儀器使用實(shí)驗(yàn)

1、電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的一般過(guò)程和要求 電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)一般分為三個(gè)階段:1. 實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備(預(yù)習(xí))、2. 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)做實(shí)驗(yàn)、3. 實(shí)驗(yàn)后的總結(jié)(撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告)等。實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備(預(yù)習(xí))為了避免盲目性，提高實(shí)驗(yàn)效率，實(shí)驗(yàn)者應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行充分的預(yù)習(xí)，包括1. 認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，2. 了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求，3. 掌握實(shí)驗(yàn)的原理，4. 完成電路設(shè)計(jì)，5. 擬定實(shí)驗(yàn)方法和步驟，6. 設(shè)計(jì)記錄表格，7. 了解注意事項(xiàng)，8. 解答思考題等。9. 一般需按要求寫(xiě)出預(yù)習(xí)報(bào)告。 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)做實(shí)驗(yàn)首次進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室要：1.熟悉實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境，2.了解實(shí)驗(yàn)室的規(guī)則，3.自覺(jué)遵守實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)規(guī)章制度，4.保證實(shí)驗(yàn)室有良好的實(shí)驗(yàn)秩序、5.實(shí)驗(yàn)

2、環(huán)境，6.要注意人身安全和儀器設(shè)備的安全。1. 按實(shí)驗(yàn)方案搭接實(shí)驗(yàn)電路，檢查無(wú)誤后通電。2. 要精心操作，認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(包括波形)。3. 如果發(fā)現(xiàn)有誤，要分析原因，排除故障(應(yīng)記錄故障現(xiàn)象和排除故障的方法)。4. 如果發(fā)生安全事故，則應(yīng)立即切斷電源，報(bào)告輔導(dǎo)教師或?qū)嶒?yàn)室工作人員。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)做實(shí)驗(yàn) 每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完成之后： 一定要將實(shí)驗(yàn)記錄送交指導(dǎo)教師審閱， 得到指導(dǎo)教師同意后再拆除線(xiàn)路，清理現(xiàn)場(chǎng)。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)做實(shí)驗(yàn) *需要指出的是，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)一些在預(yù)習(xí)中沒(méi)有預(yù)料到的故障和問(wèn)題是正常現(xiàn)象，不一定是壞事。 實(shí)驗(yàn)者逢過(guò)思考和分析，獨(dú)立地排除故障，解決問(wèn)題的過(guò)程就是積累經(jīng)

3、驗(yàn)，增長(zhǎng)才干的過(guò)程，從中可以得到鍛煉和提高。 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)做實(shí)驗(yàn) 撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過(guò)程是對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)和提高的過(guò)程。 通過(guò)這個(gè)過(guò)程可以加深對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和內(nèi)容的理解，更好地將理論和實(shí)際結(jié)合起來(lái)，這個(gè)過(guò)程也是提高表達(dá)能力的重要環(huán)節(jié)。 一個(gè)科技工作者或一個(gè)工程技術(shù)人員應(yīng)該具備處理技術(shù)文件的素質(zhì)和能力。撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告一般實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容應(yīng)包括:1. 實(shí)驗(yàn)環(huán)境和條件，如實(shí)驗(yàn)日期、同組人、所用儀器儀表的名稱(chēng)與編號(hào)等;2. 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，描繪測(cè)試波形，列出表格或畫(huà)出測(cè)試曲線(xiàn)。3. 對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行理論分析，做出簡(jiǎn)要的結(jié)論，對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。4. 分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的故障或問(wèn)題，總結(jié)排除故障，解決問(wèn)題的方法

