用示波器测量常用电量
南昌大学示波器测电容实验报告
南昌大学示波器测电容实验报告实验名称:示波器测电容实验实验目的:1、掌握示波器的使用方法,了解示波器的基本结构,熟练掌握示波器的各种调节方法。
2、学会测量电容的方法,掌握RC电路的基本原理。
3、基本了解电容特性曲线的绘制方法。
实验原理:在交流电路中,有时需要加入电容,以便实现一些特殊的电学性能。
电容是由两个带有介质的导体组成,介质可以使电容的容值改变,影响电容的性能。
例如,用在放大电路中,电容是用来截止低频,从而增加放大电路的通带宽度。
在学习电容器的后退过程中,可设最初充电Q0,经一段时间后,充电电量下降到某一水平Q(Q0>Q)。
以充电电流为正,充放电过程的电容电压会过渡从零到最终值,如下图所示。
这时我们可以用充电电流$I(t) = dq(t)/dt$来描述充电过程,由于充电电流呈指数下降趋势,所以可以通过对充电电流进行积分,求得充电电量Q(t)的曲线。
电容容值C取决于充放电过程的时间常数R × C,当R = 1 kΩ时,理论充电时间τ = R × C ≈ 1 ms,这就是该参数的一个典型值。
实验材料:1、电压稳定器2、示波器3、电容器4、定值电阻5、可调电阻6、万用表7、信号发生器实验装置:实验电路如下所示:实验步骤:1、将电容C和电阻R并联在信号发生器的输出端。
2、将示波器的X轴扫描范围设置为1ms/Div,Y轴扫描为2V/Div。
3、将发生器的正弦波频率调整至固定值1kHz,可选用下一码的降压点,使输出幅度在4V范围内。
4、将示波器的触发方式选用“自由运行”,同时触发电平设置为0V,调整信号发生器的幅度调整旋钮,控制充放电曲线振幅在荧光屏幕内,开始观察电容器充放电曲线。
5、在放电曲线过程中,可扣动示波器的X轴下降钥匙,使显示数据更加清晰。
6、在充电曲线过程中,观察电容充放电趋势,并记录此时的幅度值,进过计算得出电容C值,比较计算得出的电容值和电容器正面的电容值数据是否相符,可以误差10%以内。
示波器测电容原理
示波器测电容原理
示波器测电容是基于电容器充放电过程产生的电压变化来进行测量的原理。
在测量时,首先将待测电容器与示波器相连,然后通过一个外部电源给电容器充电。
当电容器充电到一定电压后,断开电源接通示波器,示波器的探头连接到电容器的两端。
接下来,示波器开始记录电容器的放电过程。
在放电过程中,电容器会通过内部的电阻来释放储存的电荷,因而产生一个电流。
这个电流会导致电容器两端的电压逐渐降低,示波器会将这一过程显示在屏幕上。
通过观察示波器屏幕上的波形,可以得到电容器的放电曲线。
根据电容器的电容值公式C=Q/V,其中C表示电容值,Q表
示储存的电荷量,V表示电容器两端的电压,可以通过测量电容器的充电和放电曲线的时间和电压来计算电容值。
示波器测电容的原理基于电容器充放电过程中电压变化的规律,通过观察示波器屏幕上的放电曲线,可以得到电容器的电压变化情况,从而间接测量出电容器的电容值。
电子技术实验中基本电量的测量
电子技术实验中基本电量的测量1.2.1 电阻的测量电阻由于其结构上的特点,存在引线电感和分布电容,当工作于低频时电阻分量起主要作用,电抗分量可以忽略不计。
但当工作频率升高时电抗分量就不能忽略不计了。
此时,工作于交流电路的电阻的阻值,由于集肤效应、涡流损耗等原因,其等效电阻随频率的不同而不同。
实验证明,当频率在1kHz以下时,电阻的交流阻值和直流阻值相差不过1×10-4 ,随着频率的升高,其间的差值随之增大。
一、固定电阻的测量1.万用表测量电阻用万用表的电阻档测量电阻时,先根据被测电阻的大小,选择好万用表电阻档的倍率或量程范围,再将两个输入端(称表笔)短路调零,最后将万用表并接在被测电阻的两端,读出电阻值即可。
在用万用表测量电阻时应注意以下几个问题:①要防止用双手把电阻的两个端子和万用表的两个表笔并联捏在一起,因为这样测得的阻值是人体电阻与待测电阻并联后的等效电阻的阻值,而不是待测电阻的阻值。
②当电阻连接在电路中时,首先应将电路的电源断开,决不允许带电测量。
③用万用表测量电阻时应注意被测电阻所能承受的电压和电流值,以免损坏被测电阻。
例如,不能用万用表直接测量微安表的表头内阻,因为这样做可能使流过表头的电流超过其承受能力(微安级)而烧坏表头。
④万用表测量电阻时不同倍率档的零点不同,每换一档都应重新进行一次调零,当某一档调节调零电位器不能使指针回到0欧姆处时,表明表内电池电压不足了,需要更换新电池。
⑤由于模拟式万用表电阻档表盘刻度的非线性,测量误差也较大,因而一般作粗略测量。
数字式万用表测量电阻的误差比模拟万用表的误差小,但当它用以测量阻值较小的电阻时,相对误差仍然是比较大的。
2.电桥法测量电阻当对电阻值的测量精度要求很高时,可用电桥法进行测量。
如图1.2.1所示R1,R2是固定电阻,称为比率臂,比例系数K=R1/R2可通过量程开关进调节,Rn为标准电阻称为标准臂,Rx为被测电阻,G为检流计。
常用电子仪器的使用实验报告分析
常用电子仪器的使用实验报告分析实验报告:常用电子仪器的使用实验分析摘要:本实验旨在研究和分析常用电子仪器的使用。
使用了多种电子仪器进行实践操作,并对实验结果进行了分析与解释。
通过实验,我们深入了解了各种电子仪器的原理和使用方法,并通过实验结果对电子仪器的性能进行了评估。
引言:如今,电子仪器已在各个领域得到广泛应用。
了解和掌握常用电子仪器的使用方法对于实验室工作和科学研究具有重要意义。
本实验选取了示波器、信号发生器和多用电表作为研究对象,通过实践操作和数据分析,深入研究了这些仪器的原理和使用方法。
方法:1.示例器的使用:示波器是一种常见的电子测量仪器,用于观察和分析电信号的性质。
本实验中,我们首先使用示波器测量了一组周期性信号的频率和幅度。
