《電工電子儀器與測(cè)量》教學(xué)設(shè)計(jì)項(xiàng)目10

1、授課班級(jí) 授課地點(diǎn) 授課時(shí)間 出勤情況 課程名稱 電工電子儀器與測(cè)量 授課方式 一體化 學(xué)時(shí) 6 項(xiàng)目課題 項(xiàng)目十示波器的使用 任務(wù)一 模擬示波器的使用 任務(wù)二 數(shù)字示波器的使用 教學(xué) 目的 知識(shí) 目標(biāo) 了解模擬示波器和數(shù)字示波器的功能 理解示波器組成和原理 了解模擬示波器和數(shù)字示波器的主要性能指標(biāo) 認(rèn)識(shí)萬用表的刻度指示及標(biāo)識(shí)含義 技能 目標(biāo) 熟悉模擬示波器和數(shù)字示波器的區(qū)別和聯(lián)系 熟練使用模擬示波器 熟練使用數(shù)字示波器 熟悉模擬示波器和數(shù)字示波器的使用注意事項(xiàng) 教學(xué)方法 教學(xué)手段 借助于多媒體課件、與教學(xué)板書及儀器實(shí)物 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn)：認(rèn)識(shí) YB4320B 面板 DS-5000 型數(shù)字示波

2、器面板 難點(diǎn)：YB4320B 的組成和原理 課后作業(yè) 填空1、2、3;簡(jiǎn)答4、6 課后回顧 主要講述了模擬示波器和數(shù)字示波器面板結(jié)構(gòu)和具體的使用方法，這些是 必須要解決的問題，在此基礎(chǔ)上我們要進(jìn)一步了解模擬示波器和數(shù)字示波 器的組成原理、模擬示波器和數(shù)字示波器的主要性能指標(biāo)。 教研室主任簽名:任課教師簽名: 教學(xué)過程 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)過程設(shè) 計(jì) 任務(wù)引入 電子示波器是一種觀察并測(cè)量電信號(hào)的波形的儀器，通過屏幕顯示直 接測(cè)量信號(hào)的幅度參數(shù)、頻率參數(shù)和相位參數(shù)，還可以測(cè)量脈沖信號(hào)參數(shù)。 示波器是時(shí)域分析的典型儀器。由于電子示波器具有直觀和快捷的優(yōu)點(diǎn)， 因此，它被廣泛應(yīng)用于國(guó)防、醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)、地質(zhì)和

3、海洋科學(xué)、力學(xué)、 地震科學(xué)等多種學(xué)科中。 技能知識(shí) 一、認(rèn)識(shí)YB4320B型雙蹤示波器 1. YB4320B型雙蹤示波器的面板結(jié)構(gòu) A電源開關(guān)(POWER按下此開關(guān)，接通儀器電源，指示燈亮。 B聚焦(FOCUS：主要用于調(diào)節(jié)示波管電子束的焦點(diǎn)，使顯示的 光點(diǎn)呈現(xiàn)細(xì)而清晰的圓點(diǎn)。 C亮度(INTENSITY):用于光跡亮度的調(diào)節(jié)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)可使光跡 增亮。 D校準(zhǔn)信號(hào)：此端口輸出幅度為 0.5 V、頻率為1 kHz的方波信 號(hào)。 E丄：機(jī)殼接地端。 F光跡旋轉(zhuǎn)(TRACE ROTATION調(diào)節(jié)光跡與水平線平行。 G垂直位移(POSITION :調(diào)節(jié)光跡在垂直方向的位置。 H垂直方式(MOD)選擇

