示波器的测量方法及作用原理

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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像，便于人们研究各种电现象的变化过程.

一、示波器的作用

　　1.广泛的电子测量仪器；

　　2.测量电信号的波形（电压与时间关系）；

　　3.测量幅度、周期、频率和相位等参数；

　　4.配合传感器，测量一切可以转化为电压的参量（如电流、电阻、温度磁强等）

二、工作原理

　　1.组成：

　　2.电子偏转：电子在水平/垂直方向受电场力。

　　3.电子扫描：在水平偏转板上加锯齿波电压，电子束在水平方向周期性地来回扫动，屏幕出现水平亮线，称为“扫描”。

扫描方式：AUTO/NORM。

　　4.波形显示原理：在Y偏转板加正弦电压Uy，在X偏转板加锯齿电压Ux，使电子在Y方向做正弦运动，沿X方向做匀速运动。若Ｔx＝nTy。则屏幕上出现n个稳定的正弦波。触发同步：只有Tx为Ty的整数倍时，屏幕上的波形才能稳定。

　　为了得到稳定波形，可以采用触发同步：即从触发源（如Ｙ轴电压）引入一部分信号去控制锯齿波发生器，强制Tx=nTy。

　　调同步：选触发源（source）—调电平（trigger level）。

　　双踪显示：利用电子开关，把通道1（CH1）和通道2（CH2）的两个信号波形轮流显示。

　　选通道：CH1、CH2、CH1+CH2，CH1-CH2

　　选显示方式：交替（ALT）/断续（CHOP）

5. 李萨如图，用李萨如图测量信号频率

把两个正弦信号分别加到X轴（CH1）和Y轴（CH2）输入端，则屏幕上光点的运动轨迹是两个互相垂直的谐振动的合成。当两个正弦信号频率之比为整数时，其轨迹是一个稳定的闭合曲线。这种曲线称为李萨如图，如图3-3-6所示。

三、示波器的使用方法

　　1.面板

　　2.使用方法

　　1）选扫描方式（SWEEP MODE）：AUTO，以便无信号输入时产生水平亮线。（NORMAL/SINGLE）。

　　旋钮居中：先将常用旋钮放在中间位置，如“INTEN”（波形亮度）、“READ OUT”（字符亮度）和“POSITION”（垂直位移）、“←→POSITION”（水平位移）等常用旋钮居中。

　　2）选通道：CH1/CH2；

　　选显示方式：ALT交流（AC）耦合：一般情况下，按DC/AC键，使CH1和CH2输入信号耦合方式为AC。

　　3）调同步

　　选触发源（source）：按SOURCE（触发源）键——VERT（垂直）触发方式，这样不管从CH1还是从CH2输入信号，都能得到稳定的波形显示。

　　交流（AC）耦合：按COUPLE（耦合）键，使触发信号耦合方式为AC。

　　调波形稳定：调“TRIG LEVEL”（触发电平）

　　4）调大小

　　调节X轴“TIME/DIV（扫描速率）”旋纽，使屏幕X方向显示1~2个周期波形。

　　调节Y轴“VOLTS/DIV（偏转因数）”旋纽，使Y方向信号的峰峰值占3~5格。

　　示波器使用小结：

　　扫描—通道—显示—触发—同步

　　口诀：自动（AUTO）扫描—旋钮居中—交流（AC）耦合—垂直（VERT）触发—电平（TRIG LEVEL）调节。

　　3.测信号幅度、周期（频率）与相位

　　1）“距离测量法”——基本方法

　　峰峰值电压UPP=y（cm）×偏转因数K（V/cm）

　　交流有效值：

　　周期T=x(cm)×扫描速度P（ms/cm）

　　频率f=1/T（Hz）

　　相位=x(cm)×3600/XT

　　2）“光标测量法”—大多数示波器没有.测相位差：

　　利用“双踪功能”测量两同频率电压的相位差。

　　相位差：Δφ=D(div)×2π/DT

　　（2）“光标测量法”—大多数示波器没有此功能。

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