4、。5. 實(shí)驗(yàn)的收獲和體會(huì)以及對(duì)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的意見(jiàn)與建議。6. 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要層次分明，文理通順，書(shū)寫(xiě)整潔，簡(jiǎn)明扼要。圖表、曲線(xiàn)要符合規(guī)范。實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差 測(cè)量是通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得對(duì)客觀事物定量表征的過(guò)程，測(cè)量結(jié)果是驗(yàn)證理論的客觀標(biāo)準(zhǔn)。 被測(cè)量值有一個(gè)真實(shí)值，稱(chēng)為真值， 它可以由理論給定值或由標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量?jī)x器測(cè)定值來(lái)代表。 在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，由于測(cè)量?jī)x器的精確度有限，測(cè)量方法不完善，測(cè)量者的能力和生理限制以及測(cè)量環(huán)境等各種因素的影響，測(cè)量值與真值之間總是存在著一定的差異，這種差異稱(chēng)為測(cè)量誤差。 為了準(zhǔn)確地測(cè)量某一個(gè)參數(shù)， 首先要選擇合適的測(cè)量?jī)x器和正確的測(cè)量方法； 其次是對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的誤差分析和數(shù)據(jù)處理，以得

5、到正確可信的結(jié)果。 測(cè)量者應(yīng)該能夠?qū)y(cè)量誤差做出估計(jì)，并盡量減少測(cè)量誤差。實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差 常用的測(cè)量方法有兩種： 第一種是直接測(cè)量。 它是直接從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中獲得測(cè)量結(jié)果。例如，用電流表測(cè)量電流，用歐姆表測(cè)量電阻等。 第二種為間接測(cè)量。 被測(cè)量和其他幾個(gè)物理量之間有一定的函數(shù)關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)中先測(cè)量這些物理量，然后通過(guò)運(yùn)算，便可求得被測(cè)量。例如，用伏安法測(cè)量電阻器的電阻等。實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差的來(lái)源測(cè)量誤差的分類(lèi) 無(wú)論用什么測(cè)量方法，測(cè)量的結(jié)果都不會(huì)是完全精確的，而是帶有一定的誤差。 分析產(chǎn)生誤差的原因，采取措施消除或減少誤差，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確可靠，是完成實(shí)驗(yàn)必不可少的環(huán)節(jié)。測(cè)量誤差的來(lái)源實(shí)驗(yàn)誤差的來(lái)源主要有以

6、下幾種:1. 儀器誤差2. 測(cè)量方法誤差3. 人身誤差4. 環(huán)境誤差測(cè)量誤差的分類(lèi)按誤差的性質(zhì)和特點(diǎn)的不同，測(cè)量誤差一般分為三類(lèi)：1. 系統(tǒng)誤差2. 隨機(jī)誤差3. 過(guò)失誤差測(cè)量誤差的分類(lèi) 系統(tǒng)誤差 系統(tǒng)誤差是指在規(guī)定的測(cè)量條件下，對(duì)同一量進(jìn)行多次測(cè)量，誤差的數(shù)值和符號(hào)保持不變，或者按一定規(guī)律變化的誤差。測(cè)量誤差的分類(lèi) 隨機(jī)誤差 隨機(jī)誤差也稱(chēng)偶然誤差。在相同條件下多次測(cè)量同一量，誤差的大小和正負(fù)都不固定，具有偶然性，如電源電壓突然上升引起的誤差即是隨機(jī)誤差。測(cè)量誤差的分類(lèi) 過(guò)失誤差 過(guò)失誤差是由于測(cè)量者的疏忽或技術(shù)不熟練造成的誤差，如讀數(shù)失誤，記錯(cuò)數(shù)據(jù)，計(jì)算出錯(cuò)等。測(cè)量誤差的表示方法誤差的表示方