4、垂直系統(tǒng)的工作方式。 CH1:只顯示CH1 通道的信號(hào)。CH2只顯示CH2通道的信號(hào)。交替：用于冋時(shí)觀察 兩路信號(hào)，此時(shí)兩路信號(hào)交替顯示，該方式適合于在掃描速率較快 時(shí)使用。斷續(xù)：兩路信號(hào)斷續(xù)工作，適合于在掃描速率較慢時(shí)，同 時(shí)觀察兩路信號(hào)。疊加：用于顯示兩路信號(hào)相加的結(jié)果， 當(dāng)CH2極 性開關(guān)被按下時(shí)，則兩信號(hào)相減。CH2反相：按下此鍵，則CH2的 信號(hào)被反相。 I靈敏度選擇開關(guān)(VOLTS/DIV):選擇垂直軸的偏轉(zhuǎn)系數(shù)，從 2 mV/div10 V/div分12個(gè)擋級(jí)調(diào)整，可根據(jù)被測(cè)信號(hào)的電壓幅 度選擇合適的擋級(jí)。 J微調(diào)(VARIABLE :可以連續(xù)調(diào)節(jié)垂直軸偏轉(zhuǎn)系數(shù)，調(diào)節(jié)范圍 2.5

5、倍，該旋鈕逆時(shí)針旋足時(shí)為校準(zhǔn)位置， 此時(shí)可根據(jù)“ VOLTS/ DIV”開關(guān)度盤位置和屏幕顯示幅度讀取該信號(hào)的電壓值。 K耦合方式(AC DC GND):選擇垂直通道的輸入耦合方式： AC:信號(hào)中的直流分量被隔開，用以觀察信號(hào)的交流成分； DC信號(hào)與儀器通道直接耦合。當(dāng)需要觀察信號(hào)的直流分量，或被 測(cè)信號(hào)的頻率較低時(shí)，應(yīng)選用此方式； GND輸入端處于接地狀態(tài)，用以確定輸入端為零電位時(shí)光跡的位 置。 L通道1輸入插座CH1 (X) 通道2輸入插座CH2 (Y):雙功 能端口。在常規(guī)使用時(shí)， CH1 (X)端口作為垂直通道1的輸入口， 當(dāng)儀器工作在X-Y方式時(shí)，此端口作為水平軸信號(hào)輸入口； CH(

6、Y) 端口作為垂直通道 2的輸入口，當(dāng)儀器工作在 X-Y方式時(shí)，此端 口作為垂直軸信號(hào)輸入口。 M水平位移（POSITION：調(diào)節(jié)光跡在水平方向的位置。 N觸發(fā)電平（LEVEL）:調(diào)節(jié)被測(cè)信號(hào)在變化至某一電平時(shí)的觸發(fā)掃 描。觸發(fā)極性指觸發(fā)點(diǎn)位于觸發(fā)源信號(hào)的上升沿式是下降沿， 觸發(fā) 點(diǎn)處于觸發(fā)源信號(hào)的上升沿則為“ +”極性；觸發(fā)點(diǎn)位于觸發(fā)源信 號(hào)的下降沿則為“-”極性。 O觸發(fā)極性（SLOPE :用于選擇被測(cè)信號(hào)在上升沿或下降沿觸發(fā)掃 描。觸發(fā)電平是指觸發(fā)脈沖到來時(shí)所對(duì)應(yīng)的觸發(fā)放大器輸出電壓的 瞬時(shí)值。 P掃描方式（SWEEMODE：選擇產(chǎn)生掃描的方式，主要分為以下 幾種： 自動(dòng)（AUTO：當(dāng)無

