中職電子技能實(shí)訓(xùn)授課教案 項(xiàng)目三 任務(wù)四

1、(中職）電子技能實(shí)訓(xùn)授課教案 項(xiàng)目三 任務(wù)四(中職）電子技能實(shí)訓(xùn)授課教案 項(xiàng)目三 任務(wù)四第12頁(yè)(中職）電子技能實(shí)訓(xùn)授課教案 項(xiàng)目三 任務(wù)四職業(yè)教育精品規(guī)劃教材電子技能實(shí)訓(xùn)教 案使用教材： 電子技能實(shí)訓(xùn) 使用班級(jí)： 周課時(shí)量： 任課教師： 說(shuō)明：說(shuō)明：1.使用教材：（1）劉科建 主編；（2）北京理工大學(xué)出版社出版。2.本教案與教材配套使用。 電子技能實(shí)訓(xùn)授課教案（首頁(yè)）實(shí)習(xí)班級(jí)授課日期課 程電子技能實(shí)訓(xùn)任課教師項(xiàng) 目項(xiàng)目三 常用電子測(cè)量?jī)x器的使用授 課時(shí) 數(shù)任 務(wù) 任務(wù)四 雙蹤示波器的使用授 課時(shí) 數(shù)任務(wù)教學(xué)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)： 1.熟悉示波器面板各旋鈕功能； 2.能正確操作并獨(dú)立完各種波形的調(diào)試。

2、實(shí)習(xí)準(zhǔn)備 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 雙蹤示波器電子技能實(shí)訓(xùn)授課教案（課日教案）教學(xué)環(huán)節(jié)及時(shí)間分配教 學(xué) 內(nèi) 容教 學(xué)方 法組織教學(xué)：對(duì)學(xué)生點(diǎn)名，且對(duì)不來(lái)者進(jìn)行簡(jiǎn)單的了解并記錄。引入指導(dǎo)：對(duì)電子示波器的工作原理以及應(yīng)用進(jìn)行闡述。并簡(jiǎn)單介紹其分類。講授指導(dǎo)：見(jiàn)教案內(nèi)容。 項(xiàng)目三 常用電子測(cè)量?jī)x器的使用 任務(wù)四 雙蹤示波器的使用一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 本項(xiàng)目介紹了幾種常用電子儀器儀表的功能及使用。通過(guò)對(duì)晶體管特性圖示儀、模擬/ 數(shù)字萬(wàn)用表、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器以及雙蹤示波器的學(xué)習(xí)；掌握二極管、三極管特性曲線及相關(guān)參數(shù)的測(cè)量；掌握交直流電壓、電阻等參數(shù)的測(cè)量；掌握交流信號(hào)的調(diào)試輸出；掌握電信號(hào)周期、頻率、幅度等參數(shù)的測(cè)量與計(jì)算

3、；掌握電子儀器儀表的正確使用方法；掌握儀器儀表使用注意事項(xiàng)；通過(guò)對(duì)常用電子儀器儀表的學(xué)習(xí)，掌握儀器儀表在實(shí)際電路、學(xué)習(xí)中的靈活運(yùn)用能力。任務(wù)情景描述電子示波器（簡(jiǎn)稱示波器），是利用陰極射線射波管作為顯示器的一種電子測(cè)量?jī)x器。它可以把人眼看不見(jiàn)的電過(guò)程轉(zhuǎn)換成具體的可見(jiàn)圖像，主要用于觀測(cè)被測(cè)信號(hào)的波形，并可以通過(guò)現(xiàn)實(shí)的波形測(cè)量被測(cè)量的電壓、頻率、周期、相位差等。利用傳感器害了一測(cè)量各種非電量，因此在科學(xué)研究、生產(chǎn)等領(lǐng)域，示波器得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)示波器對(duì)信號(hào)的處理方式的不同可分為模擬示波器和數(shù)字示波器兩大類。模擬示波器采用模擬方式對(duì)時(shí)間信號(hào)進(jìn)行處理、顯示，可分為通用示波器、多束示波器、取樣示波器

