示波器测量波形频率
示波器测信号的周期和频率实验报告
示波器的使用1、理解通用双通道示波器的构造和工作原理，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；理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构造，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，那么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、科研消费常用的电子仪器。
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构造：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互相垂直的偏转板，喇叭口的球面内壁上涂有荧光物质，构成荧光屏。
以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。
改变阳极组电位分布，可以使不同发射方向的电子恰好会聚在荧光屏某一点上，这种调节称为聚焦。
栅极G 电位较阴极K 为低，改变G 电位的上下，可以控制电子枪发射电子流的密度，甚至完全不使电子通过，这称为辉度调节，实际上就是调节荧光屏上亮点的亮暗。
示波器的频率计算和傅里叶变换
示波器的频率计算和傅里叶变换示波器是一种用于测量和显示电压波形的仪器，广泛应用于电子、通信、无线电等领域。
在使用示波器时，频率计算和傅里叶变换是两个重要的功能。
本文将介绍示波器中频率计算和傅里叶变换的原理和应用。
一、示波器的频率计算示波器的频率计算是指通过示波器测量得到的电压波形，计算出该波形的频率。
示波器中常用的频率计算方法包括周期测量法、计数法和相位比较法。
1. 周期测量法周期测量法是通过测量波形的一个完整周期所用的时间来计算频率。
示波器会自动测量出波形的周期，并根据周期计算出频率。
该方法适用于稳定且周期性的波形。
2. 计数法计数法是通过计算波形在固定时间内的周期数来计算频率。
示波器会在固定时间内对波形进行计数，并根据计数结果计算出频率。
该方法适用于任意类型的波形。
3. 相位比较法相位比较法是通过比较波形上升沿或下降沿的时间间隔来计算频率。
示波器会选择一个基准波形作为参考，然后测量其他波形与基准波形之间的时间差，再通过时间差计算频率。
该方法适用于不规则的波形。
二、示波器的傅里叶变换傅里叶变换是一种数学工具，可以将时域中的信号转换为频域中的频谱。
示波器中的傅里叶变换功能可以帮助我们了解波形的频率分量和幅度分布，以及波形的谐波情况。
傅里叶变换基本原理是将时域中的任意连续周期信号分解成多个简单的正弦和余弦信号，每个正弦和余弦信号的频率和幅度决定了原始信号的频谱特征。
示波器通过对波形进行傅里叶变换，将信号从时域转换为频域，以便更好地分析信号特性。
示波器中进行傅里叶变换主要有两种方式：快速傅里叶变换（FFT）和实时傅里叶变换（RTF）。
FFT是一种离散傅里叶变换的算法，在计算机中可以高效地对信号进行频谱分析。
RTF则是一种实时计算傅里叶变换的方法，可以实时显示波形的频谱。
傅里叶变换结果通常以频率和振幅为横纵坐标在频谱图中显示。
频谱图能够清晰地展示信号的频率分布情况，帮助我们分析信号的频率成分和谐波情况。
物理实验技术中的频率测量使用方法
物理实验技术中的频率测量使用方法物理实验中频率测量的使用方法在物理实验中，频率测量是一项重要的技术手段。
频率测量可以帮助我们了解物体的振动、波动以及各种物理信号的特性。
本文将介绍一些常见的频率测量使用方法，包括机械振子实验、示波器测量和频谱分析仪应用。
一、机械振子实验中的频率测量在机械振子实验中，频率测量是为了了解振子的固有频率，并用于研究与频率相关的现象。
常见的测量方法有计数器法和示波器法。
计数器法是一种简单直接的方法。
我们可以使用一个计数器来计算振子的振动周期，然后通过周期计算出频率。
这种方法适用于频率较低或周期较长的振动现象。
示波器法则是一种更为常见和精确的方法。
示波器可以将振子的振动实时显示在屏幕上，通过观察波形图的重复周期，可以直接测量出频率。
示波器法适用于频率较高或周期较短的振动现象。
二、示波器测量中的频率测量示波器是一种用于观察和测量电子信号的设备。
在物理实验中，示波器的频率测量功能被广泛应用于信号分析和调试。
示波器的频率测量主要通过时间测量来实现。
示波器可以测量信号波形的时间周期，并通过倒数转换为频率。
常见的示波器频率测量方法有峰峰值法和周期计数法。
峰峰值法是一种直接测量示波器屏幕上两个相邻波峰或波谷之间的时间间隔的方法。
通过不断测量并求平均值，可以得到相对精确的频率值。
周期计数法是一种更常用的示波器频率测量方法。
示波器可以自动识别信号波形的上升沿或下降沿，并开始计数，直到下一次上升沿或下降沿出现，然后停止计数并除以测量时间，得到频率值。
三、频谱分析仪在频率测量中的应用频谱分析仪是一种专门用于分析信号频谱的设备。
频谱分析仪可以将信号分解成不同频率分量，并显示每个频率分量的幅度和相位。
