示波器的原理及使用讲课稿.ppt

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1、示波器的原理和使用示波器的原理及使用示波器的原理和使用预习提要预习提要 1示波器由哪几部分组成示波器由哪几部分组成?弄清楚示波管弄清楚示波管的结构与作用。的结构与作用。2示波器是怎样显示波形的示波器是怎样显示波形的?显示完整而显示完整而稳定波形的条件是什么？稳定波形的条件是什么？3扫描有哪两种形式？弄清它们的意义。扫描有哪两种形式？弄清它们的意义。4.“同步同步”是什么意思？如何使用与同步有是什么意思？如何使用与同步有关的关的“电平电平”旋钮？旋钮？5电压、频率如何测量电压、频率如何测量?示波器的原理和使用一、实验目的一、实验目的了解示波器的构造和工作原理了解示波器的构造和工作原理学会利用示波

2、器来测量电压和频率学会利用示波器来测量电压和频率掌握李萨如图形的基本原理和用途掌握李萨如图形的基本原理和用途示波器的原理和使用二、实验仪器二、实验仪器 数字示波器：数字示波器：UTD2102CELUTD2102CEL 波形发生器：波形发生器：UTG9020DUTG9020D示波器的原理和使用三、实验原理三、实验原理-示波器的结构和原理示波器的结构和原理示波器的原理和使用三、实验原理三、实验原理-示波器的结构和原理示波器的结构和原理 电子枪：发射电子并形成很细的高速电子束 灯丝灯丝阴极阴极控制栅极控制栅极第一阳极第一阳极第二阳极第二阳极灯丝通电后加热阴极发射电子。控制栅极上加有比阴极更低的负电压

3、，用来控制阴极发射的电子数，从而控制荧光屏上显示光点的亮度（辉度）。第一阳极和第二阳极加有直流电压，使电子在电场作用下加速，并具有静电透镜的作用，能把电子束会聚成一点（聚焦）。示波器的原理和使用三、实验原理三、实验原理-示波器的结构和原理示波器的结构和原理偏转系统：控制电子束在垂直方向和水平方向偏转UY在偏转板上加以适当电压，电子束通过时，其运动方向发生偏转，从而使电子束在荧光屏上的光斑位置也发生改变。容易证明，光点在荧光屏上偏移的距离与偏转板上所加的电压成正比。因而可将电压的测量转化为屏上的光斑偏离距离的测量，这就是示波器测量电压的原理。示波器的原理和使用1.1.示波管的基本结构示波管的基本

4、结构电子枪电子枪 偏转板偏转板 荧光屏荧光屏正弦电压正弦电压 +可调节直流电压可调节直流电压,亮线在竖直方向平移亮线在竖直方向平移三、实验原理三、实验原理-示波器显示波形原理示波器显示波形原理示波器的原理和使用 示波器如何显示被测信号示波器如何显示被测信号 增加水平方向的偏增加水平方向的偏转板，使电子束产生水转板，使电子束产生水平方向的移动。平方向的移动。Y放大器放大器锯齿波锯齿波信号信号输入输入Y1Y2X1X2uXuY用线性变化的锯齿波展开被测信号用线性变化的锯齿波展开被测信号:tuYtuXTT扫描（扫描（sweep）：）：用线性信号展开被测用线性信号展开被测信号的过程。信号的过程。同步（同

5、步（in-phase）TX=N TY 使被测信号在屏幕上使被测信号在屏幕上稳定下来。稳定下来。三、实验原理三、实验原理-示波器显示波形原理示波器显示波形原理示波器的原理和使用三、实验原理三、实验原理-示波器显示波形原理示波器显示波形原理示波器的原理和使用当两频率比值不是整数时的波形三、实验原理三、实验原理-示波器显示波形原理示波器显示波形原理此时合成波形交叠显示难于观察示波器的原理和使用三、实验原理三、实验原理-李萨如图形李萨如图形李萨如图形：沿李萨如图形：沿Y轴方向的正弦运动与沿轴方向的正弦运动与沿X轴方向的轴方向的正弦振动合成的一种合运动。正弦振动合成的一种合运动。当两者的频率成简单的整数

6、倍关系时，荧光屏上就显示一稳定的封闭的曲线所构成的李萨如图形。nx、ny分别表示李萨如图形与外切水平线及外切垂直线的切点数，则其切点数与正弦波频率之间有如下关系：示波器的原理和使用三、实验原理三、实验原理-李萨如图形李萨如图形频率为频率为2:12:1时的时的lisarulisaru图形成过程图形成过程示波器的原理和使用三、实验原理三、实验原理-李萨如图形李萨如图形示波器的原理和使用示波器的原理和使用两个相互垂直的不同频率简谐振动的合成两个相互垂直的不同频率简谐振动的合成李李萨萨如如图图形形 示波器的原理和使用四、数字示波器四、数字示波器示波器的原理和使用面板控制件面板控制件示波器的原理和使用显

