示波器的使用實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、 物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)名稱 示波器的使用二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解示波器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握示波器的調(diào)節(jié)和使用方法2.掌握用示波器觀察電信號(hào)波形的方法3.學(xué)會(huì)使用雙蹤示波器觀察薩如圖形和控制示波管工作的電路三、實(shí)驗(yàn)原理雙蹤示波器包括兩部分，由示波管和控制示波管的控制電路構(gòu)成1.示波管 示波管是呈喇叭形的玻璃泡，抽成高真空，部裝有電子槍和兩隊(duì)相互垂直的偏轉(zhuǎn)板，喇叭口的球面壁上涂有熒光物質(zhì)，構(gòu)成熒光屏，高速電子撞擊在熒光屏上會(huì)使熒光物質(zhì)發(fā)光，在熒光屏上就能看到一個(gè)亮點(diǎn)。Y偏轉(zhuǎn)板是水平放置的兩塊電極。在Y偏轉(zhuǎn)板上和X偏轉(zhuǎn)板上分別加上電壓，可以在熒光屏上得到相應(yīng)的圖形。雙蹤示波器原理2.雙蹤示波器的原

2、理 雙蹤示波器控制電路主要包括：電子開(kāi)關(guān)，垂直放大電路，水平放大電路，掃描發(fā)生器，同步電路，電源等；其中，電子開(kāi)關(guān)使兩個(gè)待測(cè)電壓信號(hào)YCH1和YCH2周期性的輪流作用在Y偏轉(zhuǎn)板，這樣在熒光屏上忽而顯示YCH1信號(hào)波形，忽而顯示YCH2信號(hào)波形，由于熒光屏熒光物質(zhì)的余暉與人眼視覺(jué)滯留效應(yīng)，熒光屏上看到的是兩個(gè)波形。如果正弦波與鋸齒波電壓的周期稍不同，屏上呈現(xiàn)的是一移動(dòng)的不穩(wěn)定圖形，這是因?yàn)閽呙栊盘?hào)的周期與被測(cè)信號(hào)的周期不一致或不呈整數(shù)倍，以致每次掃描開(kāi)始時(shí)波形曲線上的起點(diǎn)均不一樣所造成的，為了獲得一定數(shù)量的完整周期波形，示波器上設(shè)有“Time/div”調(diào)節(jié)旋鈕，用來(lái)調(diào)節(jié)鋸齒波電壓的周期，使之與被

3、測(cè)信號(hào)的周期呈合適的關(guān)系，從而顯示出完整周期的正弦波性。（看到穩(wěn)定波形的條件：只有一個(gè)信號(hào)同步）當(dāng)掃描信號(hào)的周期與被測(cè)信號(hào)的周期一致或是整數(shù)倍，屏上一般會(huì)顯示出完整周期的正弦波形，但由于環(huán)境或其他因素的影響，波形會(huì)移動(dòng)，為此示波器裝有掃描同步電路，同步電路從垂直放大電路中取出部分待測(cè)信號(hào)，輸入到掃描發(fā)生器，迫使鋸齒波與待測(cè)信號(hào)同步，此稱為“同步”；反之則為“外同步”。操作時(shí)，使用“電平旋鈕”，改變觸發(fā)電勢(shì)高度，當(dāng)待測(cè)電壓達(dá)到觸發(fā)電平時(shí)，開(kāi)始掃描，直到一個(gè)掃描周期結(jié)束。但如果觸發(fā)電勢(shì)超出所顯示波形最高點(diǎn)或最低點(diǎn)的圍，則掃描電壓消失，掃描停止。3.示波器顯示波形原理如果在示波器的YCH1或YCH2

4、端口加上正弦波，在示波器的X偏轉(zhuǎn)板加上示波器部的鋸齒波，當(dāng)鋸齒波電壓的變化周期相等時(shí)，則在熒光屏上顯示出完整的正弦波形。4.薩如圖形的基本原理如果在示波器的Y偏轉(zhuǎn)板上加上正弦波，在X偏轉(zhuǎn)板上加上另一正弦波，則當(dāng)兩正弦波信號(hào)的頻率比為簡(jiǎn)單整數(shù)比時(shí)，在熒光屏上將得到薩如圖形。四、儀器用具： 信號(hào)發(fā)生器、雙蹤示波頭、探頭五、實(shí)驗(yàn)容幾種薩如圖形nx ny分別代表圖形在水平或垂直方向的切點(diǎn)數(shù)量nx/ny=1/2 nx/ny=1/3 nx/ny=2/3 nx/ny=3/41觀察正弦波形a.打開(kāi)示波器 b.開(kāi)通CH1與相應(yīng)信號(hào)發(fā)生器 fx=100Hz c.得到大小合適穩(wěn)定的正弦波2.測(cè)正弦波電壓，測(cè)正弦波的

5、周期 a.調(diào)節(jié)波形上下移動(dòng)鍵，使得fx=100Hz，改變一次v/div,再記錄dyb.調(diào)整波形左右移動(dòng)鍵，使得改變一次t/div,再記錄dxdv（V）垂直格數(shù)Vpp(V)dx(us)水平格數(shù)fy(Hz)13.23.21003.82631實(shí)際示數(shù)12.226863.觀察薩如圖形a.開(kāi)通CH2與相應(yīng)的信號(hào)發(fā)生器b.調(diào)節(jié)該信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率，直至觀察到第二條穩(wěn)定的正弦波c.按下“HOR1 MENU”+F5（將CH2信號(hào)從輸入）d.再次調(diào)節(jié)頻率，使得fx/fy分別等于1:1,1:2,1:3，畫(huà)下圖形六、數(shù)據(jù)處理dyv/div(V )Vpp(V)1.5.8211.62.2.3511.5dxT/div(