7、觸發(fā)信號(hào)輸入時(shí)，屏幕上顯示掃扌田光跡；一旦 有觸發(fā)信號(hào)輸入， 電路自動(dòng)轉(zhuǎn)換為觸發(fā)掃描狀態(tài)， 調(diào)節(jié)電平可使波形穩(wěn)定的顯示在屏 幕上。此方式適合觀察頻率在 50 Hz以上的信號(hào)。 常態(tài)（NORM無信號(hào)輸入時(shí)，屏幕上無光跡顯示；有信號(hào)輸入， 且觸發(fā)電平旋鈕在合適位置上時(shí)， 電路被觸發(fā)掃描。當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻 率低于50 Hz時(shí)，必須選擇該方式。鎖定：儀器工作在鎖定狀態(tài) 后，無需調(diào)節(jié)電平，即可使波形穩(wěn)定地顯示在屏幕上。單次：用于 產(chǎn)生單次掃描，進(jìn)入單次狀態(tài)后，按下復(fù)位鍵，電路工作在單次掃 描方式，掃描電路處于等待狀態(tài)；當(dāng)觸發(fā)信號(hào)輸入時(shí)，掃描只產(chǎn)生 一次，下次掃描需再次按動(dòng)復(fù)位按鍵。 Q X 5擴(kuò)展：按下該鍵

8、后掃描速度可擴(kuò)展 5倍。 R掃描速率選擇開關(guān)（SEC/DIV）:根據(jù)被測(cè)信號(hào)的頻率高低，選擇 合適的擋極。當(dāng)掃描“微調(diào)”至校準(zhǔn)位置時(shí)，可根據(jù)度盤的位置和 波形在水平軸的距離讀出被測(cè)信號(hào)的時(shí)間參數(shù)。 S微調(diào)：用于連續(xù)調(diào)節(jié)掃描速率。調(diào)節(jié)范圍 2.5倍，逆時(shí)針旋 足為校準(zhǔn)位置。 T觸發(fā)源：用于選擇不冋的觸發(fā)源。 CH1雙蹤顯示時(shí)，觸發(fā)信號(hào)來自 CH1通道；單蹤顯示時(shí)，觸發(fā)信 號(hào)則來自被顯示的通道。 CH2雙蹤顯示時(shí)，觸發(fā)信號(hào)來自 CH2通道；單蹤顯示時(shí)，觸發(fā)信 號(hào)則來自被顯示的通道。 交替：在雙蹤交替顯示時(shí)，觸發(fā)信號(hào)交替來自于兩個(gè) 丫通道，此 方式用于冋時(shí)觀察兩路不相關(guān)的信號(hào)。 外接：觸發(fā)信號(hào)來自于

9、外接輸入端口。 觸發(fā)源第二組功用： 常態(tài)：用于一般常規(guī)信號(hào)的測(cè)量。 TV-V：用于觀察電視場(chǎng)信號(hào)。 TV-H:用于觀察電視行信號(hào)。 電源：用于與市電信號(hào)冋步。 U電源輸入變換開關(guān)：用于 AC 220 V或AC 110 V電源轉(zhuǎn)換， 使用前先根據(jù)市電電源選擇位置（有些產(chǎn)品可能無此開關(guān)） 。 V帶保險(xiǎn)絲電源插座：儀器電源進(jìn)線插口。 W觸發(fā)輸出（TRIGGER SIGNAOUTPUT隨觸發(fā)選擇輸出約 100 mV/div的CH1或CH2通道輸出信號(hào)。 X Z軸輸入：亮度調(diào)制信號(hào)輸入端口。 二、YB4320B型雙蹤示波器的使用 1. 示波器使用前的準(zhǔn)備 1電源和掃描 確認(rèn)所用市電電壓在 198242

10、V 之間。確保所用保險(xiǎn)絲為 指定的型號(hào)。 斷開電源開關(guān)，將電源開關(guān)（POWE）彈出（即為“關(guān)”位置）， 將電源線接入。 將各個(gè)控制鍵設(shè)定在下列相應(yīng)的位置。 亮度（INTENSITY）:順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到底；聚焦（ FOCUS：中間； 垂直位移（POSITION）:中間（X 5）鍵彈出； 垂直方式：CH1;觸 發(fā)方式（TRIG MOD）自動(dòng)（AUTO；觸發(fā)源（SOVRC）內(nèi)（INT）; 觸發(fā)電平（TREG LEVEL：中間；時(shí)間/ 格（Time/Div ） : 0.5卩 s/div ;水平位置：X1 （X 5MAG （X 10MAG 均彈出。 接通電源開關(guān)，大約 15 s后，出現(xiàn)掃描光跡。 2聚焦