频谱分析仪的频率测量是基于信号的频谱分析原理。
通过将信号输入频谱分析仪，它可以对信号进行频域分解，然后通过测量各个频率分量的位置和幅度来得到频率信息。
频谱分析仪广泛应用于信号分析和故障诊断。
例如，在音频产业中，频谱分析仪可以用于分析音频信号的频谱，帮助制造商调试音响设备的性能。
示波器测量波形频率
实验简介示波器是利用示波管内电子束在电场或磁场中的偏转,显示随时间变化的电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。
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，还可以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70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。
实验原理示波器的基本结构示波器的结构如图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。
图1 示波器的结构图为了适应多种量程，对于不同大小的信号，经衰减器分压后，得到大小相同的信号，经过放大器后产生大约20V左右电压送至示波管的偏转板。
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，被封装在高真空的玻璃管内，结构如图2所示。
电子枪是示波管的核心部分，由阴极、栅极和阳极组成。
图2 示波管的结构(1)阴极――阴极射线源：由灯丝(F)和阴极(K)构成，阴极表面涂有脱出功较低的钡、锶氧化物。
灯丝通电后，阴极被加热，大量的电子从阴极表面逸出，在真空中自由运动从而实现电子发射。
(2)栅极――辉度控制：由第一栅极G1( 又称控制极)和第二栅极G2(又称加速极)构成。
栅极是由一个顶部有小孔的金属圆筒，它的电极低于阴极，具有反推电子作用，只有少量的电子能通过栅极。
调节栅极电压可控制通过栅极的电子束强弱，从而实现辉度调节。
在G1的控制下，只有少量电子通过栅极，G2与A2相连，所加相位比A1高，G2的正电位对阴极发射的电子奔向荧光屏起加速作用。
利用示波器进行频率测量的实验技术
利用示波器进行频率测量的实验技术频率是一个物理量，它表示单位时间内发生的周期性事件的次数。
在科学研究和实验中，频率测量是非常重要的。
频率测量的方法有很多种，其中一种常用的方法就是利用示波器进行频率测量。
本文将介绍利用示波器进行频率测量的实验技术。
一、示波器的原理和基本操作示波器是一种能够显示波形图像的电子仪器。
它通过探头采集电压信号，并将其转换成图形显示出来。
示波器的采样速率和带宽决定了它对信号的精确度和灵敏度。
在进行频率测量之前，首先需要了解示波器的基本操作。
通常，示波器的屏幕会显示一个波形图像，波形图像是由时间和电压两个轴构成的。
示波器上有多种控制按钮，包括触发按钮、时间和电压调节按钮等。
触发按钮是示波器中最重要的按钮之一。
它的作用是让示波器能够捕捉并显示特定的波形。
通过调节触发按钮，可以确定示波器何时开始显示波形，并能够控制波形的稳定性。
二、利用示波器进行频率测量的方法利用示波器进行频率测量的方法有许多种，下面将介绍两种常用的方法。
方法一：利用示波器的时间和垂直标尺测量通过示波器的时间和垂直标尺，可以测量出波形的周期和振幅。
假设示波器垂直标尺的最大刻度为Vmax，水平标尺的最大刻度为Tmax。
首先测量出波形的峰值电压Vp和周期T，然后可以根据以下公式计算出频率f：f = 1 / T方法二：利用示波器的频率计测量现代示波器通常都配备了内置的频率计，利用它们可以方便快捷地进行频率测量。
在使用频率计之前，需要将示波器的触发方式设置为“自动触发”，并调整显示时间和波形的放大倍数。
将示波器的探头连接到待测信号源，然后观察示波器屏幕上出现的波形图像。
通过观察波形的周期，可以直接从频率计上读取出频率值。
有些示波器还可以根据触发的信号类型，自动切换到合适的触发方式。
三、示波器频率测量的注意事项虽然利用示波器进行频率测量是一种方便快捷的方法，但在实际操作中还是需要注意一些事项。
首先，选择合适的触发方式非常重要。
示波器测量波形的方法
示波器测量波形的方法
示波器测量波形的方法有以下几种：
1. 直接测量：将被测信号通过探头连接到示波器的输入端口，示波器会将信号显示在屏幕上。
通过观察屏幕上的波形形状、幅度等参数来测量信号特征。
2. 垂直测量：示波器可以直接测量信号的峰值、峰峰值、平均值等参数。
可以通过调整示波器的垂直缩放和偏移来获得所需的测量结果。
3. 水平测量：示波器可以测量信号的时间间隔、频率、周期等参数。
可以通过调整示波器的水平缩放和偏移来获得所需的测量结果。
4. 利用光标：示波器可以使用光标功能对波形进行精确测量。
可以使用峰值光标、时间光标等对波形的一些特性进行测量。
5. 自动测量功能：示波器通常还有一些内置的自动测量功能，可以自动测量信号的各种参数，如峰值、频率、占空比等。
这种方法可以快速获取信号的基本特性。
