 常用的仪器。
“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
触发极性选择： 选择上升或下降 沿触发扫描
选择触发信号 耦合方式： AC/DC TV
接地
外触发输入
面板主要按钮
V/DIV：调节垂直偏转灵敏度,指示 垂直方向每格的偏转电压值
t/DIV：调节扫描速率，指示 水平方向每格的扫描时间
频率 f=1/T=333HZ
T
注意事项： 测信号电压和周期时，一定要将电压衰减旋纽 的微调和扫描速率旋纽的微调顺时针旋足（校正位置）。
1.6格
T=1.6×t/div
4.0 UP-P=4.0×v/div 格
3、测量信号的频率
观察李萨如图形 两个相互垂直的谐振动合成时，若其频率fx与fy 成简单的整数比，合成
电平（LEVEL）：调节被测信号在某一电平触发扫描。
X-Y：将不同信号源信号分别输入CH1（X偏转 板）和CH2（Ｙ偏转板）通道显示在相互垂直方 向上该两个信号合成函数图形。
1、观察波形
（1）信号发生器输出 接CH1。
（2）调节信号发生器 的输出频率和电压及波 形。
（3）调节示波器CH1 通道偏转系数、扫描速 率、电平等，使显示波 形稳定。
如不满足这条件，将出现下面紊乱的波形：
触发同步电路，即从垂直放大电路中取出部分待测信号，输 入到扫描发生器，当达到设定的触发电压时，扫描电路才产生 随时间正比变化的扫描电压，迫使锯齿波与待测信号同步，此 称为“内同步”。操作时使用“电平”（LEVEL）旋钮 。
3、示波器面板控制件的作用简介
校准信号 电源开荧关光屏 电源指示灯
四、思考题
1、如果打开示波器电源后，看不到扫描线也看不到光点， 可有那些原因？
2、当Y轴输入端有信号，但屏上只有一条水平线时，是什么 原因？应如何调节才能使波形沿Y轴展开？
3、如何用示波器测量两正弦信号的相位差？
4、观察李萨如图形时，能否用示波器的“同步”把图形 稳定下来？李萨如图形为什么一般都在动？主要原因是什 么？