汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成與原理

1、實驗八示波器的原理及使用示波器是一種顯示各種電壓波形的儀器。它利用被測信號產(chǎn)生的電場對示波管中電子運動的影響來反映被測信號電壓的瞬變過程。由于電子慣性小，荷質(zhì)比小， 因此示波器具有較寬的頻率響應(yīng)， 用以觀察變化極快的電壓瞬變進(jìn)程，因而它具有較廣的應(yīng)用范圍。一切能轉(zhuǎn)換為電壓信號的電學(xué)量（如電流、電功率、阻抗等）和非電學(xué)量（如溫度、位移、速度、壓力、光強、磁場、頻率等）其隨時間的瞬變過程，都可以用示波器進(jìn)行觀察和測量分析。一、實驗?zāi)康牧私馔ㄓ檬静ㄆ鞯慕Y(jié)構(gòu)和工作原理。掌握各個旋鈕的作用和使用方法。3學(xué)會用示波器觀察波形、測量電壓、頻率和觀察李薩如圖形。二、儀器與用具通用示波器，函數(shù)信號發(fā)生器等三、實

2、驗原理圖 8-1示波器基本結(jié)構(gòu)示意圖一、示波器的結(jié)構(gòu)示波器的種類很多，但結(jié)構(gòu)原理基本相同，它主要由示波管、 控制電路和電源電路組成示波管：它是示波器的核心部件，由一個抽成高度真空的玻璃殼，內(nèi)部有電子槍及熒光屏 (S) 等組成，圖8-1 為其基本結(jié)構(gòu)示意圖(1)陽極電子槍：用以產(chǎn)生定向高速電子流由燈絲 A2 組成(H) 、陰極、柵極、第一陽極(A 1) 、第二燈絲通過電流， 加熱陰極， 并在陰極表面逸出大量電子 電子受到第一陽極電場力的作用，穿過柵極的中心小孔，形成電子束，柵極電位對陰極電位為負(fù)值因此，調(diào)節(jié)柵極對陰極電壓大小， 就可控制陰極發(fā)射電子束的強度， 直到使電子發(fā)射截止， 所以柵極又叫控

3、制極，儀器面板上的輝度調(diào)節(jié)旋鈕， 就是調(diào)節(jié)柵壓的。 同時柵壓和第一陽極電壓產(chǎn)生的電位空間分布，使電子在柵極附近形成一個最小截面，即聚焦點，并在第一陽極作用下電子被加速，并又發(fā)散，調(diào)節(jié)聚焦電位器，使電子束再次會聚，并在第二陽極作用下，電子繼續(xù)被加速，其速度可達(dá)10 米/ 秒數(shù)量級，達(dá)到并轟擊熒光屏，形成個亮斑。改變陽極的加速電壓可以調(diào)節(jié)電子束的聚焦程度, 即熒光屏上光亮的大小, 稱為“聚焦調(diào)節(jié)” 。（ 2）偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)在示波管內(nèi)， 對稱于軸線設(shè)置了兩對相互垂直的偏轉(zhuǎn)板：一對為垂直偏轉(zhuǎn)板(YY) ，或稱Y 軸；另一對為水平偏轉(zhuǎn)板(XX) ，或稱 X 軸如果在偏轉(zhuǎn)板上加電壓，通過偏轉(zhuǎn)板中心軸線的電子束，

4、 將發(fā)生偏轉(zhuǎn)， 在熒光屏平面上光點將發(fā)生位移位移的距離與加在偏轉(zhuǎn)板上的電壓成正比， 如果只在水平偏轉(zhuǎn)板上加電壓，電子束線將發(fā)生水平方向的偏轉(zhuǎn)，光點將發(fā)生水平位移，如果只在垂直偏轉(zhuǎn)上加電壓，電子束線將發(fā)生垂直方向的偏轉(zhuǎn)，光點發(fā)生垂直位移，若偏轉(zhuǎn)板上不加電壓( 或等電位 ) ，電子束線將不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，光點居熒光屏中央，若被測信號圖 8-2示波器方框圖加在垂直偏轉(zhuǎn)板上， 同時在水平偏轉(zhuǎn)板加一鋸齒波變化的掃描電壓， 熒光屏上將會不失真的地顯示出被測信號的波形熒光屏熒光屏在示波管大頭端內(nèi)壁， 涂有一層熒光物質(zhì)， 形成熒光屏， 它受到電子轟擊而產(chǎn)生發(fā)光亮點，光點顏色視熒光物不同而異。在操作時要注意不要使光點