值得注意的是，示波器的精度和测量方法与示波器的型号、规格以及信号的性质等因素有关，使用示波器时需要根据具体情况选择合适的测量方法。
用示波器测量信号的电压和频率
用示波器测量信号的电压及频率长江大学马天宝应物1203班1、示波器和使用-【实验目的】1．了解示波器的大致结构和工作原理。
2．学习低频信号发生器和双踪示波器的使用方法。
3．使用示波器观察电信号的波形，测量电信号的电压和频率。
【实验原理】一、示波器原理1．示波器的基本结构示波器的种类很多，但其基本原理和基本结构大致相同，主要由示波管、电子放大系统、扫描触发系统、电源等几部分组成，如图4.9-1所示。
（1）示波管示波管又称阴极射线管，简称CRT，其基本结构如图4.9-2所示，主要包括电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分。
电子枪：由灯丝、阳极、控制栅极、第一阳极、第二阳极五部分组成。
灯丝通电后，加热阴极。
阴极是一个表面涂有氧化物的金属圆筒，被加热后发射电子。
控制栅极是一个顶端有小孔的圆筒，套在阴极外面，它的电位相对阴极为负，只有初速达到一定的电子才能穿过栅极顶端的小孔。
因此，改变栅极的电位，可以控制通过栅极的电子数，从而控制到达荧光屏的电子数目，改变屏上光斑的亮度。
示波器面板上的“亮度”旋钮就是起这一作用的。
阳极电位比阴极高得多，对通过栅极的电子进行加速。
被加速的电子在运动过程中会向四周发散，如果不对其进行聚焦，在荧光屏上看到的将是模糊一片。
聚焦任务是由阴极、栅极、阳极共同形成的一种特殊分布的静电场来完成的。
这一静电场是由这些电极的几何形状、相对位置及电位决定的。
示波器面板上的“聚焦”旋钮就是改变第一阳极电位用的，而“辅助聚焦”就是调节第二阳极电位用的。
偏转系统：它由两对互相垂直的平行偏转板——水平偏转板和竖直偏转板组成。
只有在偏转板上加上一定的电压，才会使电子束的运动方向发生偏转，从而使荧光屏上光斑的位置发生改变。
通常，在水平偏转板上加扫描信号，竖直偏转板上加被测信号。
荧光屏：示波管前端的玻璃屏上涂有荧光粉，电子打上去它就会发光，形成光斑。
荧光材料不同，发光的颜色不同，发光的延续时间（余辉时间）也不同。
示波器测量频率的两种方法
示波器测量频率的两种方法通过了解之前的介绍，朋友们可以了解到示波器测量电压、时间、相位等物理量的方法，那么大家是否了解示波器测量频率的方法呢？为了让大家对示波器有一个更加深入的了解，下面中国传感器交易网的专家来给大家介绍一下示波器的两种测量频率的方法。
1．周期法对于任何周期信号，可用前述的时间间隔的测量方法，先测定其每个周期的时间T，再用下式求出频率f：f=1/T例如示波器上显示的被测波形，一周期为8div，“t/div”开关置“1μs”位置，其“微调”置“校准”位置。
则其周期和频率计算如下：T=1us/div×8div=8usf=1/8us=125kHz所以，被测波形的频率为125kHz。
2．李萨育图形法测频率将示波器置X-Y工作方式，被测信号输入Y轴，标准频率信号输入“X外接”，慢慢改变标准频率，使这两个信号频率成整数倍时，例如fx：fy=1:2，则在荧光屏上会形成稳定的李沙育图形。
李萨如图的形状不但与两个偏转电压的相位有关，而且与两个偏转电压的频率也有关。
用描迹法可以画出ux与uy的各种频率比、不同相位差时的李沙育图形。
利用李萨如图形与频率的关系，可进行准确的频率比较来测定被测信号的频率。
其方法是分别通过李萨如图形引水平线和垂直线，所引的水平线垂直线不要通过图形的交叉点或与其相切。
若水平线与图形的交点数为m，垂直线与图形的交点数n，则fy/fx=m/n当标准频率fx（或fy）为已知时，由上式可以求出被测信号频率fy（或fx）。
显然，在实际测试工作中，用李沙育图形进行频率测试时，为了使测试简便正确，在条件许可的情况下，通常尽可能调节已知频率信号的频率，使荧光屏上显示的图形为圆或椭圆。
这时被测信号频率等于已知信号频率。
由于加到示波器上的两个电压相位不同，荧光屏上图形会有不同的形状，但这对确定未知频率并无影响。
李萨如图法测量频率是相当准确的，但操作较费时。
同时，它只适用于测量频率较低的信号。
如何利用示波器测量一个信号的频率
如何利用示波器测量一个信号的频率周期性的方法：1、对于任何周期信号，利用上述的时间间隔测量方法可以测量出每个周期的时间T，那么频率f：f＝1／T的计算公式如下：2、例如，在示波器上显示的测量波形的周期为8div。
“T /div”开关设置在“1 s”位置，“微调”位置设置在“校准”位置。
然后计算其周期和频率:T=1us/div&TImes, 8div=8us, f=1/8us=125kHz，则测量波形的频率为125kHz。
测量频率用李沙玉图示法：1、在X－y工作模式设置示波器时，被测信号是输入轴，和标准频率信号输入外部连接“X”，和标准频率正在慢慢改变了两个信号频率成整数倍，如外汇：＝1：2，财政年度将形成稳定的李余沙图在荧光屏上。
2、李沙玉图的形状不仅与两种偏转电压的相位有关，而且与两种偏转电压的频率有关。
通过跟踪方法，我们可以绘制出用户体验和用户界面的不同频率比和不同相位差。