实验操作中,我们通过调整示波器的垂直和水平控制来观察波形的形状和周期,通过读取示波器的显示,我们可以测量出信号的频率和幅度。
2.信号发生器的使用:信号发生器可产生各种电信号,常用于测试仪器的性能和模拟特定电信号。
在本实验中,我们使用信号发生器产生了一系列不同频率和幅度的信号,并使用示波器进行观察。
实验中,我们通过调整信号发生器的频率和幅度控制来生成不同的信号,并使用示波器验证其输出。
3.多用电表的使用:多用电表是一种常见的电子测量仪器,可用于测量电压、电流、电阻等。
在本实验中,我们使用多用电表测量了不同电阻和电压的数值。
实验中,我们通过选择合适的电量测量档位和接线方式,使用多用电表测量并记录了不同电阻和电压的数值。
结果与讨论:通过本实验,我们得出了以下结论:1.示例器的使用:通过示波器的测量实验,我们能够准确测量出信号的频率和幅度。
在实验中,我们观察到信号的频率和幅度与调整示波器的垂直和水平控制有关。
示波器的使用对于分析和测量周期性信号的性质非常重要。
2.信号发生器的使用:信号发生器的频率和幅度控制能够准确地产生特定的信号。
在本实验中,我们通过调整信号发生器的频率和幅度,生成了一系列不同频率和幅度的信号,并通过示波器进行了观察验证。
基本电量测量实验报告
基本电量测量实验报告1. 引言电量测量是电学实验中的基本内容之一。
在实际应用中,准确测量电量对于保证电力系统正常运行具有重要意义。
本次实验旨在研究电量的测量原理和方法,并通过实验观察和计算来验证理论公式的正确性。
2. 实验原理电量(Electricity)是对电路中载流子运动的能量转移和转换的度量。
它与电路中流动的电荷数量和时间有关。
电量的单位是库仑(Coulomb),常用符号为Q。
电量的测量可以通过电流和时间两个参数来计算。
根据电量的定义,可以得到电量与电流乘以时间的乘积之间的关系公式:Q = I * t其中,Q 表示电量,I 表示电流,t 表示时间。
实验中常用的测量电流的仪器是电流表,可直接读取电路中的电流数值;测量时间可通过秒表或示波器来实现。
3. 实验步骤3.1 实验器材准备- 直流电源- 电阻- 电流表- 连接线3.2 实验连接按照实验要求将电阻和电流表连接在电路中,同时保证电源的接入。
3.3 测量电流通过接线,将电流表串联于电路中,准确测量电路中的电流数值。
3.4 测量时间使用秒表或示波器,准确记录电流流过电路的时间。
3.5 计算电量根据测量到的电流数值和时间,应用电量的计算公式Q = I * t,计算得到所测得的电量。
3.6 分析结果对测量得到的电量进行分析和比较,验证理论公式的准确性。
4. 实验结果根据实验步骤中的操作,测量得到的电流为2A,时间为5秒。
代入电量计算公式Q = I * t,计算得到电量为10C。
5. 结果分析通过实验测量和计算,得到了符合预期的结果。
验证了电量的计算公式Q = I * t 的准确性。
同时,在实际操作中,应注意选取合适的电流表和秒表,并严格按照连接和测量步骤进行操作,以提高测量结果的准确性。
6. 实验总结本次基本电量测量实验通过测量电流和时间,通过计算得到了电量的测量结果。
实验结果与理论计算一致,验证了电量计算公式的准确性。
通过本次实验,我加深了对电量测量原理和方法的理解,并学会了合理操作电流表和秒表。
常用电子仪器的使用实验报告
常用电子仪器的使用实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是让我们熟悉并掌握几种常用电子仪器的基本使用方法,包括示波器、函数信号发生器、数字万用表等。
通过实际操作和观察,了解这些仪器的工作原理和性能特点,提高我们的电子实验技能和解决实际问题的能力。
二、实验仪器1、示波器:型号为_____,带宽_____MHz,具有双通道输入和多种触发模式。
2、函数信号发生器:型号为_____,能够产生正弦波、方波、三角波等多种波形,频率范围为_____Hz 至_____MHz。
3、数字万用表:型号为_____,具备电压、电流、电阻等多种测量功能,精度为_____。
三、实验原理1、示波器示波器是一种用于观察电信号波形的电子仪器。
它通过将输入的电信号转换为屏幕上的光点轨迹,从而显示出信号的电压随时间的变化情况。
示波器的主要组成部分包括垂直放大器、水平扫描发生器、触发电路和显示屏等。
2、函数信号发生器函数信号发生器是一种能够产生各种周期性电信号的仪器。
其工作原理是通过内部的振荡器和波形变换电路,产生不同频率和波形的信号输出。
3、数字万用表数字万用表是一种用于测量电学量的仪器。
它采用数字技术将被测电量转换为数字量,并通过显示屏显示出来。
数字万用表通常可以测量电压、电流、电阻、电容、电感等电学参数。
四、实验内容与步骤1、示波器的使用(1)接通示波器电源,预热一段时间,使其工作稳定。
(2)将示波器的探头分别连接到函数信号发生器的输出端和地端。
(3)调节函数信号发生器,产生一个频率为 1kHz、幅度为 5V 的正弦波信号。
(4)在示波器上设置合适的垂直灵敏度和水平扫描速度,使正弦波信号能够清晰地显示在屏幕上。
(5)观察正弦波的波形,测量其峰峰值、周期和频率,并与函数信号发生器的设置值进行比较。
2、函数信号发生器的使用(1)设置函数信号发生器,产生不同频率和幅度的正弦波、方波和三角波信号。
(2)用示波器观察这些信号的波形,并测量其频率和幅度。
电工技术实验教学大纲--北京科技大学
附件3:课程教学大纲模版《电工技术实验》教学大纲课程编号:2050110开课院系:自动化学院课程类别:学科基础必适用专业:物流,机械,环境,安全等课内总学时:16学分:1实验学时:16设计学时:上机学时:先修课程:电工学执笔:韩守梅审阅:一、课程教学目的电工技术实验课是非电专业(冶金,机械,资源,应用,材料等学院各专业)的公共基础课。
具有很强的实用性。