5、長時間停留在一處?？刂齐娐方M成及其作用示波器內(nèi)部電路主要有掃描電路，同步、水平、垂直軸放大器，電源電路，其電路主要方框圖如圖 8-2 所示(1)X 軸輸入放大、衰減電路， Y 軸放大、衰減電路，其作用是將輸入的小信號放大，大信號衰減，以便在熒光屏上觀測掃描與整步 ( 同步 ) 電路 掃描電路是一個鋸齒波發(fā)生器，它產(chǎn)生一個周期性的線性變化電壓， 即鋸齒波電壓，用以掃描 Y 軸輸入信號，顯示出 Y 軸輸入信號的真實波形， 整步 ( 同步 ) 控制電路， 是為了觀察到穩(wěn)定的波形， 要求每次掃描起點的相位， 應(yīng)等于前次掃描終點的相位，或者說，要求掃描電壓的周期Tx 為被測電壓周期Ty 的 n 倍 (n

6、=1 、 2、 3,) (3)電源電路包括低壓電源電路和高壓電源電路，低壓電源供給示波器各工作電路電壓，高壓電源電路供給示波管各極電壓(4)標(biāo)準(zhǔn)信號電路是指水平時基掃描系統(tǒng)電路在通過水平放大器放大并校準(zhǔn)后的掃描電壓作為時基信號饋加于示波管的 X 偏轉(zhuǎn)板，使加于垂直偏轉(zhuǎn)板間的被測信號按時基變化的波形圖象，在屏上顯示出來，便于進(jìn)行觀察二、示波原理( 掃描原理 )示波器能真實地顯示 Y 軸輸入信號隨時間變化規(guī)律的波形，是因為機內(nèi)有鋸齒波發(fā)生器，即掃描電壓作用于 X 軸偏轉(zhuǎn)板 掃描分線性掃描電壓，即鋸齒波掃描電壓，和非線性掃描電壓，當(dāng) Y 軸加入正弦信號后，與 X 軸偏轉(zhuǎn)板電壓( 線性 ) 合成不失真

7、的Y 軸正弦波形可以用運動參數(shù)方程說明之。如果X、 Y 分別輸入的信號分別是YAsintXKt其中， A, K 是常數(shù)， XKt（8.1 ）是鋸齒波的一部分，消去（8.1 ）式的 t ，有YAsinX（8.2 ）K這樣，用示波器可以直接觀察到Y(jié) 軸輸入的函數(shù)圖象，這是線性掃描。如果 X、 Y 分別輸入的信號分別是YAsint（8.3 ）X B sin( t)2則有Y 2X 21（8.4 ）A2B2這時出現(xiàn)的是圓和橢圓圖形（頻率低時可以看到光斑的運動軌跡是圓和橢圓圖形）。這是李薩如圖形。這可以認(rèn)為是非線性掃描。當(dāng)f y nf x （ n 整數(shù)，半整數(shù)）時，可以出現(xiàn)美麗多姿李薩如圖形， 大家可以在