3、利用李沙玉的图与频率的关系，可以进行准确的频率比较，确定被测信号的频率。
方法是将水平线和垂直线分别引过李沙玉的图，而垂直线不应穿过或相切于图。
如果横线与图相交的点数为m，垂线与图相交的点数为n，则FY／fx＝m／n4、已知标准频率FX时，可由上式计算被测信号的频率fy。
显然，在实际的试验工作中，为了使试验简单、正确，在条件允许的情况下，应尽量调整已知频率信号的频率，使荧光屏上显示的图形为圆形或椭圆形。
被测信号的频率等于已知信号的频率。
5、由于应用于示波器的两个电压具有不同的相位，荧光屏上的图形会有不同的形状，但这并不影响未知频率的确定。
图示法测频精度高，但操作时间长。
它只适用于低频信号的测量。
示波器的分类：模拟示波器使用模拟电路（示波器管，其基础是电子枪）。
电子枪向屏幕发射电子，发射的电子被聚焦形成电子束，撞击屏幕。
屏幕的内表面涂有荧光材料，这样电子束的点就会发光。
数字示波器是通过数据采集、A／D转换和软件编程等一系列技术而产生的高性能示波器。
示波器在无线电频率测量中的应用和技巧
示波器在无线电频率测量中的应用和技巧无线电频率测量是电子工程领域中常见的一项任务。
而示波器作为一种电子测量设备，在无线电频率测量中发挥着重要的作用。
本文将从示波器的基本原理、无线电频率测量的需求以及示波器在无线电频率测量中的应用和技巧等方面展开论述。
一、示波器基本原理示波器是一种用于观察和测量电信号波形的仪器，通过将电信号转换为可见的波形来进行测量和分析。
示波器的基本原理是利用示波管（CRT）或者其他显示器件对电压信号进行扫描显示。
示波器通常具有以下组成部分：1. 输入部分：用于接收被测电压信号，并将其转换成适合显示的信号。
2. 水平和垂直放大器：用于调整波形的水平和垂直放大倍数。
3. 触发电路：用于控制示波器的显示起始位置，以确保波形的稳定和重复性。
4. 水平扫描发生器：用于控制波形的水平扫描速度。
5. 显示屏：用于显示电压信号的波形。
二、无线电频率测量的需求在无线电通信、无线电广播和无线电频谱分析等领域，需要进行对电信号频率的准确测量。
无线电频率测量的需求一般有以下几个方面：1. 测试发射信号频率：对于无线电台或者通信设备，需要准确测量其发射信号的频率，以确保信号的稳定和合规。
2. 分析调制信号：调制信号的频率分析对于无线电通信的正常运行至关重要，通过频率测量可以了解信号的调制方式以及带宽要求等。
3. 频谱分析：频谱分析是无线电频谱管理和干扰分析的重要手段，通过对频率的准确测量可以进行频谱分析和干扰定位。
三、示波器在无线电频率测量中的应用和技巧示波器作为一种重要的测量工具，在无线电频率测量中具有广泛的应用和一些实用的技巧。
以下将介绍几种常见的应用和技巧：1. 测量信号频率示波器可以直接测量电信号的频率。
在示波器上选择适当的测量模式（如频率测量模式），将待测信号输入示波器，示波器会自动显示信号的频率。
需要注意的是，示波器的带宽需要满足被测信号的频率要求，同时还需要对示波器进行校准以确保测量的准确性。
示波器的相位测量和频率测算技巧
示波器的相位测量和频率测算技巧示波器是一种广泛应用于电子工程领域的仪器，用于观察和测量电信号的振幅、频率、相位等参数。
在实际工作中，掌握示波器的相位测量和频率测算技巧是非常重要的。
本文将介绍几种常用的技巧，帮助您更好地进行相位测量和频率测算。
一、相位测量技巧相位是指信号在时间轴上的偏移程度，通常以角度来表示。
在示波器上进行相位测量可以通过以下几种方式实现：1. 参考信号法：使用一个已知相位的参考信号和待测信号同时输入示波器，示波器上可以通过比较两个信号的相位差来进行测量。
这种方法需要注意选择合适的参考信号，并保证其相位稳定。
2. X-Y 模式：通过将待测信号和一个已知相位的正弦信号输入示波器的两个通道，然后将示波器切换为 X-Y 模式，我们可以直接读取相位差。
这种方法简单直观，但需要注意示波器通道之间的匹配和调节。
3. Lissajous 图案法：将待测信号和一个已知相位的正弦信号输入示波器的两个通道，并将示波器切换为 XY 模式，我们可以观察到一种特殊的图案，称为 Lissajous 图案。
通过观察 Lissajous 图案的形状，我们可以得出信号的相位关系。
这种方法适用于任意波形的相位测量。
二、频率测算技巧频率是指信号在单位时间内重复的次数，通常以赫兹（Hz）为单位。
在示波器上进行频率测算可以通过以下几种方式实现：1. 利用示波器的自动测量功能：现代示波器通常会提供自动测量功能，可以直接读取信号的频率。
这种方式方便快捷，适用于简单的频率测算，但对于复杂信号可能存在误差。
2. 基于时间测量的方法：通过测量信号一个完整周期所需的时间，可以得到信号的频率。
示波器提供时间的测量功能，我们可以观察到信号的一个完整周期，并测量其所占用的时间。
然后，通过频率=1/周期的公式计算信号的频率。
3. 基于傅里叶变换的方法：傅里叶变换是一种将信号从时域转换到频域的方法。
示波器通常会提供频谱分析功能，可以通过对信号进行傅里叶变换得到其频谱，从而准确计算信号的频率。
如何利用示波器测量一个信号的频率
如何利用示波器测量一个信号的频率