通过本课程的学习实践使学生掌握电工技术的实验技能,提高运用有关知识去分析实验现象和解释实际问题的能力。
二、课程教学基本要求1.课程重点:仪器设备的正确使用、实验线路的正确连接、实验参数的正确测量、实验原理的正确理解。
2.课程难点:综合性实验的设计与实践。
3.能力培养要求:实验课要求学生提前按预习要求进行预习并写出预习报告,自学电路仿真软件,把虚拟仿真与实际操作进行有机结合。
实验由学生按一人一组独立完成实验,学生要写出完整的实验报告。
实验课教师要对学生在实验中出现的问题进行指导,培养学生分析实验现象和解决实际问题的能力;提高学生对电工技术设计水平和工程实践能力。
三、课程教学内容与学时电工技术实验实验一基尔霍夫定律、叠加原理、戴维宁定理 (4学时)实验二日光灯电路功率因数的提高(3学时)实验三三相交流电路及其功率测量(3学时)实验四三相异步电动机可编程控制器控制(4学时)考试(2学时)四、教材与参考书教材1. 刘蕴络、韩守梅编,《电工电子技术实验教程》,兵器工业出版社,2011年,第2版,TSBN 978-7-80248-574-72 秦曾煌编《电工学》上,出版社,2010年,第七版ISBN 978-7-04-026448-7五、作业(黑体小四)六、说明(黑体小四)《电子技术实验》教学大纲课程编号:2050113开课院系:自动化学院课程类别:学科基础必适用专业:物流,机械,环境,安全等课内总学时:16学分:1实验学时:16设计学时:上机学时:先修课程:电工学执笔:韩守梅审阅:一、课程教学目的电子技术实验课是非电专业(冶金,机械,资源,应用,材料等学院各专业)的公共基础课。
2012级电子测量
一、填空题(本大题共14小题,每空1分,共25分) 请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均无分。
1。
从广义上说,凡是利用电子技术来进行的测量都可以说是电子测量.2.1。
5级100mA的电流表,引用相对误差为±1。
5% ,在50mA点允许的绝对误差为±1.5mA 。
3。
随机误差的大小,可以用测量值的精确度来衡量,其值越小,测量值越集中,测量的精确度越高。
4.扫频信号源的有效扫频宽度是指在扫频线性和振幅平稳符合要求的条件下,最大的频率覆盖范围。
5.计量工作的三个主要特征是统一性、准确性和法制性。
6.示波器X轴放大器可能用来放大扫描信号,也可能用来放大直接输入的任意信号. 7。
示波器的水平通道主要由触发电路、扫描发生器环和X放大器组成.8。
扫描门又叫时基闸门,其输出的门控信号恰好可以作为增辉脉冲,使得只有在扫描正程荧光屏上才显示被测信号波形。
9.电子计数器测周时,选用的时标越小,则显示的位数越多,量化误差的影响就越小。
10。
在现代有效值电压表中,经常采用热电变换和模拟计算电路来实现有效值电压的测量。
11.在选择测量方案时,除了注意总合误差基本相同的情况下,还应兼顾测量的经济、简便等条件。
12.3位数字欧姆表,测量标称值为1.0kΩ和1.5kΩ两只电阻时,读数分别为985Ω和1476Ω.当保留两位有效数字时,此两电阻分别为0.98 kΩ和 1.5 kΩ。
13.电子示波器的心脏是阴极射线示波管,它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成。
14.将数字561.51和562。
50保留3位有效数字,其值为562 和562 。
15.示波器的偏转灵敏度定义为偏转因素的倒数,其值越大,则观测微弱信号的能力就弱。
16.示波器的阴极输出器探头与一般低电容探头一样,有较大的输入阻抗,还有不引入衰减的优点。
17.一个随机变量服从正态分布,必须是其可以表示为大量独立的随机变量之和,且其中每一个随机变量对于总和只起微小的作用.18.计数器测周的基本原理刚好与测频相反,即由被测信号控制主门开门,而用标准时标脉冲进行计数.19.电压测量仪器总的可分为两大类即模拟式的和数字式的。
九伏电池测量电量的方法
九伏电池测量电量的方法
测量九伏电池剩余电量的方法主要有:
1. 使用电池测试仪。
这是最准确的方法,使用专业的电池测试仪,可以直接读出电池的剩余电量。
2. 使用电池内阻测试仪。
这种方法通过测试电池的内阻大小来间接计算电池的电量。
内阻越大,电量越少。
3. 路上电电压法。
用电表测量九伏电池的开路电压,电压越高电量越足。
正常九伏电池充足时开路电压在9-9.5伏特。
4. 负载放电法。
给电池一个标准的负载电阻,放电一段时间后测量电压下降值,根据电压降判断电量。
5. 重量法。
充满电和放完电的电池重量会有明显区别,可以通过测量重量的变化来判断电量。
6. 示波器观察法。
在示波器上通过观察放电曲线的形状来判断电池电量。
7. 测试电池使用时间。
根据同一负载下电池工作持续时间来间接判断电池电量。
综合几种方法来测试,可以更准确地判断九伏电池的剩余电量。
实验九 示波器的原理与使用
实验九示波器的原理与使用电学量测量是现代生产和科学研究中应用很广泛的一种实验方法和技术。
除用一些常用仪器测量电学量外,对非电学量的测量也是很重要的实用技术。
本实验学习使用的阴极射线(电子射线)示波器,简称示波器,不但可以直接观察电学量—电压的波形,并测定电压信号的幅度和频率等,而且可以对一切可以转化为电压的电学量(如电流、电功率、阻抗等)、非电学量(如温度、位移、速度、压力、光强、磁场、频率等)以及它们随时间的变化过程进行观测,是一用途广泛的现代观测工具。
实验目的1.了解通用示波器的结构和工作原理.2.初步掌握通用示波器各个旋钮的作用和使用方法.3.学习利用示波器观察电信号的波形,测量电压、频率和相位。
实验仪器通用示波器、音频信号发生器、数字频率计,晶体管毫伏计。
实验原理电子示波器(阴极射线示波器)简称为示波器,它可显示电信号变化过程的图形(又称波形),又可显示两个相关量的函数图形。