7、法分為：1. 絕對(duì)誤差2. 相對(duì)誤差示值相對(duì)誤差在實(shí)際測(cè)量中應(yīng)用較廣泛。相對(duì)誤差可為正值，也可為負(fù)值。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理包括1. 正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，2. 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，3. 繪制曲線(xiàn)等，測(cè)量讀數(shù)的處理 數(shù)有正確數(shù)和近似數(shù)之區(qū)別 實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的數(shù)均是近似數(shù)。 如何用近似數(shù)恰當(dāng)?shù)乇硎緶y(cè)量結(jié)果，就涉及到有效數(shù)字的問(wèn)題。測(cè)量讀數(shù)的處理 6. 00mV表明6以后的兩位小數(shù)測(cè)量到了，而且第一位小數(shù)確實(shí)就是“0”，第二位為存疑數(shù)。 對(duì)測(cè)量結(jié)果的數(shù)字記錄應(yīng)有嚴(yán)格的要求。 在測(cè)量中判斷哪些數(shù)應(yīng)該記或不該記，標(biāo)準(zhǔn)是誤差。測(cè)量讀數(shù)的處理 有誤差的那位數(shù)字前面的各位數(shù)字都是可靠數(shù)字，均應(yīng)記； 有誤差的那位

8、數(shù)字，為存疑數(shù)，也應(yīng)記； 而有誤差的那位數(shù)字后面的各位數(shù)字都是不確定的，是無(wú)意義的，都不應(yīng)該記。 因此，從第一位非零數(shù)字起到那位存疑數(shù)字的所有各位數(shù)字都為有效數(shù)字。測(cè)量讀數(shù)的處理 例如，測(cè)量一個(gè)電阻，記錄其值為10. 43，其中1043是4位有效數(shù)字。 又如測(cè)量一個(gè)電壓，其值為0. 0063V，只有63這兩位數(shù)字為有效數(shù)字。 再如，測(cè)量一電流，其值為1000mA，是4位有效數(shù)字，若以A為單位記錄此數(shù)，應(yīng)寫(xiě)為1.000A，不能寫(xiě)為1A。 測(cè)量讀數(shù)的處理 用有效數(shù)字記錄測(cè)量結(jié)果時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn): (1)用有效數(shù)字來(lái)表示測(cè)量結(jié)果時(shí)，可以從有效數(shù)字的位數(shù)估計(jì)測(cè)量的誤差。 一般規(guī)定誤差不超過(guò)有效數(shù)字末位

9、單位數(shù)字的一半。 記錄測(cè)量的結(jié)果有嚴(yán)格的要求， 不要少記有效數(shù)字位數(shù)，少記會(huì)帶來(lái)附加誤差; 也不要多記有效數(shù)字位數(shù)，多記則夸大了測(cè)量精度。 (2)有關(guān)“0”是否為有效數(shù)字的問(wèn)題。 非零數(shù)字中間的“0”是有效數(shù)字， “0”在最左面是非有效數(shù)字(即有效數(shù)字位數(shù)與小數(shù)點(diǎn)位置無(wú)關(guān)。 在最右面應(yīng)為有效數(shù)字。 若測(cè)量精度達(dá)不到，不能在數(shù)字右面隨意加“0” ，測(cè)量讀數(shù)的處理 例如： 1000mA或1. 000A，說(shuō)明測(cè)量誤差達(dá)到士0. 0005A， 若測(cè)量誤差是士0. 005A，那就只能記為1. 00A。測(cè)量讀數(shù)的處理 (3)有效數(shù)字不能因采用的單位不同而增或減。 例：用A作單位，記作1. 000A，用mA

10、作單位，記作1000mA，兩者均為4位有效數(shù)字。測(cè)量讀數(shù)的處理 又如，有一測(cè)量結(jié)果記為1A，它是一位有效數(shù)字， 若欲用mA為單位，則不能記為1000mA，因?yàn)?000是4位有效數(shù)字，這樣就夸大了測(cè)量精度， 這時(shí)應(yīng)記作1103 mA，它仍是1位有效數(shù)字。測(cè)量讀數(shù)的處理數(shù)字的舍入原則 若需保留n位有效數(shù)字，則多于n位的數(shù)字應(yīng)根據(jù)舍入原則進(jìn)行處理。 在一般數(shù)值計(jì)算中采用四舍五入的原則，但在測(cè)量中由于數(shù)據(jù)要反映測(cè)量誤差，因此從數(shù)字出現(xiàn)的概率和舍入后引起的舍入誤差的考慮出發(fā)， 采用如下舍入原則: 當(dāng)需保留n位有效數(shù)字時(shí)，若n位以后余下的全部數(shù)值小于第n位單位數(shù)字的一半，則舍去。 若大于第n位單位數(shù)字的一

