2022年智能仪器实验一示波器检验 .pdf

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1、1 实验一示波器的校准及主要性能指标的检验一、实验目的1、了解 LDS2.610 数字存储示波器的主要技术指标及出厂设置内容。2、掌握 LDS2.610 数字存储示波器的基本操作方法。二、原理说明数字示波器是数据采集，A/D 转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器一般支持多级菜单，能提供给用户多种选择，多种分析功能。还有一些示波器可以提供存储，实现对波形的保存和处理。数字存储示波器DSO，Digital Storage Oscilloscope：将信号数字化后再建波形，具有记忆、存储被观测信号的功能，可以用来观测和比较单次过程和非周期现象、低频和慢速信号，以及不同时间不

2、同地点观测到的信号。模拟示波器的带宽是一个固定的值，而数字示波器的带宽有模拟带宽和数字实时带宽两种。数字示波器对重复信号采用顺序采样或随机采样技术所能达到的最高带宽为示波器的数字实时带宽，数字实时带宽与最高数字化频率和波形重建技术因子K 相关（数字实时带宽=最高数字化速率/K），一般并不作为一项指标直接给出。从两种带宽的定义可以看出，模拟带宽只适合重复周期信号的测量，而数字实时带宽则同时适合重复信号和单次信号的测量。厂家声称示波器的带宽能达到多少兆，实际上指的是模拟带宽，数字实时带宽是要低于这个值的。随着电子技术的发展，数字示波器凭借数字技术和软件大大扩展了工作能力，早期产品的取样率低、存在较

3、大死区时间、屏幕刷新率低等不足得到较大改善，以前难以观察的调制信号、通讯眼图、视频信号等复合信号越来越容易观察。数字示波器可以对数据进行运算和分析，特别适合于捕获复杂动态信号中产生的全部细节和异常现象，因而在科学研究、工业生产中得到了广泛的应用。主要基本概念：触发：触发决定了示波器何时开始采集数据和显示波形,一旦触发被正确设定.它可以把不稳定的显示或黑屏转换成有意义的波形。示波器在开始采集数据时,先收集足够的数据用来在触发点的左方画出波形,示波器在等待触发条件发生的同时连续地采集数据.当检测到触发后,示波器连续地采集足够的数据以在触发点的右方画出波形。1信源:触发可从多种信源得到:输入通道,市

4、电,外部触发。1）输入通道:最常用,可任选.被选中作为触发信源的通道,无论其输入是否被显示.名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 5 页 -2 都能正常工作。2）市电:用来显示信号与动力电,如照明设备和动力提供设备,之间的频率关系.示波器将产触发,无需人工输入触发信号。3）外部触发:用于在两个通道上采集数据的同时在第三个通道上输入触发。2触发类型：1）边沿触发:可利用模拟和数字测试电路进行边沿触发,当触发输入沿给方向通过某一给定电平时,边沿触发发生。2）视频触发:标准视频信号可用来进行场行触发。3触发方式：1）自动触发:使得示波器即使在没有检测到触发条件的情况下也能取到

5、波形,当示波器在一定等待时间”该时间由时基设置决定”器将进行强制触发。当强制进行无效触发时,示波器不能使波形同步,则显示有波形将卷在一起,当有效触发发生时,显示器上的波形是稳定的。可用自动方式来监测幅值电平等可能导致波形显示发生卷滚的因素。2）正常触发:示波器在正常触发方式下只有当其被触发时才能获取到波形，无触发时,示波器将显示原有波形而获取不到新波形。3）单次触发:在单次触发方式下,用户每按下一次”运行”按钮,示波器将检测到一次触发获取一个波形。示波器采集到的数据依赖于获取方式。4释抑：释抑时间 每次采集之后的一段时间。为了产生稳定的显示波形的需要，释抑周期可被用来阻止脉冲序中第一个脉冲之外

6、的其它脉冲上的触发.这样，示波器将总是只显示第一个脉冲。5耦合触发耦合决定信号的何种分量被传送到触发电路,耦合类型包括直流,交流,噪声抑制,高频抑制和低频抑制。1）直流：允许所有的分量通过。2）交流：阻止直流分量通过。3）噪声抑制:降低触灵敏度并要求较高的信号幅值才能形成稳定触发,从而减少了在噪声上信号错误触发的可能性。4）高频抑制：阻止信号的高频部分通过,只允许低频分量通过。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 5 页 -3 5）低频抑制：作用效果与高频抑制耦合相反。6斜率和电平：斜率控制钮决定示波器的触发点在信号上升沿或在下降沿，欲获得触发斜率控制。按下”触发菜单”