由于电学量、磁学量和各种非电量转换来的电信号均可利用示波器进行观察和测量,所以示波器是现代科学技术各领域中应用非常广泛的测量工具。
—、示波器的构造和工作原理最简单的示波器应包括以下五个部分(如图1所示):①示波管,②扫描发生器,③同步电路,④水平轴和垂直轴放大器,⑤电源供给。
下面分别加以简单说明:图1 示波器方框图1.示波管示波管是示波器进行图形显示的核心部分,在一个抽成高真空的玻璃泡中,装有各种电极(图2),按其功能可分为三部分.①电子枪用以产生定向运动的高速电子,电子枪包括三个电极:热阴极——这是一个罩在灯丝外面的小金属圆筒,其前端涂有氧化物,当灯丝中通入电流时,阴极受热而发射电子并形成电子流。
控制栅极——这是前瑞开有小孔的金属圆筒,套在阴极外侧,电子可以从小孔中通过.在工作时栅极电势低于阴极,即调节栅极电势的高低可以控制到达荧光屏的电子流强度,使屏上光点的亮度(辉度)发生变化,此即“辉度调节”.阳极——这也是由开有小孔的圆筒组成,阳极电压(对阴极)约1000V,可使电子流获得很高的速度,而且阳极区的不均匀电场还能将由栅极过来的散开的电子流聚焦成一窄细的电子束,改变阳极电压可以调节电子束的聚焦程度,即荧光屏上光点的大小,称为“聚焦调节”.图2 示波管结构图②偏转极图20—2中的X1X2、Y1Y2为两对互相垂直的极板,X1X2为水平偏转板、Y1Y2为垂直偏转板。
示波器测量医用电器剩余电压的方法探讨
示波器测量医用电器剩余电压的方法探讨蒋秋桃;李莹;周丰良【摘要】通过对用示波器法测量剩余电压进行方法探讨,对测试方法进行了优缺点的对比,讨论了电容性剩余电压的测量及输入阻抗的影响.【期刊名称】《中国医疗器械信息》【年(卷),期】2010(016)005【总页数】3页(P39-40,59)【关键词】医用电器;剩余电压;测试方法【作者】蒋秋桃;李莹;周丰良【作者单位】上海理工大学医疗器械与食品学院湖南省食品药品监督管理局,长沙,410007;中国医疗器械行业协会,北京,100088;湖南爱威科技实业有限公司,长沙,410013【正文语种】中文【中图分类】R197.39剩余电压residual voltage,是指用插头连接电源的设备在拔掉插头的瞬时,插头上各插脚之间的残余电压;或者是当断开电气设备电网供电的瞬间内部储能元件( 如电容)上的残余电压。
标准GB9706.1-2007《医用电气设备第一部分:安全通用要求》15章规定:用插头与供电网连接的设备,必须设计成在拔断插头之后1s时,各电源插脚之间以及每一电源插脚与设备外壳之间的电压不超过60V。
或者在设备电源切断后立即打开在正常使用时用的调节孔盖就可触及的电容器或与其相连的电路带电部件上的剩余电压,不得超过60V,若电压超过此值,则剩余能量不得超过2m J。
制定剩余电压、剩余能量的限值是为了保护患者、操作者或他人的人身安全,防止在断电瞬间触及带电部件而发生危险。
故国家对此项指标非常重视,为了避免剩余电压的过高,必须对剩余电压进行测试。
剩余电压检测的难点在于剩余能量有限,为准确地测量出剩余电压,需要有一个输入阻抗极高的测量装置,否则剩余电量会通过测量装置的内阻释放,导致检测不到剩余电压或者是实际测量值比真实值低。
测量剩余电压的方法一般有两种:一种是用极高输入阻抗(大于50MΩ) 的专用测试设备;一种是用示波器。
剩余电压测量技术的关键是测量设备的输入阻抗要高,否则会影响测量值甚至测不出剩余电压。
用示波器测量常用电量
实验二用示波器测量常用电量冯涛预习思考题1.自己查找相关资料,列出两个目前国外最知名的示波器品牌,以及两个国内最知名的示波器品牌,并回答国内品牌与国外品牌目前的差距在哪里。
(1’)2.正弦波的峰值、峰峰值、有效值有什么数量关系?(1’)3.下面的电路中,电感L=10mH,信号源u i是频率f=15KHz、峰值电压Up=2.5V 的正弦波,当R分别为1KΩ和100Ω时,求出下面的值:1)电阻R上的电压u R的频率和峰值电压;2)u R与输入信号u i的相位差理论值。
写出详细计算过程。
(1’)一、实验目的1. 学习示波器和信号发生器的基本使用方法2. 掌握用示波器测量电压、电流、频率及相位差等常用电量的使用方法。
二、实验原理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,便于人们研究电信号的变化过程。
利用示波器能观察各种不同信号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、幅度等等。
早期的示波器是模拟示波器,显示装置是电子管,将狭窄的高速电子流打在涂有荧光物质的屏面上,产生细小的光点进行显示,而利用输入信号产生的电场来改变电子束的偏转角度,从而显示出波形的形状。
而现今,数字示波器的使用越来越广泛。
数字示波器的测量原理和模拟示波器完全不同,它的核心是高速微处理器,利用前端高速AD转换器将输入信号转换为二进制数据,再在微处理器的控制下显示在LCD显示屏上。
数字示波器具有模拟示波器不可比拟的优点:波形可存储、可以进行实时的波形测量和处理、可以和电脑相连组成功能更强大的测控系统,使用过程中不存在元件老化造成的参数变化和性能下降问题,而且价格也越来越便宜,因此已经逐渐取代了模拟示波器。
这次实验中使用的是数字存储型示波器。
三、实验设备四、实验内容(一)示波器的基本使用实验中使用的便是台湾固纬公司生产的GDS-1022型数字存储示波器。
其面板如下图所示。
示波器使用方法和步骤及相关注意事项 示波器常见问题解决方法
示波器使用方法和步骤及相关注意事项示波器常见问题解决方法示波器是一种用途特别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像,便于人们讨论各种电现象的变化过程。