11、 調(diào)節(jié)“垂直位移”旋鈕，使光跡移至熒光屏觀測(cè)區(qū)域的中央。 調(diào)節(jié)“輝度（INTENSITY） ”旋鈕，將光跡的亮度調(diào)至所需要的 程度。 調(diào)節(jié)“聚焦（FOCUS ”旋鈕，使光跡清晰。 3加入觸發(fā)信號(hào) 將下列控制開關(guān)或旋鈕置于相應(yīng)的位置。 垂直方式：CH1; AC- GN DC （CH1 : DC V/DIV （CH1） : 5 mV ； 微調(diào)（CH1）: （ CAL）；校準(zhǔn)：耦合方式： AC;觸發(fā)源：CH1 利用探頭將“校正信號(hào)源”送到 CH1輸入端。 將探頭的“衰減比”旋轉(zhuǎn)置“X 10”擋位置，調(diào)節(jié)“電平”旋 鈕使儀器觸發(fā)。 將觸發(fā)電平調(diào)離“自動(dòng)”位置，并向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)直至方波 波形穩(wěn)定，再微

12、調(diào)“聚焦”和“輔助聚焦”使波形更清晰，并將波 形移至屏幕中間。此時(shí)方波應(yīng)在 Y軸占5 div , X軸占10 div , 否則需校準(zhǔn)。 2. 利用示波器觀察電壓波形的幅度和周期 在測(cè)量時(shí)，一般將“ VOCIS / DIV”開關(guān)的微調(diào)裝置以逆時(shí)針方向 旋至滿度的校準(zhǔn)位置，這樣可以按“ VOLTS/ DIV”的指示值直接 計(jì)算被測(cè)信號(hào)的電壓幅值。被測(cè)信號(hào)一般都含有交流和直流兩種， 因此在測(cè)試時(shí)應(yīng)根據(jù)下述方法操作。 1測(cè)量交流電壓 2測(cè)量直流電壓 3測(cè)量周期 3. 示波器的使用注意事項(xiàng) 1使用前注意先檢查“電源變換開關(guān)”是否與市電源相符合。 2儀器工作狀態(tài)的檢查 三、示波器的雙蹤測(cè)量的實(shí)例 1. 比

13、較兩路信號(hào)的相位差 2. 使用示波器信號(hào)測(cè)頻率（李沙育圖形法） 理論知識(shí) 一、 示波器概述 1示波器的種類和特點(diǎn) 根據(jù)目前示波器發(fā)展現(xiàn)狀，示波器可分為以下九大類： 1模擬示波器：簡(jiǎn)易示波器、示教示波器、高靈敏度示波器、慢掃 描（超低頻）示波器、多線示波器及多蹤示波器等。 2取樣示波器：高阻取樣示波器、低阻取樣示波器、時(shí)域反射儀等。 3存儲(chǔ)示波器：記憶示波器、數(shù)字存儲(chǔ)示波器等。 4數(shù)字智能化示波器：數(shù)字讀出示波器、數(shù)字處理示波器、智能化 示波器等。 5電視示波器：矢量示波器、波形監(jiān)視器、選行示波器。 6邏輯分析儀：邏輯示波器、邏輯分析儀等。 7 XY示波器：XY示波器、立體場(chǎng)示波器等。 8顯示器

14、：CRT終端、監(jiān)視示波器等。 9特點(diǎn)示波器：高壓示波器、行波示波器、雷達(dá)示波器等。 2.2.示波器的性能指標(biāo) 1頻帶寬度（頻率響應(yīng)） 2觸發(fā)性能 3垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù) 4掃描時(shí)間因數(shù) 5瞬態(tài)響應(yīng)（時(shí)域響應(yīng)） 6掃描方式 7輸入阻抗 二、 YB4320BYB4320B 型雙蹤示波器的組成及工作原理 示波器主要是由示波管、 X X 軸與 Y Y 軸衰減器和放大器、鋸齒波發(fā)生 器、整步電路、和電源等幾部分組成。其框圖如圖 1010- -9 9 所示。 1.1. 示波管（由電子槍、偏轉(zhuǎn)板、顯示屏組成） 2.2. X X 軸與 Y Y 軸放大器和衰減器 3.3. 鋸齒波發(fā)生器 4.4. 垂直工作系統(tǒng) 5.5.

