示波器的測量方法及作用原理

一、示波器的作用

　　1.廣泛的電子測量?jì)x器；

　　2.測量電信號的波形（電壓與時(shí)間關(guān)系）；

　　3.測量幅度、周期、頻率和相位等參數；

　　4.配合傳感器，測量一切可以轉化為電壓的參量（如電流、電阻、溫度磁強等）

二、工作原理

　　1.組成：

　　2.電子偏轉：電子在水平/垂直方向受電場(chǎng)力。

　　3.電子掃描：在水平偏轉板上加鋸齒波電壓，電子束在水平方向周期性地來(lái)回掃動(dòng)，屏幕出現水平亮線(xiàn)，稱(chēng)為“掃描”。

　　掃描方式：AUTO/NORM。

　　4.波形顯示原理：在Y偏轉板加正弦電壓Uy，在X偏轉板加鋸齒電壓Ux，使電子在Y方向做正弦運動(dòng)，沿X方向做勻速運動(dòng)。若Ｔx＝nTy。則屏幕上出現n個(gè)穩定的正弦波。觸發(fā)同步：只有Tx為T(mén)y的整數倍時(shí)，屏幕上的波形才能穩定。

　　為了得到穩定波形，可以采用觸發(fā)同步：即從觸發(fā)源（如Ｙ軸電壓）引入一部分信號去控制鋸齒波發(fā)生器，強制Tx=nTy。

　　調同步：選觸發(fā)源（source）—調電平（trigger level）。

　　雙蹤顯示：利用電子開(kāi)關(guān)，把通道1（CH1）和通道2（CH2）的兩個(gè)信號波形輪流顯示。

　　選通道：CH1、CH2、CH1+CH2，CH1-CH2

　　選顯示方式：交替（ALT）/斷續（CHOP）

　　5.李薩如圖，用李薩如圖測量信號頻率

　　把兩個(gè)正弦信號分別加到X軸（CH1）和Y軸（CH2）輸入端，則屏幕上光點(diǎn)的運動(dòng)軌跡是兩個(gè)互相垂直的諧振動(dòng)的合成。當兩個(gè)正弦信號頻率之比為整數時(shí)，其軌跡是一個(gè)穩定的閉合曲線(xiàn)。這種曲線(xiàn)稱(chēng)為李薩如圖，如圖3-3-6所示。

三、示波器的使用方法

　　1.面板

　　2.使用方法

　　1）選掃描方式（SWEEP MODE）：AUTO，以便無(wú)信號輸入時(shí)產(chǎn)生水平亮線(xiàn)。（NORMAL/SINGLE）。

　　旋鈕居中：先將常用旋鈕放在中間位置，如“INTEN”（波形亮度）、“READ OUT”（字符亮度）和“POSITION”（垂直位移）、“←→POSITION”（水平位移）等常用旋鈕居中。

　　2）選通道：CH1/CH2；

　　選顯示方式：ALT交流（AC）耦合：一般情況下，按DC/AC鍵，使CH1和CH2輸入信號耦合方式為AC。

　　3）調同步

　　選觸發(fā)源（source）：按SOURCE（觸發(fā)源）鍵——VERT（垂直）觸發(fā)方式，這樣不管從CH1還是從CH2輸入信號，都能得到穩定的波形顯示。

　　交流（AC）耦合：按COUPLE（耦合）鍵，使觸發(fā)信號耦合方式為AC。

　　調波形穩定：調“TRIG LEVEL”（觸發(fā)電平）

　　4）調大小

　　調節X軸“TIME/DIV（掃描速率）”旋紐，使屏幕X方向顯示1~2個(gè)周期波形。

　　調節Y軸“VOLTS/DIV（偏轉因數）”旋紐，使Y方向信號的峰峰值占3~5格。

　　示波器使用小結：

　　掃描—通道—顯示—觸發(fā)—同步

　　口訣：自動(dòng)（AUTO）掃描—旋鈕居中—交流（AC）耦合—垂直（VERT）觸發(fā)—電平（TRIG LEVEL）調節。

　　3.測信號幅度、周期（頻率）與相位

　　1）“距離測量法”——基本方法

　　峰峰值電壓UPP=y（cm）×偏轉因數K（V/cm）

　　交流有效值：

　　周期T=x(cm)×掃描速度P（ms/cm）

　　頻率f=1/T（Hz）

　　相位=x(cm)×3600/XT

　　2）“光標測量法”—大多數示波器沒(méi)有.測相位差：

　　利用“雙蹤功能”測量?jì)赏l率電壓的相位差。

　　相位差：Δφ=D(div)×2π/DT

　?。?）“光標測量法”—大多數示波器沒(méi)有此功能。