7、示界面显示界面示波器的原理和使用五、实验内容五、实验内容1 1 1 1、完成、完成、完成、完成数字示波器的使用练习数字示波器的使用练习数字示波器的使用练习数字示波器的使用练习要求的内容，要求的内容，要求的内容，要求的内容，熟悉示波器的使用；熟悉示波器的使用；熟悉示波器的使用；熟悉示波器的使用；2 2 2 2、测正弦交流电压测正弦交流电压测正弦交流电压测正弦交流电压 ：信号发生器的输出端接：信号发生器的输出端接：信号发生器的输出端接：信号发生器的输出端接示波器的示波器的示波器的示波器的“CH1CH1CH1CH1输入输入输入输入”端，观察正弦、方波、端，观察正弦、方波、端，观察正弦、方波、端，观察

8、正弦、方波、三角波等的波形。调整波形稳定、清晰并定三角波等的波形。调整波形稳定、清晰并定三角波等的波形。调整波形稳定、清晰并定三角波等的波形。调整波形稳定、清晰并定位于荧光屏的中央。根据屏幕的坐标刻度，位于荧光屏的中央。根据屏幕的坐标刻度，位于荧光屏的中央。根据屏幕的坐标刻度，位于荧光屏的中央。根据屏幕的坐标刻度，读出被测正弦信号最高点至最低点所占高度，读出被测正弦信号最高点至最低点所占高度，读出被测正弦信号最高点至最低点所占高度，读出被测正弦信号最高点至最低点所占高度，即信号电压的峰即信号电压的峰即信号电压的峰即信号电压的峰-峰值峰值峰值峰值b(div)b(div)b(div)b(div)，

9、读出，读出，读出，读出Y Y Y Y轴灵轴灵轴灵轴灵敏度敏度敏度敏度a(v/div)a(v/div)a(v/div)a(v/div)，则被测正弦信号电压的峰，则被测正弦信号电压的峰，则被测正弦信号电压的峰，则被测正弦信号电压的峰-峰值为峰值为峰值为峰值为 ；调整示波器为电压测量，；调整示波器为电压测量，；调整示波器为电压测量，；调整示波器为电压测量，读出正弦信号的电压幅度。记录数据于表读出正弦信号的电压幅度。记录数据于表读出正弦信号的电压幅度。记录数据于表读出正弦信号的电压幅度。记录数据于表1 1 1 1中。中。中。中。示波器的原理和使用表表表表1 1 1 1 测正弦交流电压数据测正弦交流电压

10、数据测正弦交流电压数据测正弦交流电压数据信号电压信号电压信号电压信号电压/V/V/V/V1357伏伏伏伏/格格格格垂直距离（格）垂直距离（格）垂直距离（格）垂直距离（格）U U U Up-P(vp-P(vp-P(vp-P(v）电压幅度电压幅度电压幅度电压幅度（CH1)CH1)CH1)CH1)相对误差相对误差相对误差相对误差示波器的原理和使用3 3 3 3、测正弦信号的频率测正弦信号的频率测正弦信号的频率测正弦信号的频率：根据屏幕的坐标刻度，：根据屏幕的坐标刻度，：根据屏幕的坐标刻度，：根据屏幕的坐标刻度，读出被测正弦信号一个完整波形对应的时间值读出被测正弦信号一个完整波形对应的时间值读出被测正

11、弦信号一个完整波形对应的时间值读出被测正弦信号一个完整波形对应的时间值b(div)b(div)b(div)b(div)，读出，读出，读出，读出X X X X轴灵敏度轴灵敏度轴灵敏度轴灵敏度a(v/div)a(v/div)a(v/div)a(v/div)，则被测，则被测，则被测，则被测正弦信号周期为（正弦信号周期为（正弦信号周期为（正弦信号周期为（S S S S），频率为（），频率为（），频率为（），频率为（HZHZHZHZ）。调整示）。调整示）。调整示）。调整示波器为时间测量，读出正弦信号的周期为波器为时间测量，读出正弦信号的周期为波器为时间测量，读出正弦信号的周期为波器为时间测量，读出正弦信