示波器利用狭窄的、由高速电子构成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点(这是传统的模拟示波器的工作原理)。
在被测信号的作用下,电子束就相像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。
利用示波器能察看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。
示波器使用方法用示波器能察看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。
下面介绍用示波器察看电信号波形的使用步骤。
1、示波管和电源系统(1)电源(Power):示波器主电源开关。
当此开关按下时,电源指示灯亮,表示电源接通。
(2)辉度(Intensity):旋转此旋钮能更改光点和扫描线的亮度。
察看低频信号时可小些,高频信号时大些。
(3)聚焦(Focus):聚焦旋钮调整电子束截面大小,将扫描线聚焦成清楚状态。
(4)标尺亮度(Illuminance):此旋钮调整荧光屏后面的照明灯亮度。
正常室内光线下,照明灯暗一些好。
室内光线不足的环境中,可适当调亮照明灯。
2、荧光屏依据被测信号在屏幕上占的格数乘以适当的比例常数(V/DIV,TIME/DIV)能得出电压值与时间值。
依据输入通道的选择,将示波器探头插到相应通道插座上,示波器探头上的地与被测电路的地连接在一起,示波器探头接触被测点。
示波器探头上有一双位开关。
此开关拨到“X1”位置时,被测信号无衰减送到示波器,从荧光屏上读出的电压值是信号的实际电压值。
此开关拨到“X10”位置时,被测信号衰减为1/10,然后送往示波器,从荧光屏上读出的电压值乘以10才是信号的实际电压值。
3、垂直偏转因数和水平偏转因数每个波段开关上往往还有一个小旋钮,微调每档垂直偏转因数。
电容电量测量实验中的步骤与结果分析
电容电量测量实验中的步骤与结果分析引言:电容是电路中常用的元件,用于储存和释放电荷。
为了准确测量电容器的电量,我们需要进行电容电量测量实验。
本文将介绍电容电量测量实验的步骤以及结果分析。
一、实验步骤1. 实验器材准备:首先,我们需要准备好实验所需的器材,包括一个电容器、一个恒流源、一个万用表、一块开关和一台示波器。
2. 连接电路:将电容器的正极连接到示波器的一个通道输入端,将电容器的负极连接到示波器的地线,将恒流源的正极连接到电容器的正极,将恒流源的负极连接到电容器的负极。
3. 设定恒流源:根据电容器的额定电流,设定恒流源的输出电流。
如果电容器没有额定电流,可以选择适当的电流值,一般在毫安级别。
4. 充电:打开开关,让电容器开始充电。
此时,示波器上会显示电容器的电压随时间逐渐增大的波形图。
5. 停止充电:当电容器电压达到一定值时,关闭开关,停止充电。
此时,示波器上的波形图将趋于平稳。
6. 测量电容器的电量:使用万用表测量电容器两端的电压,然后乘以电容器的电容值,即可得到电容器的电量。
二、结果分析1. 充电过程分析:在实验中,当我们打开开关时,电容器开始充电。
由于恒流源的作用,电流将不断流入电容器,导致电容器的电压逐渐增加。
示波器上的波形图将呈现出一个逐渐上升的曲线。
充电速度取决于电容器的电容值和恒流源的输出电流。
2. 停止充电分析:当电容器的电压达到一定值时,关闭开关停止充电。
此时,电容器内储存的电荷达到一定量,无法再吸收更多的电荷。
示波器上的波形图将趋于平稳。
通过观察停止充电时的电压值,可以对电容器的电量进行初步判断。
3. 电量测量分析:使用万用表测量电容器两端的电压,然后乘以电容器的电容值,即可得到电容器的电量。
电容器的电容值可以通过器件上的标识或通过其他测量方法得到。
电容器的电量表示电容器所能储存的电荷量,单位为库仑(C)。
4. 实验误差分析:在电容电量测量实验中,可能存在一些误差。
例如,电容器内部可能存在漏电,导致实际电量小于测量值。
常用电子仪器的使用实验
常用电子仪器的使用实验一、实验目的1.掌握万用表、示波器、信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表等常用仪器的正确使用方法。
2.掌握电子技术实验中基本电量的测量方法。
初步掌握用示波器观察信号波形和测量波形参数的方法。
3.熟悉电子技术实验台的结构和使用方法。
二、实验设备与器件1.直流稳压电源;2.函数信号发生器;3.交流毫伏表;4.双踪示波器;5.万用表三、基本知识在电子技术实验中,经常要用到各种仪器仪表,常见的有:直流稳压电源、函数信号发生器、交流毫伏表、万用表和示波器等。
在实验中它们的功能如表2.1所示。
表2.1 常用仪器仪表的作用利用这些仪器仪表,可以完成对电子电路各种性能参数的测试。
1.电压的测量(1)直流电压的测量直流电压可利用万用表进行测量,测量时应注意电压的极性和量程的选择。
一般来讲,万用表的红表笔接直流电压的高电位端(即“+”极),黑表笔接电压的低电位端(即“-”极或“地”端)。
测量时应预先估计被测直流电压的范围并选择万用表合适的量程,如不能确定被测信号的大致范围,则应将万用表置于最高量程,然后在测量过程中选择合适的量程。
对于某些型号 (如UT60系列) 的万用表,也可用自动量程功能(AUTO)。
(2)正弦交流电压有效值的测量对于正弦交流电压,在实验中一般测量其有效值。
常用交流毫伏表来测量正弦交流电压的有效值。
模拟式电子电压表的金属机壳为接地端,另一端为被测信号输入端。
因此,在实验中应特别注意,这种表一般只能测量电路中各点对地的交流电压,不能直接测量任意两点间的电压值。
为了防止过载而损坏,测量前一般先把量程开关置于量程最大位置处然后在测量中逐挡减小量程。