用示波器能观察各种不同电信号幅度随时间变化的波形曲线，在这个基础上示波器可以应用于测量电压、时间、频率、相位差和调幅度等电参数。
下面介绍用示波器观察电信号波形的使用步骤。
1．选择Y轴耦合方式
根据被测信号频率的高低，将Y轴输入耦合方式选择“AC-地-DC”开关置于AC或DC。
2．选择Y轴灵敏度
根据被测信号的大约峰-峰值（如果采用衰减探头，应除以衰减倍数；在耦合方式取DC档时，还要考虑叠加的直流电压值），将Y轴灵敏度选择V/div开关（或Y轴衰减开关）置于适当档级。
实际使用中如不需读测电压值，则可适当调节Y轴灵敏度微调（或Y轴增益）旋钮，使屏幕上显现所需要高度的波形。
3．选择触发（或同步）信号来源与极性
通常将触发（或同步）信号极性开关置于“+”或“-”档。
4．选择扫描速度
根据被测信号周期（或频率）的大约值，将X轴扫描速度t/div（或扫描范围）开关置于适当档级。
实际使用中如不
需读测时间值，则可适当调节扫速t/div微调（或扫描微调）旋钮，使屏幕上显示测试所需周期数的波形。
如果需要观察的是信号的边沿部分，则扫速t/div开关应置于最快扫速档。
5．输入被测信号
被测信号由探头衰减后（或由同轴电缆不衰减直接输入，但此时的输入阻抗降低、输入电容增大），通过Y轴输入端输入示波器。
完成以上几步后，可以直接由屏幕上看出一秒所过的波形及频率。
这是最基本的操作了。
示波器测量电机波形的方法
示波器测量电机波形的方法一、前言示波器是电子技术中常用的一种测试仪器，它可以测量电信号的波形、幅度、频率等参数，对于电机波形的测量也是非常重要的。
本文将介绍如何使用示波器测量电机波形。
二、准备工作1. 示波器：需要一台能够测量电压信号的示波器，最好是双道示波器，这样可以同时观察两个信号。
2. 电机：需要一台待测电机，并且需要知道其额定参数，包括额定功率、额定转速等。
3. 信号采集装置：需要一套合适的信号采集装置，包括传感器、放大器等。
4. 测试线缆：需要合适的测试线缆连接各个设备。
建议使用防干扰性能好的线缆。
5. 取样频率设置：根据待测电机转速和示波器带宽来设置取样频率。
通常要求取样频率为待测电机转速的10倍以上。
三、连接设备1. 连接传感器：将传感器连接到待测电机上，通常可以选择在轴承处或者驱动端安装传感器。
2. 连接放大器：将传感器输出信号连接到放大器输入端，放大器的作用是将传感器输出的微弱信号放大到示波器可以测量的范围内。
3. 连接示波器：将放大器输出信号连接到示波器输入端，需要注意的是，示波器的通道选择应该与放大器输出信号相对应。
四、设置示波器参数1. 垂直设置：根据待测电机额定电压和放大倍数来设置垂直方向上的量程。
建议选择合适的量程，避免过度扩展信号幅度。
2. 水平设置：根据取样频率和待测电机转速来设置水平方向上的时间基准。
建议选择合适的时间基准，避免过度扩展时间范围。
3. 触发设置：触发功能可以帮助我们捕捉稳定重复的电机波形。
根据待测电机转速和信号稳定性来设置触发模式和触发电平。
4. 其他设置：如通道增益、偏置、显示格式等也需要根据实际情况进行调整。
五、开始测试1. 启动待测电机，并且让其运行至稳定状态。
2. 调整示波器参数，确保能够清晰地观察到电机波形，并且可以捕捉到稳定重复的波形。
3. 观察电机波形，并且记录相关参数，如幅值、频率等。
4. 根据记录的参数进行分析，判断电机是否正常运行。
用示波器测量频率的方法
用示波器测量频率的方法
嘿，你知道咋用示波器测频率不？超简单！先把示波器打开，调好参数。
然后把要测的信号接到示波器上。
看着屏幕上的波形，找到一个完整的周期。
用示波器上的测量工具，一量就知道周期是多少。
再用公式一算，频率就出来啦！这就像你数苹果一样，数清楚有几个，不就知道数量了嘛！
用示波器测频率安全不？那肯定安全呀！只要你操作正确，就不会有啥问题。
稳定性也没得说，只要信号稳定，示波器就能给出准确的结果。
就像一个靠谱的小伙伴，关键时刻绝不掉链子。
那示波器测频率都能在哪用呢？哎呀，那可多了去了。
电子工程师调试电路的时候，经常要用示波器测频率。
学校里的学生做实验也会用到。
这优势可太明显了，直观又准确。
不像有些方法，麻烦死了还不一定准。
我记得有一次，工程师在调试一个电路板，就是用示波器测频率，很快就找到了问题所在。
要是没有示波器，那可就抓瞎喽！
示波器测频率真的超好用，谁用谁知道！。
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。
链接4.4.4-4 用示波器观察波形、测量频率和峰值
做中学
2）用示波器观察波形、测量频率和峰值
（1）观察波形 ① 打开示波器，按照示波器使用方法进行必要的选择与调整。直接 观察市电220V50 Hz工频电压的波形。 ② 如图4.38连接信号发生器和示波器。由信号发生器输出一电压信 号，到示波器的CH1通道，观察此电压信号波形。重新调整信号发生器 输出电压值和频率，再观察波形。重复几次，熟练掌握用示波器观察波 形的基本操作。
图4.38信号发生器和示波器的连接
（2）测量频率和峰值 ① 对（1）中②的信号源输出电压进行频率和峰值测量，将信号源输 出的电压数值和用示波器测量的数值填入表4.1中。