4、、記憶示波器和專用示波器等。通用示波器又可分為單蹤、雙蹤、多蹤示波器。三、任務(wù)準(zhǔn)備 1.CA8020 20MHz雙蹤示波器的面板介紹如圖3-16是CA8020雙蹤示波器的面板結(jié)構(gòu)。圖3-7 CA8020雙蹤示波器的面板2.CA8020雙蹤示波器的使用說(shuō)明（單通道） （1）示波器使用前的設(shè)置和調(diào)整 使用前，先檢查電源電壓與儀器工作電壓是否相符，保證示波器外殼安全接地，并將各控制開(kāi)關(guān)做如表3-12設(shè)置：表3-12 CA8020示波器各控制開(kāi)關(guān)初始設(shè)置控制鍵名稱作用位置控制鍵名稱作用位置輝度旋鈕（1）居中水平掃描速度開(kāi)關(guān)T/div（26）0.5ms聚焦旋鈕（3）居中觸發(fā)源選擇開(kāi)關(guān)(22)內(nèi)X、Y位移

5、（8）（9）居中內(nèi)觸發(fā)源(21)Y1垂直方式（10）Y1觸發(fā)極性選擇開(kāi)關(guān)(23)+Y衰減開(kāi)關(guān)V/div（11）10mV觸發(fā)方式(27)峰-峰值自動(dòng)Y微調(diào)（13）校正位置輸入耦合（15）AC （2）示波器開(kāi)機(jī)及調(diào)整a.打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，指示燈亮約20S后，屏幕出現(xiàn)光跡。如果60秒后還沒(méi)有出現(xiàn)光跡，反回頭檢查開(kāi)關(guān)和控制旋鈕的設(shè)置。b.分別調(diào)節(jié)亮度、聚焦，使光跡亮度適中清晰。c.調(diào)節(jié)通道1位移旋鈕旋（8），用螺絲刀調(diào)節(jié)光跡旋轉(zhuǎn)電位器（4）使光跡與水平刻度平行。 (3)探頭連接與儀器自校將耦合方式開(kāi)關(guān)（15）設(shè)置在AC狀態(tài)，用本儀器附件中的探頭接到CH1連接插座，探頭的頭勾在校準(zhǔn)信號(hào)輸出插座上，垂直方式開(kāi)

6、關(guān)置于“CH1”，調(diào)節(jié)CH1移位和X移位及其他控制裝置，使波形顯示如圖3-8所示。圖3-8 自校信號(hào)方波波形 調(diào)整探極上的微調(diào)電容，使波形如圖3-8(a)中正確平頂所示。同理，將附件中的另一個(gè)探頭接到CH2輸入連接器上，探頭的頭勾在校準(zhǔn)信號(hào)輸出插座上，垂直方式開(kāi)關(guān)置于“CH2”。調(diào)節(jié)CH2移位使顯示波形居中，調(diào)整探頭上的微調(diào)電容，使波形如圖3-8(a)中正確平頂所示。觀察顯示波形的幅度為5格，周期為2格。以上是示波器最基本的操作，通道2的操作與通道1的操作相同。如果想進(jìn)行雙通道同時(shí)顯示，則需要改變垂直方式開(kāi)關(guān)（10）到交替狀態(tài)，于是通道2的光跡也會(huì)出現(xiàn)在屏幕上。這是通道1顯示一個(gè)方波（來(lái)自校正

7、信號(hào)輸出的波形），而通道2則僅顯示一條直線，因?yàn)闆](méi)有信號(hào)接到該通道?，F(xiàn)在將校正信號(hào)接到Y(jié)2的輸入端，調(diào)整衰減開(kāi)關(guān)（11）（12）以及垂直位移（8）（9）使兩通道的波形如圖所示。Y1、Y2的信號(hào)交替顯示到屏幕上，此設(shè)定用于觀察頻率快（掃描時(shí)間短）的兩路信號(hào)。改變垂直方式到斷續(xù)狀態(tài)，Y1與Y2的信號(hào)以400kHz的速度交替顯示在屏幕上，此設(shè)定用于觀察頻率慢（掃描時(shí)間長(zhǎng)）的兩路信號(hào)。在進(jìn)行雙通道操作時(shí)，必須通過(guò)“內(nèi)觸發(fā)源”選擇開(kāi)關(guān)來(lái)選擇通道1或通道2的信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)。這時(shí)如果Y1與Y2的信號(hào)同步（兩通道輸入信號(hào)頻率是偶數(shù)倍），則兩個(gè)波形都會(huì)穩(wěn)定顯示出來(lái)。不然，則僅有選擇了相應(yīng)觸發(fā)信號(hào)源的通道可以穩(wěn)