11、半，則向第n位進(jìn)1。 若等于第n位單位數(shù)字的一半，則視第n位數(shù)字的奇偶而定；若第n位為偶數(shù)，則舍去第n位以后的數(shù)字；若第n位為奇數(shù)，則向第n位進(jìn)1。數(shù)字的舍入原則有效數(shù)字的運(yùn)算如前所述，測(cè)量值均為近似值，所以測(cè)量數(shù)據(jù)的計(jì)算均為近似計(jì)算，且計(jì)算結(jié)果也存在誤差。用近似值進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要求計(jì)算結(jié)果的最后一位數(shù)應(yīng)當(dāng)是存疑數(shù)字。不要多計(jì)算或少計(jì)算位數(shù)?？梢宰C明，進(jìn)行加法運(yùn)算時(shí)，和的絕對(duì)誤差小于或等于相加各項(xiàng)絕對(duì)誤差絕對(duì)值之和，和的相對(duì)誤差介于相加各項(xiàng)中最大相對(duì)誤差與最小相對(duì)誤差之間。加法計(jì)算結(jié)果所保留的有效數(shù)字位數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足這兩個(gè)條件。通常的做法是，先找到相加各項(xiàng)中誤差最大的項(xiàng)，其他各項(xiàng)均舍入到與誤差最大項(xiàng)的

12、末位對(duì)齊;然后進(jìn)行計(jì)算。有效數(shù)字的運(yùn)算(2)減法運(yùn)算計(jì)算時(shí)把減數(shù)舍入到與被減數(shù)的末位對(duì)齊，再相減，或減數(shù)多留1位安全數(shù)字，相減后差數(shù)再舍入到與被減數(shù)的末位對(duì)齊。在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行近似計(jì)算時(shí)，要避免用兩個(gè)相近的數(shù)相減，以免增加誤差。有效數(shù)字的運(yùn)算有效數(shù)字的乘(除)法運(yùn)算進(jìn)行乘、除運(yùn)算的次數(shù)越多，相對(duì)誤差也越大，必須注意這一問(wèn)題。乘(除)運(yùn)算時(shí)應(yīng)先統(tǒng)一有效數(shù)字，并以有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)。因此，當(dāng)有效數(shù)字位數(shù)相同的數(shù)進(jìn)行乘(除)運(yùn)算時(shí)，積(商)的有效數(shù)字位數(shù)與參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)的有效數(shù)字位數(shù)相同。有效數(shù)字的乘(除)法運(yùn)算當(dāng)幾個(gè)有效數(shù)字位數(shù)不同的數(shù)相乘(除)時(shí)，應(yīng)預(yù)先將各數(shù)進(jìn)行舍入處理，使其有效數(shù)字

13、位數(shù)與有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)據(jù)對(duì)齊，再進(jìn)行運(yùn)算，最后將積(商)的有效數(shù)字位數(shù)與有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)據(jù)對(duì)齊。有時(shí)為了避免計(jì)算造成的附加誤差，各因子的有效數(shù)字位數(shù)比有效數(shù)字位最少因子多取1位安全數(shù)字。 電壓的測(cè)量 1.電壓的幅值 2.電壓的頻率 3.電壓的波形 電子電路中電壓的波形種類(lèi)很多，常用的有正弦波、矩形波(包括方波)、三角波、階梯波等。 許多交流電壓表是按測(cè)量正弦波設(shè)計(jì)的，因此，用這種儀表測(cè)量上述非正弦電壓會(huì)產(chǎn)生很大的測(cè)量誤差。 此外還應(yīng)注意，電子電路中的許多電壓波形是交直流并存即交流電壓疊加在直流電壓之上。 顯然，這樣的電壓不能簡(jiǎn)單地用一般的電壓表進(jìn)行測(cè)量。 儀表阻抗對(duì)測(cè)量的影響用儀表測(cè)量