表4.1电压信号频率和峰值的测量实验数据
信号源输出值
示波器测量值
次 数 有效 频率
值U（V） （Hz）
峰值UP（V）
Vபைடு நூலகம்div
垂直格 数
频率f（Hz）
t/div
T内格 数
1
UP=
T= f=
2
UP=
T= f=
3
UP=
T= f=
② 将表4.1中“信号源输出值”与“示波器测量值”作对比（注意：前者 电压是有效值，后者电压是最大值），分析存在误差的原因。
示波器求频率的原理
示波器求频率的原理
示波器是一种测量电信号波形的仪器，可以显示出信号随时间发生的变化情况。
当我们测量一个电信号时，通常会关心其频率，因为频率表征了信号中包含的周期性变化的特性。
示波器通过显示信号的波形来求解其频率。
下面我们来具体了解一下示波器求频率的原理。
示波器最基本的原理是在屏幕上显示来自信号源的电信号波形。
示波器采集由信号源发出的电信号波形，通过将这些波形显示在屏幕上来提供可视化反馈。
为了测量频率，示波器测量信号的周期长度。
示波器的内部电路包括一个定时电路来测量信号的周期。
该电路包括一个计数器和一个参考信号源。
计数器将参考信号源的周期数记录到一个寄存器中，该周期数表示信号的周期长度。
该寄存器的内容直接反映信号的频率。
示波器同时还可以通过显示信号的频谱分析来计算频率。
频谱是信号的频率分量的图形表示，它显示信号中各个频率的成分大小。
当一个信号被输入到示波器中，它会经过一个处理步骤，以获取频谱。
这个处理步骤包括将信号转换为数字信号和使用傅里叶变换来确定信号中频率分量的大小。
总结一下，示波器求频率的原理包括两个方面：一是通过测量信号的周期长度来计算频率，二是通过频谱分析来计算信号中各个频率成分的大小。
无论是哪种方法，示波器都需要对信号进行处理，以产生可视化的反馈结果。
这些结果提供了电子工程师和技术人员进行电路设计和故障排除所需的有价值的信息。
基于示波器的频率测量（李沙育图形免分）
通用示波器的应用--频率测量[实验目的]⒈ 了解示波器的基本结构和工作原理。
⒉ 了解示波器及信号发生器各旋钮的作用和使用方法。
⒊ 观察周期信号的波形和李萨如图形。
4. 学习用双踪示波器测量RC 电路相位差、用李萨如图形测量信号频率的原理和方法。
[实验仪器]⑴ SS7802A 双踪示波器；⑵EE1642B 低频信号发生器（2台）。
[实验原理与内容]1．测量两同频率正弦波信号相位差ϕ的原理与方法 A ．相位差ϕ的产生与理论值计算在图1所示的RC 电路中，信号源的电压U 、电容上的电压U C 与电阻上的电压U R 之间的相位关系如图2所示，U 落后于U R 的相位角ϕ由下式得到：112arctgarctgRC fRCj w p =-=- 在实验上，相位角ϕ可以采用双踪示波器技术或李萨如图形方法来测量。
CR图1、RC 电路图图2、RC 电路的相位关系B ．相位差ϕ的实验测量本实验采用双踪示波器技术来测量RC 电路中两同频率正弦波信号的相位差ϕ。
根据图1连接实验线路，U 和U R 分别连接到示波器的CH1和CH2通道，函数信号发生器选择正弦波输出，调节“偏转因数”、“厘米扫描时间”使波形幅度、宽度适中，旋转“触发电平”使触发同步，根据测时间间隔的实验方法测量两信号的时间差Δt ，如图3所示。
图3、具有相位差的两正弦波信号C ．实验相位差 的计算：2()360(t tT TjpD D ==实验弧度度) 将实验结果与理论计算值进行比较。
2．用李萨如图形测频率的原理与方法 A ．李萨如图形的形成原理当两个相互垂直、频率不同的简谐信号合成时，合振动的轨迹与分振动的频率、初相位有关。
当两个分振动的频率成简单整数比时，将合成稳定的封闭轨道，称为李萨如图形，它的形成过程如图4所示。
如图5所示，由于李萨如图形与分振动的频率比有关，因此通过李萨如图形和已知频率的信号，可以精确地测定未知信号的频率。
图4 李萨如图形的形成过程 图5、不同频率、不同相位差的李萨如图形B ．用李萨如图形测频率的方法按照图6连接实验线路，将已知频率的正弦波信号f y (50Hz)送入CH2通道，被测正弦波信号 f x （函数信号发生器）送入CH1通道，当两信号的频率为整数倍时，屏幕上出现稳定的李萨如图形。
示波器测量正弦波波形要点
国家职业技能鉴定维修电工高级工双踪示波器测量正弦波波形的要点第一步：调出扫描基线1．打开示波器电源；2．按下CH2、自动和常态三个按键，其它的按键不要按下；3．逆时针将“sec/div ”旋钮转到左端，然后转动 “辉度”、“聚焦”、“位移”旋钮、在示波器中间显示一个亮点，该亮点的亮度要适中，面积最小；4．顺时针转动“sec/div ”旋钮，在荧光屏上得到一条水平亮线，改亮线就为扫描基线。
第二步：检查1．将示波器探头的插头插到CH2插座上，开关置“×1”档上；2．再将示波器的探头接到示波器本身所提供校准信号上；3．转动“Volts/div ”和“sec/div ”旋钮，直到在荧光屏上能看到3-5左右稳定的方波波形；4．再将“Volts/div ”和“sec/div ”旋钮的中间那个细旋钮（微调旋钮）顺时针转到最右端；5．如果波形不稳定，调“电平”旋钮，直到波形稳定为止。