8、閱讀示波器的使用說明書及教師的指導(dǎo)下調(diào)試，并總結(jié)規(guī)律。波形 ( 圖形 ) 穩(wěn)定的條件為了便于觀測，熒光屏上波形必須穩(wěn)定，那么線性掃描電壓必須對被測信號反復(fù)掃描，使其不斷地顯示在熒光屏，為此，必須滿足：(1)f y nf x ；(8.5)被測信號每次被掃描的起始位相恒定為滿足穩(wěn)定條件，必須從輸入信號中取出同步信號，來強制掃描發(fā)生器的工作頻率三、示波器的使用示波器的種類較多， 性能差異也較大如所用示波器型號不同，但要求內(nèi)容相同，操作也基本類似，現(xiàn)將V-252 ， 20MHZ雙蹤通用示波器的使用作一介紹。1 把示波器“輝度” 、“聚焦”、“水平位置” 、“垂直位置”等旋鈕置于適中位置。2 按下電源按

9、鈕，打開電源，預(yù)熱1 分鐘。3 把觸發(fā)方式打到“自動”，觸發(fā)源打到“內(nèi)” ，內(nèi)觸發(fā)打到“組合” ，工作方式打到“ Y1 ”， AC-GND-DC打到“ DC或 AC”4 把示波器的信號輸入電纜和函數(shù)信號發(fā)生器的信號輸出電纜對接，即可觀察波形。（ Y1 輸入接到輸出A， Y2 輸入接到輸出B）5 若波形左右滾動，則調(diào)“電平”旋鈕使波形穩(wěn)定。6 把“水平微調(diào)”及“垂直微調(diào)”旋鈕按順時針方向旋到最右端（校準(zhǔn)的位置），此時可聽到“喀”的聲音。7 調(diào)節(jié)“ TIME/DIV ”旋鈕及“水平位置”旋鈕，在熒光屏上出現(xiàn)23 個完整的波形8 調(diào)節(jié)“ VOLTS/DIV”旋鈕及“垂直位置”旋鈕，使波形在熒光屏上的

10、上、下位置適中。9 重調(diào)“輝度” “聚焦”旋鈕，使掃描線亮度適中，并且最細(xì)。分別按下函數(shù)信號發(fā)生器的波形選擇按鈕，觀察正弦波、方波、鋸齒波、三角波的波形，調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器的“頻率調(diào)節(jié)”和“幅度調(diào)節(jié)”按鈕，觀察波形變化情況。四、實驗內(nèi)容觀察波形調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器， 使頻率為幾十 Hz、幾百 Hz 和幾千 Hz，并分別觀察正弦波、 方波、鋸齒波、三角波的波形在觀察波形時，應(yīng)有目的地調(diào)節(jié)示波器使熒光屏出現(xiàn)一個、二個、三個穩(wěn)定完整的波形2測量交流電壓把示波器的垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)旋鈕 （ VOLTS/DIV）外端的微調(diào)旋鈕旋至最右端（校準(zhǔn)的位置，此時可聽到 “喀” 的聲音）。則信號電壓的幅度=垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)

11、信號在垂直方向所占的格數(shù)。測量上述 2.0 伏電壓的正弦波形并讀出Vp-p 值換算成有效值3測量頻率調(diào)節(jié)示波器 “掃描速率 (t/div)”，測量信號發(fā)生器的上述輸入信號的周期，并計算出頻率值，與信號發(fā)生器( 或頻率計 ) 指示值比較信號周期 T=掃描速率（ TIME/DIV ）一個周期的波形在水平方向所占有的格數(shù)。信號頻率 f=1/T4 觀察李薩如圖形（ 1）把掃描速率旋鈕置于X-Y 方式。（ 2）把示波器的兩根信號輸入電纜分別與函數(shù)信號發(fā)生器的信號輸出電纜對接，此時 Y1通道輸入的是水平方向的掃描電壓，Y2 通道輸入的是垂直方向的掃描電壓，兩通道中同時輸入正弦信號，則可觀察到李薩如圖形。驗證f y / f xnx / ny 。其中nx 是水平線與李薩如圖形相切的切點個數(shù)，ny 是豎直線與李薩如圖形相切的切點個數(shù)。并填好下表。李薩如圖形表：f y : f x1:11:21:32:12:3李薩如圖形nxn yf yf x五、思考與問答簡述示波器的構(gòu)造及各部分