14、電路中兩點(diǎn)間的電壓，測(cè)量?jī)x表的等效阻抗并接于這兩點(diǎn)之間。如果該等效阻抗不夠高，則對(duì)電路的工作狀態(tài)會(huì)產(chǎn)生一定程度的影響，同時(shí)會(huì)引起一定的測(cè)量誤差。當(dāng)測(cè)量?jī)x表的等效電阻不比測(cè)量點(diǎn)的等效電阻大很多時(shí)，產(chǎn)生的測(cè)量誤差會(huì)很大。欲減少這種誤差，必須使測(cè)量?jī)x表的等效電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于測(cè)量點(diǎn)的等效電阻。在實(shí)驗(yàn)中，有時(shí)也需要測(cè)量流經(jīng)某一支路(或某一元件)的電流，為了操作方便，除了特殊場(chǎng)合外，一般不采用在該支路串入電流表的辦法。通常是測(cè)量支路內(nèi)電阻上的電壓，再通過(guò)計(jì)算得到電流值。 阻抗的測(cè)量1.輸入電阻的測(cè)量2.輸出電阻的測(cè)量電壓增益及幅頻特性的測(cè)量 1.電壓增益的測(cè)量 2.頻率響應(yīng)特性的測(cè)量 在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量幅頻特性曲

15、線(xiàn)的常用方法有逐點(diǎn)法和掃頻法兩種。 電子示波器的原理與應(yīng)用 電子示波器是一種綜合性的電信號(hào)測(cè)試儀器，它能把眼睛看不見(jiàn)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成能直接觀察的波形丶顯示于熒光屏上。 電子示波器實(shí)際上是一種時(shí)域測(cè)量?jī)x器，用于觀察信號(hào)隨時(shí)間的變化關(guān)系，可用來(lái)測(cè)量電信號(hào)波形的形狀、幅度、頻率和相位等。 示波器測(cè)量電信號(hào)波形的形狀、幅度、頻率和相位等。 示波器示波器種類(lèi)很多，有通用示波器、多蹤示波器、數(shù)字示波器等。電子示波器的主要特點(diǎn)如下:1. 能顯示電信號(hào)的波形，便于觀察波形的變化規(guī)律。2. 測(cè)量靈敏度高，可測(cè)量幅度較小的信號(hào)，且具有較強(qiáng)的過(guò)載承受能力。3. 輸入阻抗較高，對(duì)被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的影響較小。4. 工作頻率高，響

16、應(yīng)速度快，便于觀察波形瞬變的細(xì)節(jié)。5. 具有“X-Y”工作方式，即兩個(gè)Y軸輸入信號(hào)中的一個(gè)作為X軸的輸入信號(hào)，可描繪出任何兩個(gè)量之間的函數(shù)關(guān)系。輸入耦合選擇電路輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)選擇耦合方式，進(jìn)入示波器的垂直通道。輸入耦合方式分為：交流耦合(AC)直流耦合(DC)兩種，由面板上的耦合按鈕開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換。同時(shí)也可用該開(kāi)關(guān)將垂直衰減器的輸入接地(GND)。輸入耦合選擇電路選擇DC耦合時(shí)，輸入信號(hào)的交、直流成分都能通過(guò)。選擇AC耦合時(shí)，只有輸入信號(hào)的交流成分通過(guò)。選擇GND時(shí)，輸入信號(hào)通路被斷開(kāi)，衰減器輸入端接地，此時(shí)示波器熒光屏上顯示的掃描基線(xiàn)即為零電平線(xiàn)。具體選用何種耦合方式視輸入信號(hào)的具體情況及測(cè)