(3)用示波器测量交流电压幅值某些场合需要测量正弦电压的幅值或峰-峰值,可用示波器进行测量。
详见视频及说明书。
2.周期和频率的测量在实验中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、信号的占空比等。
示波器测电容1
物理系综合设计实验小论文示波器测电容物本0701 任国栋指导教师任丽英示波器测电容物理系0701 任国栋 指导教师 任丽英摘要:本实验研究了用示波器测电容器电容的四种方法:测电容和电阻两端峰值电压、测流过电容的最大电流和电容电压的变化率、测电容上电流和电压的相位差及测LC 谐振频率。
用这些方法分别测定了三个电容为0.1μF 、0.01μF 、0.001μF 的电容器的电容,并就实验原理、实验操作、实验误差进行了分析。
关键词:电容;电压轨迹;电压峰—峰值;相位差;谐振频率电容是电容器的参数之一,对于解决生活及实验中的实际问题,有着很重要的作用。
不同电容的电容器因所需不同而被应用在不同的地方,在实验室中测电容器的电容,已成为大学物理实验中很重要的一个环节。
测量电容的方法很多,在以往的实验中,电容的测量通常采用电桥和Q 表法,但这种因测量调节麻烦,在做实验时有一定的困难。
在此实验中,我们用示波器测量电容的容量,该方法操作简单,且能加深我们对电容和电容性质的理解,巩固我们所学过的知识。
1 测电容和电阻两端峰值电压 1.1理论依据设i 和u 分别代表某时刻通过电容的电流和电容两端的电压,若)cos(t I i m ω=,f πω2=则电容上的电量为:)sin()sin()cos(0t q t I t I Tidt Tq m m m ωωωω====⎰⎰ωm m I q =根据电容的定义 :UppR Vpp Upp Ipp Uq Uq C mm ωω====221.2实验步骤(1)将0.1μF 电容与1K 电阻串联起,如图1所示。
(2)将其接到低压号发生器上,调节信号发生器的频率,使其输出频率为 1000Hz 的信号(为提高测量的准确性,可用示 波器对该频率进行校正)。
(3)用示波器分别测出电容和电阻两端的 电压峰值—峰值U pp 和V pp 。
(4)改变信号发生器的输出频率和幅度,重复以上测量。
(5)将电容换成0.01μF 和0.001μF 再进行测量。
测量电容器的电容
测量电容器的电容电容器是电子电路中常见的元件之一,它用于储存和释放电能。
在实际应用中,准确地测量电容器的电容是非常重要的,因为电容器的电容值直接影响着电路的性能和稳定性。
本文将介绍几种常见的方法来测量电容器的电容。
一、使用数字电表测量电容当我们需要测量电容较小的电容器时,可以使用数字电表进行测量。
数字电表通常具有电容测量功能,操作简单方便。
步骤如下:1. 将电容器与数字电表连接,注意连接的极性。
2. 设置数字电表的电容测量档位。
3. 将电容器充电,然后断开充电电源。
4. 记录数字电表显示的电容值。
二、使用示波器测量电容示波器也可以用来测量电容器的电容。
示波器能够显示电容器充电和放电的过程,从而计算得出电容值。
步骤如下:1. 将电容器与示波器连接。
一端连接示波器的信号输入端,另一端连接示波器的地端。
2. 设置示波器的时间基准,使波形显示适当的时间范围。
3. 施加一个直流电压或脉冲信号到电容器上。
4. 观察示波器上的电压波形,记录充电和放电的时间间隔。
5. 根据充电和放电的时间间隔计算电容值。
三、使用LC振荡电路测量电容LC振荡电路也可以用来测量电容器的电容。
LC振荡电路是由电感和电容构成的,并通过测量振荡频率推导出电容值。
步骤如下:1. 将电容器与LC振荡电路连接。
电容器连接在电感的并联分支上。
2. 施加一个脉冲信号或者调节电源使LC振荡电路开始振荡。
3. 测量LC振荡电路的振荡频率。
4. 根据振荡频率计算电容值。
四、使用RC恒流放电法测量电容RC恒流放电法也是测量电容器电容的一种方法。
通过测量电容器放电的时间来计算电容值。
步骤如下:1. 将电容器与电阻串联连接。
2. 施加一个电压或电流信号到电容器上。
3. 记录电容器放电的时间。
4. 根据放电时间和电阻值计算电容值。
总结:以上介绍了几种常见的测量电容器电容的方法,包括使用数字电表、示波器、LC振荡电路和RC恒流放电法。
选择合适的方法取决于电容器的大小、测量精度和实际应用需求。
示波器的原理及使用
垂直方式选ADD, 通道2极性选NORM, 扫描速率调到合 适值, 调可调标准信号源信号频率, 使屏上出现稳定的“拍”波 形, 观察 “拍”现象。
5.利用双踪示波器测量相位差
方法一: 将一个待测信号输 入示波器的CH1轴,另一个 待测信号输入示波器的CH2 轴, 则两个待测信号间相 位差就转化为CH1与CH2间相 位差 Ф
Tx=nTy , fy=nfx
紊乱的波形
触发同步电路, 它从垂直放大电路中取出部分待 测信号, 输入到扫描发生器, 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
亮度: 轨迹 亮度调节
聚焦: 轨迹清 晰度调节
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 。
测量信号频率
测量原理
fx
ny nx
fy
调出 f y : fx nx : ny =1:1、1:2、2:3、3:4的李萨如图形,
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
30: CH1输出 31: 电源插座 32: 电源设置 33: 保险丝座
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:
电压衰减及扫描速率
第三章 电 路 实 验