第三步：测量1．打开低频信号发生器的电源，调整“波段”和“频率范围”，在数码显示器上显示1KHz 的正弦波信号；2．调节输出电压旋钮，使电压表的指针指中间即可；3．将低频信号发生器的探头接上，将其红夹和示波器探头连接，黑夹和示波器探头黑夹相接；4．调节“Volts/div ”和“sec/div ”旋钮，直到在荧光屏上能看到3~5左右稳定的正弦波波形；5．如果波形不稳定，调“电平”旋钮，直到波形稳定为止。
第四步：读数1．当荧光屏上出现稳定的正弦波形后，即可读数。
2．读数有以下两组：第一组（1） 峰峰值：=-P P U 正弦波形最高点到最低点所占的格数（cm ）乘以“Volts/div ”的数值 单位：伏特（V ）（2）峰值（最大值）：P P m P U U U -==21（3）有效值：P U U 22=（4）平均值：U U π平均22==0.9U 第二组（1）周期：T = 一个完整正弦波形（通常选择两个相邻的最高点）所占的格数（cm ）乘以“sec/div ”的数值 单位：秒（s ）（2）频率：T f 1= 单位：赫兹（Hz ） 记录好有关数据。
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实验简介示波器是利用示波管内电子束在电场或磁场中的偏转,显示随时间变化的电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。
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，还可以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70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。
实验原理示波器的基本结构示波器的结构如图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。
图1 示波器的结构图为了适应多种量程，对于不同大小的信号，经衰减器分压后，得到大小相同的信号，经过放大器后产生大约20V左右电压送至示波管的偏转板。
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，被封装在高真空的玻璃管内，结构如图2所示。
电子枪是示波管的核心部分，由阴极、栅极和阳极组成。
图2 示波管的结构(1)阴极――阴极射线源：由灯丝(F)和阴极(K)构成，阴极表面涂有脱出功较低的钡、锶氧化物。
灯丝通电后，阴极被加热，大量的电子从阴极表面逸出，在真空中自由运动从而实现电子发射。
(2)栅极――辉度控制：由第一栅极G1( 又称控制极)和第二栅极G2(又称加速极)构成。
栅极是由一个顶部有小孔的金属圆筒，它的电极低于阴极，具有反推电子作用，只有少量的电子能通过栅极。
调节栅极电压可控制通过栅极的电子束强弱，从而实现辉度调节。
在G1的控制下，只有少量电子通过栅极，G2与A2相连，所加相位比A1高，G2的正电位对阴极发射的电子奔向荧光屏起加速作用。
(3)第一阳极――聚焦：第一阳极(A1)程圆柱形(或圆形)，有好几个间壁，第一阳极上加有几百伏的电压，形成一个聚焦的电场。
当电子束通过此聚焦电场时，在电场力的作用下，电子汇合于一点，结果在荧光屏上得到一个又小又亮的光电，调节加在A1上的电压可达到聚焦的目的。
(4)第二阳极――电子的加速：第二阳极(A2)上加有1000V以上的电压。
聚焦后的电子经过这个高电压场的加速获得足够的能量，使其成为一束高速的电子流。
这些能量很大的电子打在荧光屏上可引起荧光物质发光。
能量越大就越亮，但不能太大，否则将因发光强度过大导致烧坏荧光屏。
一般来说，A2上的电压在1500V左右即可。
(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。
适当调节这个电压可以把光点或波形移到荧光屏的中间部位。
偏转板除了直流电压外，还有待测物理量的信号电压，在信号电压的作用下，光点将随信号电压变化而变化，形成一个反映信号电压的波形。
(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，能在高能电子轰击下发光。
辉光的强度取决于电子的能量和数量。
在电子射线停止作用前，磷光要经过一段时间才熄灭，这个时间称为余辉时间。
余辉使我们能在屏上观察到光电的连续轨迹。
自阴极发射的电子束，经过第一栅极(G1)、第二栅极(G2)、第一阳极(A1)、第二阳极(A2)的加速和聚焦后，形成一个细电子束。
垂直偏转板(常称作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x、y偏转板上所加的电压有关：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。
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所示，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点到B点移动。