12、号的周期为（S S S S），频率为（），频率为（），频率为（），频率为（HZHZHZHZ）。记录数据于表。记录数据于表。记录数据于表。记录数据于表2 2 2 2中。中。中。中。示波器的原理和使用表表表表2 2 2 2 时间法测频率数据时间法测频率数据时间法测频率数据时间法测频率数据信号频率/KHZ0.51510时间/格水平距离周期T/ms频率F(KHz)自动测量周期（ms）自动测量频率(KHz)相对误差示波器的原理和使用4 4 4 4、观察李萨如图形观察李萨如图形观察李萨如图形观察李萨如图形 ：X-YX-YX-YX-Y输入方式，输入方式，输入方式，输入方式，CH1CH1CH1CH1为为为为Y

13、 Y Y Y轴输轴输轴输轴输入，入，入，入，CH2CH2CH2CH2为为为为X X X X轴输入。当两正弦波信号的频率的轴输入。当两正弦波信号的频率的轴输入。当两正弦波信号的频率的轴输入。当两正弦波信号的频率的比值比值比值比值 为整数时，合成的轨迹为李萨如图形。为整数时，合成的轨迹为李萨如图形。为整数时，合成的轨迹为李萨如图形。为整数时，合成的轨迹为李萨如图形。示波器的原理和使用4 4 4 4、观察李萨如图形观察李萨如图形观察李萨如图形观察李萨如图形 ：以以以以USBUSBUSBUSB存储方式存为存储方式存为存储方式存为存储方式存为4 4 4 4 个个个个BMPBMPBMPBMP文件，粘贴在一

14、页文件，粘贴在一页文件，粘贴在一页文件，粘贴在一页WORDWORDWORDWORD文档中，并打印，文档中，并打印，文档中，并打印，文档中，并打印，示波器的原理和使用1 1 1 1、输入电压不应超过规定的最大输入耐压、输入电压不应超过规定的最大输入耐压、输入电压不应超过规定的最大输入耐压、输入电压不应超过规定的最大输入耐压400V(DC+ACpp)400V(DC+ACpp)400V(DC+ACpp)400V(DC+ACpp)。特别要注意当。特别要注意当。特别要注意当。特别要注意当Y Y Y Y衰减开关放到衰减开关放到衰减开关放到衰减开关放到“1 1 1 1”时，应防止过大的被测信号加入输入器，时

15、，应防止过大的被测信号加入输入器，时，应防止过大的被测信号加入输入器，时，应防止过大的被测信号加入输入器，以免损坏仪器。以免损坏仪器。以免损坏仪器。以免损坏仪器。2 2 2 2、荧光屏上光点（扫描线）亮度不可调得过、荧光屏上光点（扫描线）亮度不可调得过、荧光屏上光点（扫描线）亮度不可调得过、荧光屏上光点（扫描线）亮度不可调得过亮，并且不可将光点（或亮线）固定在荧光屏亮，并且不可将光点（或亮线）固定在荧光屏亮，并且不可将光点（或亮线）固定在荧光屏亮，并且不可将光点（或亮线）固定在荧光屏上某一点时间过久，以免损坏荧光屏。上某一点时间过久，以免损坏荧光屏。上某一点时间过久，以免损坏荧光屏。上某一点时

16、间过久，以免损坏荧光屏。3 3 3 3、示波器和函数信号发生器上所有开关及旋、示波器和函数信号发生器上所有开关及旋、示波器和函数信号发生器上所有开关及旋、示波器和函数信号发生器上所有开关及旋钮都有一定的调节限度，调节时用力适当。钮都有一定的调节限度，调节时用力适当。钮都有一定的调节限度，调节时用力适当。钮都有一定的调节限度，调节时用力适当。4 4 4 4、双踪示波器的两路输入端、双踪示波器的两路输入端、双踪示波器的两路输入端、双踪示波器的两路输入端Y1Y1Y1Y1、Y2Y2Y2Y2有一公共有一公共有一公共有一公共接地端，同时使用接地端，同时使用接地端，同时使用接地端，同时使用Y1Y1Y1Y1和

17、和和和Y2Y2Y2Y2时，接线时应防止将时，接线时应防止将时，接线时应防止将时，接线时应防止将外电路短路。外电路短路。外电路短路。外电路短路。【注意事项】【注意事项】示波器的原理和使用六、思考题六、思考题1 1 1 1、已有信号接到示波器的输入端，但示波器、已有信号接到示波器的输入端，但示波器、已有信号接到示波器的输入端，但示波器、已有信号接到示波器的输入端，但示波器荧光屏并无显示，可能的原因是什么？荧光屏并无显示，可能的原因是什么？荧光屏并无显示，可能的原因是什么？荧光屏并无显示，可能的原因是什么？2 2 2 2、如果示波器显示的波形左右移动，原因、如果示波器显示的波形左右移动，原因、如果示波器显示的波形左右移动，原因、如果示波器显示的波形左右移动，原因是什么？如何调整？是什么？如何调整？是什么？如何调整？是什么？如何调整？示波器的原理和使用此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