电路实验指导江苏科技大学电工电子实验中心实验一 元件特性的示波测量法一、实验目的1、 掌握用示波器测量电压、电流等基本电量的方法2、学习用示波器测量电压、电流基本变量的方法。
3、掌握元件特性的示波器测量法,加深对元件特性的理解。
二、实验原理1、 电压的测量用示波器测量电压的方法主要有直接测量法和比较测量法。
实验中常采用直接测量法,这种方法就是直接从示波器屏幕上测量出被测电压的高度,然后换算成电压值。
计算公式为p p Y U D h -=∙式中h 是被测信号的峰-峰值的高度,单位是cm ,Y D 是Y 轴灵敏度,单位是V/cm (或mV/cm )。
2、 电流的测量用示波器不能直接测量电流。
若要用示波器测量某支路的电流,一般是在该支路中串入一个采样电阻r ,当电路中的电流流过电阻r 时,在r 两端得到的电压与r 中的电流的波形完全一样,测出党的r u 就得到了该支路的电流,r ui r =。
(1) 电阻元件的特性测量电阻元件的特性曲线就是它的伏安关系曲线。
用示波器测量电阻元件的特性曲线就是利用示波器可以把电阻元件的特性曲线在荧光屏上显示出来。
实验原理如图1-3所示,图中,r 是取样电阻,它两端的电压()()t ri t u r r =反映了通过它的电流的变化规律。
r 必须足够小,使得()()t u t u R r <<。
这时把被测电阻R 上的电压()()t u t u s R ≈接入CH1端,即Y 轴输入端,把被测电阻上的电流()()r t u t i r R /=接入CH2端,即X 轴输入端,适当调节X 轴和Y 轴灵敏度旋钮,u 特性曲线。
就是元件的伏安特示波器的荧光屏即可清楚的显示出被测电阻的i性曲线。
图 1-3测电阻伏安特性曲线的电路图 1-4测量二极管伏安特性的电路三、实验任务1、按图1-3接线,测量下列电阻元件的电流、电压波形及相应的伏安特性曲线(输u取频率为1000Hz,峰峰值为5V的正弦波):入信号i(1)线性电阻元件(阻值自选)。
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从屏幕上还可以看出,通道 1 的方波,一个周期水平方向占了四大格,因此
其周期为 1ms,从而频率为 1KHz;而通道 2 的正弦波一个周期在水平方向上也
是占了四大格,其周期仍然为 1ms,频率也为 1KHz。
根据屏幕上两个通道电压零点的位置,我们可以看出,CH1 通道的方波信号
低电压为 0V、高电压为 2V,它不包含负电压;而 CH2 通道的正弦波是正负对
从上图的波形显示可以看出:CH1 输入的是一个方波,而 CH2 输入的是一 个正弦信号。 2、波形的幅度和周期的测量
示波器的调节中,有两个最主要的参数:V/DIV 和 T/DIV 值。V/DIV 代表屏 幕垂直方向一个大格所表示的电压值,两个通道有各自的 V/DIV,可以独立进行
6
调节,屏幕下方的
占两大格,峰 峰值为 2V
小三角代表 CH1 通道 的电压零点所在位置
小三角代表 CH2 通道 的电压零点所在位置
V/DIV 值,即垂直方向 一大格所代表的电压
值,当前为 1V
T/DIV 值,水平方向一大格所 代表的时间值,当前为 250μ s
占四大格,周期为 250μ s*4=1ms
波形参数的读取 1、波形的形状
参数,即是通道 1 和通道 2 的 V/DIV 值。T/DIV 代表屏
幕水平方向上一个大格所表示的时间值,两个通道共用一个 T/DIV 值,屏幕下
方的
,即是 T/DIV 值。
从屏幕上我们可以读出 CH1 的方波在垂直方向上占两大格,因此其峰峰值是
2V,而 CH2 的正弦波在垂直方向上大概占 2.8 格,因此其峰峰值是 2.8V。
的设备。一般来说,信号发生器可以产生正弦波、矩形波、三角波等常见信号, 功能更高级的信号发生器还可以产生任意形状的信号。
本次实验使用的信号发生器只能输出正弦波和方波两种信号,其面板如上图 所示。
该信号发生器有两个输出端子,分别是“输出 A”和“输出 B”,我们只使 用“输出 A”,“输出 B”输出的波形是不对的。上面示波器的使用中已经将信号 发生器的 A 路输出与示波器的 CH2 通道相连了,现在改为将 A 路输出与示波器 的 CH1 通道相连,然后开启信号发生器的电源开关。信号发生器刚上电时,默 认的是从“输出 A”输出 1000Hz、1Vrms 的正弦信号,那么如何改变其输出频 率、输出幅度、以及波形形状呢?大家跟着下面的例子来操作,用示波器观察波 形变化,并记录波形参数。 1、 先按“频率”键,然后依次按数字键“1”、“0”、“0”、“0”,再按一下“Hz/V/s” 按钮,完成频率的输入。
然后按“幅度”键,按数字键“1”、“4”、“1”、“4”,再按“kHz/mV/ms” 键,完成幅度的输入。
最后按一下“正弦”按钮。 用示波器观察输出的波形,将波形参数记录在 P23 页数据表格一的波形 2 中。 思考:如何输出频率为 15KHz、峰值为 2.5V 的正弦波?用示波器来验证波 形是否正确,并将操作步骤回答在 P22 页课堂思考题的题 3 中。
Run/Stop 按钮,屏幕上方会显示
,此时波形被冻结,不会随着输入信号
变化而变化了。
此时,可以调节面板上的水平移动旋钮,将波形与刻度线对齐,以读取周期
值。
再次按一下 Run/Stop 按钮,可以继续进行测量。
8
(二) 信号发生器的基本使用 示波器是用来显示和观察信号波形的,而信号发生器则是用来产生特定信号
波形发 生上下 移动
V/DIV 值由 1V 变为 2V, 波形垂直方向上压缩一半
T/DIV 值由 250μ s 变为 500μ s, 波形水平方向上压缩一半
4、波形左右位置的调整以及波形的冻结
在测量中可以发现,CH1 通道的方波显示得比较稳定,而 CH2 的正弦波总
是在缓慢的在水平方向上移动,这样不方便我们的读数。这时可以按一下