如果光点到达B点后，V x降为零(图中坐标轴上的T x点)，那么光点就返回到A点。
若此后V x再按上述规律变化(V x与T x相同)，光点会重新由A移动到B。
这样V x周期性变化( 锯齿波)，并且由于发光物质的特性使光迹有一定的保留时间，于是就得到一条“扫描线”，称为时间基线。
图3 波形显示原理如果在x轴加有锯齿形扫描电压的同时，在y轴上加一正弦变化的电压[如图(3)b]，则电子束受到水平电场和垂直电场的共同作用而呈现二维图形。
为得到可观测的图形，必须使电子束的偏转多次重叠出现，即重复扫描。
很明显，为得到清洗稳定的波形，上述扫描电压的周期T x (或频率f x)与被测信号的周期T y(或f y)必须满足：以保证T x轴的起点始终与y轴周期信号固定一点想对应(称“同步”)，波形才稳定，否则波形就不稳定而无法观测。
由于扫描电压发生器的扫描频率f x不会很稳定，因此为保证式(2)始终成立，示波器需要设置扫描电压同步电路，即触发电路，如图(1)所示。
利用它提供一种触发信号来使扫描电压频率与外加信号同步，从而获得稳定的信号图形。
图1中设置了三种同步触发方式：外信号触发、被测信号触发(内触发)、50Hz市电触发。
实际使用的示波器由于用途不同，它的示波管及放大电路等也不尽相同。
因此示波器有一系列的技术特性指标，如输入阻抗、频带宽度、余辉时间、扫描电压线性度、y轴和x轴范围等。
⏹用x 轴时基测时间参数在实验中或工程技术上都经常用示波器来测量信号的时间参数，如信号的周期或频率，信号波形的宽度、上升时间或下降时间，信号的占空比(宽度/周期)等。
如雷达通过测量发射脉冲与反射(接受)脉冲信号的时间差来实现测距离，其他无线电测距、声纳测潜艇位置等都属于这一原理。
从式(2)触发，设待测信号接y轴输入端，则T y是待测信号的周期，T x是x 轴扫描信号的周期，N是一个扫描周期内所显示的待测信号的波形周期数。
如荧光屏上显示2个信号波形，扫描信号周期是10ms，则待测信号的周期是5ms。
X轴扫描信号的周期实际上是以时基单位(时间/cm)来标示的，一般示波管荧光屏的直径以10cm居多，则式(2)的Tx，由时基乘上10cm，如时基为0.1ms/cm，则扫描信号的周期为1ms。
为此在实际测量中，将式(2)改成(3)的形式T y = 时基单位×波形厘米数(3)式中的波形厘米数，可以是信号一个周期的读数(可测待测信号的周期)、正脉冲(或负脉冲)的信号宽度的读数或待测信号波形的其他参数。
⏹用李萨如图形测信号的频率如果将不同的信号分别输入y轴和x轴的输入端，当两个信号的频率满足一定关系时，荧光屏上会显示出李萨如图形。
可用测李萨如图形的相位参数或波形的切点数来测量时间参数。
两个互相垂直的振动(有相同的自变量)的合成为李萨如图形。
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。
设此两正弦电压分别为：消去自变量t，得到轨迹方程：这是一个椭圆方程。
当两个正交电压的相位差φ取0~2π的不同值时，合成的图形如图4所示。
图4 不同φ的李萨如图形2．两正交正弦电压的相位差一定，频率比为一个有理数时，合成的图形为一条稳定的闭合曲线。
图5是几种频率比时的图形，频率比与图形的切点数之间有下列关系：图5 不同频率比的李萨如图形学习重点⏹了解示波器的基本原理和结构。
⏹学习使用试播观察波形和测量信号周期及其时间参数。
实验仪器函数信号发生器2台，通用示波器1台。
实验内容⏹用x轴的时基测信号的时间参数●测量示波器自带方波输出信号的周期(时基分别为0.1 ms/cm，0.2 ms/cm，0.5 ms/cm)。
哪种时基测出的数据更准确，为什么？●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。
以信号发生器的频率为x轴，示波器频率为y轴，作y-x曲线，求出斜率并讨论。
●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，用内容(2)的方法作曲线。
●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。
下降时间和周期。
⏹观察李萨如图形并测频率。
用两台信号发生器(一台自用，一台为公用)分别接y轴和x轴，取f x/f y =1、1/2、2、2/3、3/4时，测出对应的f x和f y，画出有关图形并求出公用信号的频率。
设计性内容⏹用李萨如图形测信号的频率如果将不同的信号分别输入到Y轴和X轴的输入端，当两个信号的频率满足一定的关系时，在荧光屏上将显示出李萨如图形，可用测量李萨如图形的相位参数或波形的切点数来测量时间参数。
注意事项⏹使用示波器测量信号前，先把聚焦调整好，否则会造成读数误差。
⏹观察李萨如图形时，通过自用信号发生器的频率微调旋钮，使李萨如图形尽可能稳定时，再测量y轴和x轴的切点数。
思考题⏹用示波器测频率有有何优缺点？⏹本实验中观察李萨如图形时，为什么得不到稳定的图形？⏹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？。