6、 ms)T(ms )1.42.5102.2510薩如圖形fx(Hz)fy(Hz)圖形nxnyfx/fynx/ny1100100111/11/12100200211/2233/1七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析小結(jié)示波器使顯示電壓隨時(shí)間變化的測(cè)試儀器，也就是電壓波形，是電子測(cè)試中最基礎(chǔ)也是最重要的儀器（以電子槍結(jié)構(gòu)和人臉滯留效應(yīng)為基礎(chǔ)）。利用示波器，可以觀測(cè)和比較單次過(guò)程和非周期現(xiàn)象、低頻和慢速信號(hào)，以與不同時(shí)間不同地點(diǎn)觀測(cè)到的信號(hào)。示波器的原理已應(yīng)用于生活中的各類(lèi)顯示屏上，極影響人類(lèi)的生活。在醫(yī)學(xué)方面，示波器主要用于各類(lèi)影像圖形的呈現(xiàn)，如心電圖、CT、X光、核磁共振等。學(xué)習(xí)示波器的

7、使用可以為以后的臨床工作增加經(jīng)驗(yàn)。八、誤差分析1.桌面振動(dòng)造成的影響。2.示波器上顯示的熒光線較粗，取電壓值時(shí)的熒光線間寬度不準(zhǔn)，使電壓值不準(zhǔn)。 3.取正弦周期時(shí)肉眼調(diào)節(jié)兩熒光線間寬度不準(zhǔn)，導(dǎo)致周期測(cè)定不準(zhǔn)確。 4.在選確定fy的值時(shí)上下跳動(dòng)，可能造成取值不準(zhǔn)。5.機(jī)器系統(tǒng)存在系統(tǒng)誤差。九、思考與討論1.簡(jiǎn)述示波器顯示u-t圖形（即電信號(hào)波形）的原理。答：示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質(zhì)的屏幕上，就可以產(chǎn)生細(xì)小的光點(diǎn)。當(dāng)一個(gè)直流電壓加到一對(duì)偏轉(zhuǎn)板上時(shí)，將使光點(diǎn)在熒光屏上產(chǎn)生一個(gè)固定位移，該位移的大小與所加直流電壓成正比。如果分別將兩個(gè)直流電壓同時(shí)加到垂直和水平兩對(duì)偏轉(zhuǎn)

8、板上時(shí)，則熒光屏上的光點(diǎn)位置就由兩個(gè)方向的位移所共同決定。在被測(cè)信號(hào)的瞬時(shí)值的變化曲線,即u-t曲線。2.怎樣用示波器定量地測(cè)量交流信號(hào)的電壓有效值和頻率？答：用光標(biāo)法。調(diào)節(jié)波形上下移動(dòng)鍵，使一條水平線對(duì)準(zhǔn)波谷或波峰，計(jì)算峰-峰值，除以二就是振幅，再除以2（1.414）就是有效值。3.觀察兩個(gè)信號(hào)的合成薩如圖形時(shí)，應(yīng)如何操作示波器？答：a.開(kāi)通CH2與相應(yīng)的信號(hào)發(fā)生器fyb.調(diào)節(jié)該信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率，直至觀察到第二條穩(wěn)定的正弦波c.按下“HOR1 MENU”+F5（將CH2信號(hào)從輸入）4.為了使薩如圖形穩(wěn)定下來(lái)，能否使用示波器上的同步旋鈕？為什么？答：不能。因?yàn)樗_如圖形實(shí)際上是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)在

9、x軸、y軸上振動(dòng)形成的；同步旋鈕是使每次掃描都掃描在同一個(gè)起始相位，使一個(gè)示波器只有一個(gè)穩(wěn)定的圖形。（例：當(dāng)你測(cè)正弦波時(shí)示波器有多個(gè)波形，這時(shí)就可以調(diào)節(jié)同步旋鈕）但從薩如圖形的形成原理來(lái)看，調(diào)節(jié)同步旋鈕不能使它穩(wěn)定下來(lái)。5.用示波器觀測(cè)周期為0.2ms的正弦電壓，若在熒光屏上呈現(xiàn)了3個(gè)完整而穩(wěn)定的正弦波形，掃描電壓的周期等于多少毫秒？答： 0.2×3=0.6ms，所以周期是0.06ms.十、附上原始數(shù)據(jù)1. 若不給自己設(shè)限，則人生中就沒(méi)有限制你發(fā)揮的藩籬。2. 若不是心寬似海，哪有人生風(fēng)平浪靜。在紛雜的塵世里，為自己留下一片純靜的心靈空間，不管是潮起潮落，也不管是陰晴圓缺，你都可以免去浮躁，義無(wú)反顧，勇往直前，輕松自如地走好人生路上的每一步3. 花一些時(shí)間，總會(huì)看清一些事。用一些事情，總會(huì)看清一些人。有時(shí)候覺(jué)得自己像個(gè)神經(jīng)病。既糾結(jié)了自己，又打擾了別人。努力過(guò)后，才知道許多事情，堅(jiān)