7、按钮选择”边沿”并用”斜率”按钮选择上升或下降。三、实验设备序号名称型号与规格数量备注1 电子实训台1 2 数字示波器LDS20810 1 四、实验内容1、认真阅读说明书，了解LDS20610数字存储示波器的主要技术指标。2、功能性检查（1）接通仪器电源，按“存储”键，调出存储菜单；连续操作“SUB1”操作键选择“出厂设置”，或按动“SUB1”操作键，弹出子菜单后，旋转公共旋钮选择“出厂设置”，再按一下公共旋钮，加以确认为“出厂设置”。按动“SUB3”操作键，调出“出厂设置”。记录此时的输入耦合、带宽限制、探头、档位调节、反向的状态。填入下表：项目输入耦合带宽限制探头档位调节反向状态（2）示波

8、器接入信号用示波器探头将校正信号接入通道1（CH1），探头上的开关设定为10，并将探头与通道 1 连接。衰减系数输入：按“CH1”功能键显示通道1 的操作菜单，应用与“探头”平行的3 号菜单操作键，选择与使用的探头同比例的衰减系数（此时设定为10）。把探头端部和接地夹连接到探头补偿器的连接器上。按“AUTO”（自动）按键，等待几秒钟，观察并记录显示内容。3、菜单操作及多功能旋钮操作（1）菜单操作键：在面板上对应显示屏五个菜单选项的按键。按“CH2”，在出现主菜单后，按第一个菜单操作键，观察子菜单的内容并记录。现出现子菜单后多次按该键观察子菜单变化情况。子菜单的内容为：（2）多功能旋钮：菜单操作

9、键上边的旋钮。按“CH2”，在出现主菜单后，按动多功能名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 5 页 -4 旋钮观察并记录出现的现象。然后再按动一次多功能旋钮观察并记录出现的现象。两次现象为：按“CH2”，在出现主菜单后按对应“交流”的菜单操作键，出现子菜单后，旋转多功能旋钮，观察子菜单变化情况。在有子菜单时按动多功能旋钮，观察并记录现象。现象为：（3）按住“CH1”保持 5 秒钟，观察屏幕现象。然后再按任意键取消。换一健再试试。4、垂直系统（1）带宽限制：连续按动“带宽限制”对应的菜单操作键可以选择打开或关闭。（2）档位调节：连续按动“档位调节”对应的菜单操作键可以选择

10、粗调或细调。在两种情况下，旋转VOLTS/DIV旋钮，观察显示屏中波形及屏幕下方通道数值的变化。（3）反相：连续按动“反相”对应的菜单操作键可以选择打开或关闭。观察并记录一个周期方波的变化情况。5、水平系统按动控制按键SWEEP 显示水平菜单。（1）延迟扫描：连续按动“延迟扫描”对应的菜单操作键可以选择打开或关闭。通道1 探头接入1V、1kHz 的正弦波信号，延迟扫描观察并记录打开或关闭时方波的变化情况。（2）X-Y：连续按动“格式”对应的菜单操作键可以选择X-Y 或 Y-T 方式，在 X-Y 方式下，两通道都输入1V、1kHz 的正弦波信号，观察并记录显示情况。6、波形运算：两通道都输入校准

11、信号，按 MA TH。在主菜单中选择波形运算，先按“信源 A”对应的菜单操作键，设定信源A 为 CH1 通道波形，同样方法设定信源B 为 CH2 通道波形，再按“操作”对应的菜单操作键，分别观察A+B、A-B、AB 各 A/B 时的波形情况。五、实验注意事项1、使用正确的电源线。2、探头或测试导线连接到电压源时请勿插拔。3、探头地线与地电势相同。请勿将地线连接高电压。4、为避免起火和过大电流的冲击，请查看产品上所有的额定值和标记说明，请在连接产品前查阅产品手册以了解额定值的详细信息。5、电源接通后请勿接触外露的接头和元件。6、保持适当的通风，勿在潮湿或易燃易爆的环境下操作。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 5 页 -5 7、请保持产品表面的清洁和干燥。六、实验报告1、完成各项实验内容的记录。2、回答下列问题：（1）数字示波器的主要技术指标有哪些？（2）数字示波器与模拟示波器相比有哪些特点？名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 5 页 -