17、試要求而定。輸入耦合選擇電路若輸入信號(hào)是不含直流成分的正弦信號(hào)，則可選用交流耦合方式。如果輸入信號(hào)是含有直流分量的“交流信號(hào)”或脈沖信號(hào)，則選擇直流耦合方式，以便觀察輸入信號(hào)的全部?jī)?nèi)容。然而，如果被觀測(cè)的信號(hào)是一個(gè)很小的交流信號(hào)，且疊加在較大的直流信號(hào)電壓之上，則選擇交流耦合方式，否則就看不到這個(gè)較小的交流信號(hào)成分了。如果被測(cè)信號(hào)雖是純正弦信號(hào)，但頻率很低，亦應(yīng)選用直流耦合方式。衰減器衰減器用來(lái)衰減大幅度的輸入信號(hào)，以保證垂直放大電路輸出不產(chǎn)生失真。對(duì)衰減器的主要要求是：頻帶要足夠?qū)?，輸入阻抗要足夠高。由于衰減器輸出所接的垂直放大電路的輸入阻抗是容性的，因此衰減器通常采用RC衰減器，其原理如圖

18、所示。衰減器11111CRjRZ22221CRjRZ212212RRRZZZVViio示波器探頭的結(jié)構(gòu)與原理示波器探頭的結(jié)構(gòu)與原理示波器探頭的結(jié)構(gòu)與原理示波器的輸入端的輸入阻抗是有限的?？梢缘刃в谳斎腚娮鑂i(如1M)和輸入電容Ci（例如幾十皮法)并聯(lián)。如果將示波器的垂直輸入端通過(guò)電纜接于被測(cè)電路中，并接在測(cè)試點(diǎn)上，示波器的輸入阻抗和電纜的分布電容(可達(dá)幾百皮法)就成了被測(cè)電路的負(fù)載，就會(huì)對(duì)被測(cè)電路產(chǎn)生影響。例如，用示波器測(cè)量放大電路的幅頻特性時(shí)，測(cè)得的fH. 可能比實(shí)際的要?。挥檬静ㄆ鳒y(cè)量脈沖波形時(shí)，示波器的輸入電容Ci會(huì)影響脈沖波形的上升時(shí)間和下降時(shí)間。為了減小示波器輸入阻抗的不良影響，專(zhuān)

19、門(mén)設(shè)計(jì)了示波器探頭。 示波器探頭的結(jié)構(gòu)與原理示波器探頭是示波器的重要附件之一。它的原理如圖所示。在全屬屏蔽的外殼里有一個(gè)電阻、電容和開(kāi)關(guān)并聯(lián)的電路。此并聯(lián)電路的一端接探針，另一端經(jīng)電纜接電纜插頭，以便連接到示波器的Y軸輸入端。其等效電路如圖所示。圖中Ri是示波器的輸入電阻，Ci是示波器的輸入電容，Co是包括電纜電容在內(nèi)的分布電容，Cx為調(diào)整補(bǔ)償?shù)目勺冸娙?。示波器探頭的結(jié)構(gòu)與原理示波器探頭的結(jié)構(gòu)與原理當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電路構(gòu)成一個(gè)衰減器?？芍?，若令C2 =Ci十Co十Cx，則 當(dāng)滿(mǎn)足R1C1=R2C2時(shí)，衰減量的倒數(shù)，即倍增系數(shù)為示波器探頭的結(jié)構(gòu)與原理iiRRRZZZVVki112121C2 =C