8、定地顯示信號(hào)；如果Y1/Y2開(kāi)關(guān)按下，則兩個(gè)波形都會(huì)同時(shí)穩(wěn)定顯示出來(lái)。 (4)示波器的基本測(cè)量方法a.峰-峰值電壓測(cè)量 圖3-9 峰-峰值電壓的測(cè)量 使用示波器測(cè)量電壓的優(yōu)點(diǎn)是在確定其大小的同時(shí)可觀察波形是否失真，還可以同時(shí)顯示其頻率和相位，但示波器只能測(cè)出電壓的峰值、峰峰值、任意時(shí)刻的電壓瞬時(shí)值或任意兩個(gè)點(diǎn)的電位差值，如果要求有效值或平均值，則需經(jīng)過(guò)換算。 測(cè)量時(shí)先將耦合開(kāi)關(guān)置于“”，調(diào)節(jié)掃描線值屏幕中心，以此作為零點(diǎn)平線，以后不再調(diào)動(dòng)。 將耦合開(kāi)關(guān)置于“AC”，接入被測(cè)電壓，選擇合適的Y軸偏轉(zhuǎn)因數(shù)（V/div），使顯示波形的垂直偏轉(zhuǎn)盡可能大（不能超過(guò)屏幕有效面積 ），還應(yīng)調(diào)節(jié)有關(guān)旋鈕，使屏

9、幕上顯示一個(gè)或幾個(gè)周期的穩(wěn)定波形，如圖3-9所示。讀出顯示波形中所需測(cè)量點(diǎn)到零點(diǎn)平的距離H，則可求出被測(cè)點(diǎn)的電壓： uH（div）Dy（V/div）K式中各符號(hào)含義同前述。如果被測(cè)電壓是正弦波，則其峰峰值是： UppH（div）Dy（V/div）K式中H為波形總高度。 被測(cè)電壓的峰值及有效值分別為： UpUp-p/2 Ums0.707Up b.周期測(cè)量 測(cè)量前應(yīng)對(duì)示波器各檔掃速進(jìn)行校準(zhǔn)，并將掃描“微調(diào)”置于“校準(zhǔn)”位置。當(dāng)接入被測(cè)信號(hào)后，調(diào)節(jié)示波器有關(guān)旋鈕，使波形的高度和寬度比較合適，并移動(dòng)波形至屏幕中心和選擇表示一個(gè)周期的被測(cè)點(diǎn)A、B，將這兩點(diǎn)移到刻度線上，以便讀取具體長(zhǎng)度值，如圖3-10所

10、示。 圖 3-10 周期的測(cè)量 讀出A、B兩點(diǎn)之間的水平格數(shù)x，掃描速度及X軸擴(kuò)展倍率K，則可以推算出被測(cè)信號(hào)周期。 Tx（cm）（t/cm）/K 從圖中知道信號(hào)一個(gè)周期的x8cm，10ms/cm，掃描擴(kuò)展置于常態(tài)，信號(hào)周期： Tx（cm）（t/cm）/K 810ms 80ms注：置于常態(tài)時(shí)K=1。 c.頻率測(cè)量 根據(jù)信號(hào)頻率和周期互為倒數(shù)的關(guān)系，用前面所述的方法，先測(cè)得信號(hào)周期，再換算成頻率。 如屏幕上測(cè)得一個(gè)完整周期波形，顯示的x8cm，掃描因數(shù)置于10s/cm，掃描不擴(kuò)展，則信號(hào)頻率： f1/T（1/x） （1/8）10106 12500 Hz 12.5KHz d.測(cè)量同一個(gè)信號(hào)內(nèi)的時(shí)間

11、間隔 同一個(gè)被測(cè)信號(hào)中任意兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔的測(cè)量方法與周期測(cè)量方法相同。下面以測(cè)量矩形脈沖的上升沿時(shí)間與脈沖寬度為例進(jìn)行討論。 由于示波器Y軸系統(tǒng)中有延遲線電路，以使用內(nèi)觸發(fā)為宜。接入信號(hào)后，正確操作示波器有關(guān)旋鈕，使脈沖相應(yīng)部分在水平方向充分展開(kāi)，并在垂直方向有足夠幅度，如圖3-11所示。圖3-11 上升時(shí)間的測(cè)量 如圖3-11所示，脈沖幅度占5div，并且10和90電平處于網(wǎng)格上，所以很容易讀出上升沿時(shí)間。圖3-12 脈沖寬度的測(cè)量 圖3-12中脈沖幅度占6div，50電平也正好在網(wǎng)格橫線上，很容易確定脈沖寬度。 測(cè)量時(shí)必須將X軸增益微調(diào)（或掃描因數(shù)微調(diào)）旋鈕旋至“校準(zhǔn)”位置。還需注意，示

