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示波器知识课件
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象,便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点。在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。
外文名称
oscilloscope
属性
电子测量仪器
应用学科
机械工程;电测量仪器仪表
目录
1 简介
2 示波器使用步骤
3 基本原理
3.1 显示电路
3.2 垂直(Y轴)放大电路
3.3 水平(X轴)放大电路
3.4 扫描与同步电路
3.5 电源供给电路
3.6 波形显示的基本原理
3.7 双线示波的显示原理
3.8 双踪示波的显示原理
4 仪器分类
4.1 模拟示波器
4.2 数字示波器
5 示波器测量方法
6 常见现象
6.1 常没有光点或波形
6.2 水平方向展不开
6.3 垂直方向无展示
6.4 波形不稳定
6.5 垂直线条密集或呈现一矩形
6.6 垂直方向的电压读数不准
6.7 水平方向的读数不准
6.8 交直流叠加信号的直流电压值分辨不清
6.9 测不出两个信号间的相位差
6.10 调幅波形失常
6.11 波形调不到要求的起始时间和部位
6.12 触发或同步扫描
6.13 使用不当造成的异常现象
7 测试应用
1 简介 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象,便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点。在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。示波器
2 示波器使用步骤
(1)先预调:反时针旋转辉度旋钮到底,竖直和水平位移转到中间,衰减置于最高档,扫描置于“外X档”;
(2)再开电源,指示灯亮后等待一两分钟进行预热后再进行相关的操作; (3)先调辉度,再调聚焦,进而调水平和竖直位移使亮点在中心合适区域;
(4)调扫描、扫描微调和X增益,观察扫描;
(5)把外X档拔开到扫描范围档合适处,观察机内提供的竖直方向按正余弦规律变化的电压波形;
(6)把待研究的外加电压由Y输入和地间接入示波器,调节各档到合适位置,可观察到此电压的波形(与时间变化的图象)(调同步极性开关可使图象的起点从正半周或负半周开始;
(7)如欲观察亮斑(如外加一直流电压时)的竖直偏移,可把扫描调节到“外X”档。
3 基本原理
3.1 显示电路
显示电路包括示波管及其控制电路两个部分。示波管是一种特殊的电子管,是示波器一个重要组成部分。示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏3个部分组成。
(1)电子枪
电子枪用于产生并形成高速、聚束的电子流,去轰击荧光屏使之发光。它主要由灯丝F、阴极K、控制极G、第一阳极A1、第二阳极A2组成。除灯丝外,其余电极的结构都为金属圆筒,且它们的轴心都保持在同一轴线上。阴极被加热后,可沿轴向发射电子;控制极相对阴极来说是负电位,改变电位可以改变通过控制极小孔的电子数目,也就是控制荧光屏上光点的亮度。为了提高屏上光点亮度,又不降低对电子束偏转的灵敏度,现代示波管中,在偏转系统和荧光屏之间还加上一个后加速电极A3。
第一阳极对阴极而言加有约几百伏的正电压。在第二阳极上加有一个比第一阳极更高的正电压。穿过控制极小孔的电子束,在第一阳极和第二阳极高电位的作用下,得到加速,向荧光屏方向作高速运动。由于电荷的同性相斥,电子束会逐渐散开。通过第一阳极、第二阳极之间电场的聚焦作用,使电子重新聚集起来并交汇于一点。适当控制第一阳极和第二阳极之间电位差的大小,便能使焦点刚好落在荧光屏上,显现一个光亮细小的圆点。改变第一阳极和第二阳极之间的电位差,可起调节光点聚焦的作用,这就是示波器的“聚焦”和“辅助聚焦”调节的原理。第三阳极是示波管锥体内部涂上一层石墨形成的,通常加有很高的电压,它有三个作用:使穿过偏转系统以后的电子进一步加速,使电子有足够的能量去轰击荧光屏,以获得足够的亮度;石墨层涂在整个锥体上,能起到屏蔽作用;电子束轰击荧光屏会产生二次电子,处于高电位的A3可吸收这些电子。
(2)偏转系统
示波管的偏转系统大都是静电偏转式,它由两对相互垂直的平行金属板组成,分别称为水平偏转板和垂直偏转板。分别控制电子束在水平方向和垂直方向的运动。当电子在偏转板之间运动时,如果偏转板上没有加电
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