20、i十Co十CxiiRRRZZZVVki11212122121111CCCCCRRRRRkiiii可見(jiàn),倍增系數(shù)悉的大小取決于電阻R1、Ri的大小，與頻率無(wú)關(guān)。這時(shí)從探針處看的輸入電阻為R:輸入電容為C：iikRRRR1kCCCCCCCC/2212121示波器探頭的結(jié)構(gòu)與原理示波器探頭的結(jié)構(gòu)與原理即接入探頭后其輸入電阻將增大k倍；而輸入電容減小到原來(lái)的1/k倍，所以接入探頭后示波器對(duì)被測(cè)電路的影響要小得多。示波器探頭的結(jié)構(gòu)與原理一般將探頭的衰減開(kāi)關(guān)撥到“10”位置(開(kāi)關(guān)S斷開(kāi))時(shí)，倍增系數(shù)k設(shè)為10：1；若示波器的輸入電阻為1M，輸入電容(包括電纜的分布電容等)約為200pF，則接入探頭后的輸入

21、電阻增大至10M，輸入電容減小至約20pF。示波器探頭的結(jié)構(gòu)與原理當(dāng)探頭的衰減開(kāi)關(guān)撥到“1”位置時(shí)，探頭內(nèi)部的開(kāi)關(guān)S閉合，信號(hào)直通送到示波器的輸入端，此時(shí)從探頭的探針處看到的輸入電阻即為示波器的輸入電阻(如1M)，輸入包容即為示波器的輸入電容和電纜分布電容的等效電容，可達(dá)幾百pF?？梢?jiàn)，用“1” 擋進(jìn)行測(cè)量時(shí)，示波器的探頭有時(shí)會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。 示波器探頭補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整在使用示波器探頭進(jìn)行測(cè)量前，或者更換示波器探頭時(shí)，必須對(duì)探頭的補(bǔ)償進(jìn)行檢查和調(diào)整，使其處于最佳補(bǔ)償狀態(tài)。一般以示波器的校準(zhǔn)信號(hào)(如圖所示)作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。調(diào)整方法是，將探頭的衰減開(kāi)關(guān)撥到“10”擋，探頭接到示波器的校準(zhǔn)信號(hào)C

22、AL上，調(diào)節(jié)探頭的補(bǔ)償電容使得所顯示的波形如圖所示。即達(dá)到最佳補(bǔ)償狀態(tài)。R1C1=R2C2最佳補(bǔ)償示波器探頭補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整如果電路元件參數(shù)為 R1C1R2C2則到達(dá)示波器輸入端的信號(hào)的高頻分量過(guò)大，顯示波形如圖所示，波形的跳變邊沿出現(xiàn)過(guò)沖，探頭處于過(guò)補(bǔ)償狀態(tài)。過(guò)補(bǔ)償使用示波器測(cè)量電壓、相位、時(shí)間與頻率使用示波器測(cè)量電壓、相位、時(shí)間與頻率的一般方法。需要強(qiáng)調(diào)的是，在使用示波器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，示波器的有關(guān)調(diào)節(jié)旋鈕必須處于校準(zhǔn)狀態(tài)。例如：測(cè)量電壓時(shí)，Y通道的衰減器調(diào)節(jié)旋鈕必須處于校準(zhǔn)位置。在測(cè)量時(shí)間時(shí)，掃描時(shí)間調(diào)節(jié)旋鈕必須處于校準(zhǔn)狀態(tài)。只有這樣測(cè)得的值才是準(zhǔn)確的。使用示波器測(cè)量電壓直流電壓的測(cè)量交流電壓的測(cè)量上述被測(cè)信號(hào)是不含直流成分的正弦信號(hào)，一般選用交流耦合方式。即使被測(cè)信號(hào)是正弦信號(hào)，若頻率很低，亦應(yīng)選用直流耦合方式。如果輸入信號(hào)是含有直流分量的交流信號(hào)或脈沖信號(hào)，則通常選用直流耦合方式，以便觀察輸入信號(hào)的全部?jī)?nèi)容。使用示波器測(cè)量相位所謂相位測(cè)量，通常是指測(cè)量?jī)蓚€(gè)同頻率信號(hào)之間的相位差，如：測(cè)量RC電路的相移特性、放大電路的輸出信號(hào)相對(duì)于輸入信號(hào)的相