4. 设置 CH1、CH2 通道菜单 按一下 CH1 按钮,屏幕出现 CH1 通道菜单,如下图所示:
操作这些按钮, 以控制菜单
CH1 通道设置 菜单,应该设置
成跟图中一样
操作菜单右边的按钮,使菜单的设置跟上图显示的一样。 各个菜单项的意义如下: 耦合:通道的输入耦合方式,有下面的三种设置:
:交流耦合,用于观察交流信号;
5
CH2 端子,重复上面的步骤,观察示波器 CH2 通道工作是否正常。
6. 观察信号发生器输出波形 将上面 CH1 的信号线与校准信号相连,然后拿出下图中的信号线,将信号
发生器的输出 A 与示波器的 CH2 通道相连,如下图所示:
一定要接 A 路, 接 B 路波形不对
开启信号发生器电源,按一下示波器的“Autoset”按钮,稍等片刻后,显示 波形如下:
3、 先按“频率”键,然后依次按数字键 “3”,再按一下“kHz/mV/ms”按钮, 完成频率的输入。
然后按“幅度”键,按数字键“5”、“0”、“0”,按“kHz/mV/ms”键,即完 成幅度的输入。
最后按一下“方波”按钮。 用示波器观察输出的波形,将波形参数记录在 P23 页数据表格二的波形 3 中。
实验二 用示波器测量常用电量
冯涛
预习思考题
1.自己查找相关资料,列出两个目前国外最知名的示波器品牌,以及两个国内最 知名的示波器品牌,并回答国内品牌与国外品牌目前的差距在哪里。(1’) 2.正弦波的峰值、峰峰值、有效值有什么数量关系?(1’) 3.下面的电路中,电感 L=10mH,信号源 ui 是频率 f=15KHz、峰值电压 Up=2.5V 的正弦波,当 R 分别为 1KΩ 和 100Ω 时,求出下面的值: 1)电阻 R 上的电压 uR 的频率和峰值电压; 2)uR 与输入信号 ui 的相位差理论值。 写出详细计算过程。(1’)
2、调整波形的上下位置 上下位置旋钮是用来调节波形的上下位置的,实际上调节的是波形的电压零
点的位置。调节 CH1 和 CH2 的上下位置调节旋钮,使两者的电压零点重合到刻
7
度的中间。
3、调整波形显示周期 调节示波器的 TIME/DIV 旋钮,使 T/DIV 值为 500μ s。可以看到,波形在水
平方向上被压缩了一半,如前所述,其测量出来的实际周期没有变,仍然都是 1ms,只是显示的波形周期被压缩了。另外可以看到,屏幕下文显示有信号的频 率,这是示波器自动计算出来的,但是并不一定准确,原因我们在后面讲述。
按示波器右上角“Autoset”按钮,等待一段时间,观察出现的波形,如下 图所示。
说明: 当前情况测试的是示波器自带的校准信号。示波器都有一个内部的校准信号
输出,该信号一般是频率为 1KHz,峰峰值为 2V 的方波信号。用它可以判断示 波器自身工作是否正常,或者判断测试线有没有问题。大家可以将校准信号接到
可能是水平的,也可能是垂直的。游标线的使用我们后面会讲到; 2) CH1 和 CH2 按钮控制屏幕上的 1、2 两条波形线的显示与否,它们是
从 CH1、CH2 端子输入的外部信号的形状;
3
3) MATH 按钮控制的是数学运算波形的显示与否,即对 CH1、CH2 两路 波形进行相加或者相减等数学运算之后的波形。
图一 GDS-1022 示波器面板
大家按照下面的步骤来开始示波器的操作: 1. 先不要给示波器接任何测试线,将电源打开,等待一段时间,待屏幕上出现
波形。 2. 调整菜单语言
如果开机后发现菜单不是简体中文的,可以按一下面板上的“Utility”按钮, 如下:
此时屏幕上出现 Utility 菜单,按“Language”按钮旁边的按钮,直到菜单文 字变为简体中文,如下图所示。
:直流耦合,用于观察直流信号,本次实验使用该设置;
:接地,输入通道内部接地,用于调整波形零点位置;
本次实验中,耦合方式最好设为直流耦合,也可以设为交流耦合,但是 一定不能设为接地,否则输入通道在内部接地,无法测量外部信号; 反相:应该设为关,否则显示的波形与实际的波形是反相关系,测量出
来的相位不对; 探头:应该设为×1,如果设为×10 或者×100,则测量出来的波形幅度
1
三、实验设备
设备名称 信号发生器 示波器 HE-15A 实验箱
用途 提供信号输出 观察信号,并测量信号参数
四、实验内容
(一)示波器的基本使用 实验中使用的便是台湾固纬公司生产的 GDS-1022 型数字存储示波器。其面
板如下图所示。
电源开关
校准信号 输出
CH1 通道 信号输入
CH2 通道 信号输入
2
按这个按钮, 直到菜单变成
简体中文
3. 开启和关闭输入通道、MATH 波形以及游标线 示波器电源开启后,屏幕上可能会显示多条波形,如下图所示,有黄色的、 红色的、蓝色的:
下面我们按动一些按钮,看这些波形曲线如何受到按钮的控制。 1)反复按下图中的 Cursor 按钮,观察屏幕发生什么变化。
2)反复按右图中的 CH1 钮,观察屏幕发生什么变化。 3)反复按右图中的 CH2 按钮,观察屏幕发生什么变化。 3)反复的按右图中的 MATH 按钮,观察屏幕发生什么变化。 结论: 1) Cursor 按钮控制的是屏幕上的游标线的显示与否,应该有两条游标线,
称的。
从上面可以看出,根据示波器上的参数和波形显示,可以测量输入信号的幅
度、周期等参数,还可以看出信号的整个电压分布。
波形的形状和位置调节 通过下面的旋钮,可以调节波形的形状和位置,以方便读数。
波形上下位置调节
波形左右位置调节
V/DIV 调节, 两个通道可以
各自调节
T/DIV 调节, 两个通道共用
1、调节波形显示幅度
会是实际幅度的 10 倍或者 100 倍。 同样,按一下 CH2 按钮,调出 CH2 通道菜单,与 CH1 通道设置成一样。
5.观察示波器校准信号 操作上面的按钮,使 MATH 线、游标线都不显示,只显示 CH1、CH2 的两