示波器的使用

示波器旳使用南昌大學(xué)物理試驗中心2023年5月試驗原理試驗原理示波器是利用電場改變電子運動軌跡來反映電壓的瞬變過程，是顯示二維圖像的儀器。二維圖像在數(shù)學(xué)上要兩個坐標(biāo)Y和X來描述。示波器上的二維圖像要兩個電場即Y電場(Y偏轉(zhuǎn))和X電場(X偏轉(zhuǎn))共同影響電子軌跡來形成，如圖。對于一個電壓信號的二維函數(shù)，需要兩個坐標(biāo)即和來描述。uF(t)ut把電壓“加在”Y偏轉(zhuǎn)上形成Y電場，影響電子Y方向上的運動軌跡或位移，反uF(t)映值。u思考：如果是非常緩慢地變化，Y方向上電子的運動軌跡如何？uF(t)試驗原理試驗原理概念上才行。如何表達呢？時間是不能直接“加在”X偏轉(zhuǎn)上的，只有先把時間概念“轉(zhuǎn)到”電壓tX電場，與Y電場共同影響電子軌跡(正交迭加)來描述。uF(t)若線性關(guān)系成立，時間就“轉(zhuǎn)到”電壓。uk(t)UyUx試驗原理試驗原理tuYtuXTT試驗原理試驗原理－駐波法當(dāng)掃描周期為被測信號周期旳整數(shù)倍時，屏幕上顯示完整穩(wěn)定旳波形。和實際上是兩個完全不相干電壓信號，它們的時間也是不相干的。uF(t)uk(t)待測電壓uF(t)uk(t)掃描電壓uu待測電壓周期（頻率）掃描周期（頻率）tt掃描波形、掃描周期和信號周期存在一定的關(guān)系，根據(jù)掃描周期及掃描波形可以判信號的周期，而掃描周期可以從示波器面板上讀出，又因為周期和頻率是倒數(shù)關(guān)系，這就是示波器測頻率的原理。試驗原理如果待測電壓和掃描電壓的周期不成整數(shù)倍關(guān)系，則在熒光屏上得不到穩(wěn)定的波形圖。是屏上顯示完整波形的個數(shù)。為了使屏上的圖形穩(wěn)定，掃描周期和待測電壓周期必須滿足：TxTyTxTy)(n213,,,nn固定一點對應(yīng)，波形才穩(wěn)定。這就稱為待測電壓與掃描電壓是互相獨立的，它們的時間是不相干的。為了建立聯(lián)系，讓掃描電壓的掃描起點自動跟著被測信號改變，以保證軸的起點始終與y軸周期信號tTx同步。為此示波器設(shè)置了輔助功能觸發(fā)同步系統(tǒng)。試驗原理頻率相似而振幅和相位不一樣步，兩正交正弦電壓旳合成圖形。當(dāng)Y軸輸入正弦信號時，X軸輸入另一正弦信號，兩者信號頻率成簡單整數(shù)倍時，觀察到的是電子束受兩個互相垂直的諧振運動的合成圖形，這種圖形稱李薩如圖形。試驗原理兩正交正弦電壓的相位差一定，頻率比為一個有理數(shù)時，合成的圖形為一條穩(wěn)定的閉合曲線，且頻率比與圖形的切點數(shù)之間有下列關(guān)系：X方向切線對圖形的切點數(shù)xnfyY方向切線對圖形的切點數(shù)ynfx試驗內(nèi)容試驗?zāi)繒A示波器的調(diào)整按示波器面板設(shè)置，垂直Y向調(diào)整功能，水平X向(掃描)調(diào)整功能，輔助功能三大區(qū)域，熟悉各區(qū)按鈕功能，設(shè)置好各開關(guān)或旋鈕的狀態(tài)。功能設(shè)置鍵試驗內(nèi)容試驗?zāi)繒A示波器的調(diào)整系統(tǒng)設(shè)定

顯示模式設(shè)定

波形擷取模式

程序設(shè)定

程序設(shè)定儲存讀取

光標(biāo)設(shè)定自動搜尋信號

自動測試

進行/停止瀏覽

數(shù)據(jù)傳播參數(shù)旋鈕

試驗內(nèi)容示波器的調(diào)整Y軸敏捷度垂直位置旋鈕

開啟/關(guān)閉通道主菜單顯示鍵

主菜單隱藏/顯示鍵

試驗內(nèi)容示波器的調(diào)整時間刻度旋鈕

觸發(fā)菜單鍵觸發(fā)調(diào)整水平位置旋鈕

水平瀏覽鍵試驗內(nèi)容示波器的調(diào)整+F4+F1設(shè)置顯示語言恢復(fù)出廠設(shè)置自動顯示信號打開數(shù)字示波器上的信號通道開關(guān),即：按下CH1或CH2鈕燈亮，然后按旋鈕,再適度調(diào)節(jié)VOLTS/DIVTIME/DIV與旋鈕：即可觀察到穩(wěn)定的波形。試驗內(nèi)容試驗?zāi)繒A示波器的調(diào)整按示波器面板設(shè)置，垂直Y向調(diào)整功能，水平X向(掃描)調(diào)整功能，輔助功能三大區(qū)域，熟悉各區(qū)按鈕功能，設(shè)置好各開關(guān)或旋鈕的狀態(tài)。器的使用。選擇三個頻率段正弦波形，分別測量對應(yīng)波形電壓（峰-峰值）、周期和頻率。將數(shù)據(jù)填入表格，并計算絕對誤差。（注：標(biāo)準(zhǔn)值即信號發(fā)生器顯示的值）觀察各種波形并測量正弦波形的電壓、周期和頻率調(diào)節(jié)信號發(fā)生器，分別觀察三角波、方波、正弦波形三種，熟悉信號發(fā)生器和示波利用李薩如圖形測量信號頻率+F5觀察李薩如圖形數(shù)據(jù)處理詳細規(guī)定詳見黑板！1.觀測多種波形并測量正弦波形旳電壓、頻率和周期，計算絕對誤差。（注：原則值即信號發(fā)生器顯示旳值）2.運用李薩如圖形測頻率,記錄示波器測得（CH2）輸入端信號旳頻率（測量值）,比較計算值和測量值。思索題1.若在示波器上看到旳波形幅度太小，應(yīng)調(diào)整哪個旋鈕，使波形旳大小適中？2.怎樣用示波器定量地測量交流信號旳電壓有效值和頻率？3.觀察兩個信號旳合成李薩如圖形時，應(yīng)怎樣操作示波器？4.為了使李薩如圖形穩(wěn)定下來，能否使用示波器上旳同步旋鈕？為何？注意事項調(diào)整程度，調(diào)整時不能用力太猛。觀測李薩如圖形時，通過自用信號發(fā)生