示波器的基本测量方法

测量方法是读出波形幅度在10 测量方法是读出波形幅度在10％-90％范围内 10％ 90％ 的前沿或后沿。如图4所示： 的前沿或后沿。如图4所示：
100% 90% 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： 由此可得上升时间为：
t1=x1*Dx 下降时间为： 下降时间为：
例1 ：如图1所示，h =5cm、Dy =1V/cm、k 如图1所示， =10:1，求被测直流电压的值。 =10:1，求被测直流电压的值。
0.5 1 2 5 10
250 100 50
V
mV 25 5 V/div
(a)波形图 波形图
（b）垂直灵敏度开关位置 ） 图 1 测量直流电压示意图
由式U 解： 由式UDC＝h*Dy*k可得 5*1*10＝ UDC＝h*Dy*k ＝5*1*10＝50V
e、调节垂直灵敏度开关，使荧光屏上的 调节垂直灵敏度开关， 波形位置适当， 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 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。 压的峰-峰值。
例2 如图2所示，h =6cm、Dy =1V/cm、k =10:1， 如图2所示， =10:1， 求交流信号的峰-峰值和有效值。 求交流信号的峰-峰值和有效值。
e、若位于零水平线上面，则被测直流电 若位于零水平线上面， 压为正极性；若位于零水平线的下面， 压为正极性；若位于零水平线的下面，则 被测直流电压为负极性。 被测直流电压为负极性。即确定出电压的 极性。 极性。 f、读出被测电压水平线偏离零电平线的 距离h 根据式U 距离h。根据式UDC＝h*Dy*k计算出直流电 压值。 压值。
V = U P−P 2 = 60V 2 = 42.43V
2．测量时间
示波器对被测信号进行线性扫描时，一般情 示波器对被测信号进行线性扫描时， 况下扫描电压线性变化和X 况下扫描电压线性变化和X放大器的电压增益 一定，则扫描速度也为定值。 一定，则扫描速度也为定值。 那么， 那么，用示波器可直接测量整个信号波形持 续的时间。 续的时间。 （1）测量信号波形任意两点间的时间间隔 用示波器测量同一信号中任意两点A 用示波器测量同一信号中任意两点A与B的时 间间隔，如图3 所示。 间间隔，如图3（a）所示。
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。 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、 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。 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。 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， 调旋钮置于校准挡，否则电压读数不准 确。 把被测信号送入示波器垂直输入端。 b、 把被测信号送入示波器垂直输入端。
（2）交流电压的测量方法 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。 钮置于校准挡，否则电压读数不准确。 把被测信号送入示波器垂直输入端。 b、把被测信号送入示波器垂直输入端。 将示波器输入耦合开关置于“AC”输入 c、将示波器输入耦合开关置于“AC”输入 位置。 位置。 调节扫描速度，使显示的波形稳定。 d、调节扫描速度，使显示的波形稳定。
0.5 1 h 2 5 10 V
250 100 50 mV 25 5 V/div
(a)波形图 波形图
（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可得交流信号的峰可得交流信号的峰峰为 UP-P ＝ h*Dy*k ＝6*1*10＝60V 6*1*10＝ 交流信号的有效值为
x A A B
x B A
x
B
（a）测量信号的时间差 ）
（b）脉冲信号宽度的测量 ）
（c）两个信号的时间差 ）
图 3 测量时间间隔示意图
其测量方法与测量电压的方法类似， 其测量方法与测量电压的方法类似，它们 的区别在于测量时间要着眼于时间轴。 的区别在于测量时间要着眼于时间轴。被 测交流信号的A 两点间的时间间隔为: 测交流信号的A、B两点间的时间间隔为:
t A− B = x ∗ D x
式中tA-B表示同一信号中任意两点间的 时间间隔； 表示A 时间间隔；x表示A与B的时间间隔在荧 光屏上水平方向所占的距离； 光屏上水平方向所占的距离；Dx表示 示波器的扫描速度。 示波器的扫描速度。 若A、B两点分别为脉冲信号的前后沿 中心，如图3 图所示。 中心，如图3（b）图所示。则所测时 间为脉冲宽度。 间为脉冲宽度。
参考答案
参考答案： 参考答案：
解：由式UP-P ＝ h*Dy*k可得交流信号的 峰-峰为 UP-P ＝ h*Dy*k ＝6*0.25*10＝15V 6*0.25*10＝ 交流信号的有效值为
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2
2
式中tr表示被测脉冲的实际上升时 为示波器本身固有的上升时间； 间；tr0为示波器本身固有的上升时间； trx为屏幕上读到的上升时间。 为屏幕上读到的上升时间。
课后练习： 课后练习：
如下图所示，h =6cm、Dy =1V/cm、k 如下图所示， =10:1，求交流信号的峰-峰值和有效值。 =10:1，求交流信号的峰-峰值和有效值。
c、将示波器输入耦合开关置于“GND”地 将示波器输入耦合开关置于“GND”地 输入位置，调节垂直位移旋钮， 输入位置，调节垂直位移旋钮，使屏幕上 的扫描线（零电平线） 的扫描线（零电平线）移到荧光屏的中间 位置，即确定零电平线（ 位置，即确定零电平线（以后不再调制垂 直位置旋钮）。 直位置旋钮）。 调节垂直灵敏度开关至适当位置， d、调节垂直灵敏度开关至适当位置，将 示波器输入耦合开关拨至“DC”挡 示波器输入耦合开关拨至“DC”挡，观察 此时水平线的位置。 此时水平线的位置。
若采用双踪示波器，如图3（c）所示， 若采用双踪示波器，如图3 所示， 可测量两个信号的时间差。 可测量两个信号的时间差。
（2）测量脉冲上升时间 因为示波器的Y 因为示波器的Y轴放大器内安装了 延迟线，如采用内触发方式, 延迟线，如采用内触发方式,则可测量 脉冲波形的上升时间或下降时间。 脉冲波形的上升时间或下降时间。
t2=x2*Dx
一般情况下， 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， 本身存在固有的上升时间，这将对测量 结果有影响， 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， 波器本身存在的上升时间，可按下 式进行修正
t r = t rx − t r 0