15、 水平工作系統(tǒng) 任務(wù)二數(shù)字示波器的使用 技能知識(shí) 一、認(rèn)識(shí) DSDS- -50005000 型數(shù)字示波器 1. DS1. DS- -50005000 型數(shù)字示波器的面板結(jié)構(gòu)與各功能鍵 DS-5000型數(shù)字示波器有兩個(gè)信道輸入： “CH1”“ CH2此外還有一個(gè) 外觸發(fā)通道“ EXT TRIC。1垂直系統(tǒng) 使用垂直 POSITION 旋鈕使得波形的上下位置在窗口居中 顯示。 垂直 POSITION 旋鈕控制信號(hào)的垂直顯示位置，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)垂直 POSITION 旋鈕時(shí)，指示通道（GROUND ）的標(biāo)識(shí)跟隨波形而上 下移動(dòng)。 調(diào)節(jié)垂直 SCALE 旋鈕，改變垂直設(shè)置。 調(diào)節(jié)垂直 SCALE 旋鈕，改變

16、Volt/div （伏/格）垂直擋位， 液晶顯示屏幕下方的狀態(tài)信息欄發(fā)生了改變， 如由“ 2 mV/格”變?yōu)?“ 5 mV/格”等，同時(shí)，液晶屏幕上顯示的波形上下也發(fā)生了變化。 2水平系統(tǒng) 調(diào)節(jié)水平 POSITION 旋鈕使得波形的左右位置在窗口居中 顯示。 調(diào)節(jié)水平 SCALE 旋鈕，改變波形周期個(gè)數(shù)的設(shè)置。 調(diào)節(jié)水平 SCALE 旋鈕，改變 S/div （秒/格）水平擋位，液 晶顯示屏幕下方的狀態(tài)信息欄發(fā)生了改變， 如由“ 10 us/格”變?yōu)椤?1C ns/格”等，同時(shí)，液晶屏幕上顯示的波形的周期個(gè)數(shù)也發(fā)生了變化。 一般顯示35個(gè)周期比較合適。 3觸發(fā)系統(tǒng) 觸發(fā)系統(tǒng)由一個(gè)旋鈕 LEVEL

17、 和三個(gè)按鈕 MENU、 50 %、 FORCE 組成。轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕 LEVEL，可以改變觸發(fā)電平設(shè)置。按 下 MENU 鍵可以調(diào)出觸發(fā)菜單改變觸發(fā)設(shè)置等。 2波形信號(hào)的自動(dòng)設(shè)置 DS-5000系列數(shù)字示波器具有自動(dòng)設(shè)置的功能。根據(jù)輸入的信號(hào)， 可以自動(dòng)調(diào)整電壓倍率、時(shí)基以及觸發(fā)方式至最好形態(tài)顯示。 使用自動(dòng)設(shè)置顯示波形的操作步驟為： 1打開電源。 2將被測(cè)信號(hào)連接到信號(hào)輸入通道 CH1或CH2。 3按下 AUTO 按鈕。 示波器將自動(dòng)設(shè)置垂直、水平和觸發(fā)控制。如需要，可以手工調(diào)整 這些控制，使波形顯示達(dá)到最佳。 、DSDS- -50005000 型數(shù)字示波器的使用方法 1.1. 測(cè)量簡(jiǎn)單信號(hào) 2、 觀測(cè)DVD機(jī)中的視頻電路 理