12、波器的Y軸調(diào)到本身存在固有的上升時(shí)間，這對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響，尤其是當(dāng)被測(cè)脈沖的上升時(shí)間接近儀器本身固有上升時(shí)間時(shí)，誤差更大，此時(shí)應(yīng)按下式進(jìn)行： 式中 被測(cè)脈沖實(shí)際上升時(shí)間； 屏幕上顯示的上升時(shí)間； 示波器本身固有上升時(shí)間。 e.測(cè)量?jī)蓚€(gè)信號(hào)（主要指脈沖信號(hào)）的時(shí)間差 用雙蹤示波器測(cè)量?jī)蓚€(gè)脈沖信號(hào)之間的時(shí)間間隔很方便。將兩個(gè)被測(cè)信號(hào)分別接到Y(jié)軸兩個(gè)通道的輸入端，采用“斷續(xù)”或“交替”顯示。要采用內(nèi)觸發(fā)，并且觸發(fā)源選擇時(shí)間領(lǐng)先的信號(hào)所接入的通道，并且在“交替顯”示時(shí)，不得采用CH1、CH2交替觸發(fā)。熒光屏顯示如圖3-13所示：圖3-13 兩個(gè)信號(hào)的時(shí)間差 圖3-13中的兩個(gè)波形，根據(jù)波形的時(shí)刻t1與

13、波形的時(shí)刻t2在屏幕上的位置及所選用的掃描因數(shù)確定時(shí)間間隔； tdt2t1xD 當(dāng)脈沖寬度很窄時(shí)，不宜采用“斷續(xù)”顯示。 f.測(cè)量正弦波的相位差 相位差指兩個(gè)頻率相同的正弦信號(hào)之間相位差，即初相位差。對(duì)于任意同頻率不同相位的正弦信號(hào)，如圖3-14所示。圖3-14兩同頻率正弦信號(hào)相位差 使用雙蹤示波器測(cè)量相位差時(shí)，可將信號(hào)分別接入Y系統(tǒng)的兩個(gè)通道輸入端，并選擇觸發(fā)信號(hào)，采用“交替”或“斷續(xù)”顯示。適當(dāng)調(diào)整“Y位移”，使兩個(gè)信號(hào)重疊起來(lái)，這時(shí)可從圖中讀出AB和AC的長(zhǎng)度，按式計(jì)算相位差。 （AC/AB）360 在測(cè)量時(shí)，X軸掃描因數(shù)“微調(diào)旋鈕不一定置于“校準(zhǔn)”位置，但其位置一經(jīng)確定，在整個(gè)過(guò)程中不

14、得更動(dòng)。 (5)示波器的使用注意事項(xiàng) a.掌握所使用的示波器面板上各旋鈕的作用后再操作。 b.使用示波器時(shí)，光點(diǎn)亮度要適中，不宜過(guò)亮，且光點(diǎn)不宜長(zhǎng)時(shí)間停留在同一個(gè)點(diǎn)上，以免損壞熒光屏。 c.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，如果短時(shí)間不使用示波器，可將“輝度”旋鈕調(diào)到最小，不要經(jīng)常通斷示波器的電源，以免縮短示波管的使用壽命。 d.示波器上所有開(kāi)關(guān)與旋鈕都有一定強(qiáng)度與調(diào)節(jié)角度，使用時(shí)應(yīng)輕輕地緩緩旋轉(zhuǎn)，不能用力過(guò)猛或隨意亂旋轉(zhuǎn)。四、任務(wù)實(shí)訓(xùn) 實(shí)訓(xùn)一：電阻的識(shí)別與檢測(cè)設(shè)備及工量具 設(shè)備及工具：函數(shù)信號(hào)發(fā)生器；雙蹤示波器實(shí)訓(xùn)過(guò)程 步驟1：接通示波器和信號(hào)發(fā)生器電源，調(diào)節(jié)示波器，使之熒光屏上出現(xiàn)掃描線并完成示波器使用前的自校； 步驟2：調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器，使其輸出電壓的有效值為1-5V、頻率為1kHz; 步驟3：將函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)連接到示波器的輸入端； 步驟4：用示波器觀察信號(hào)波形，調(diào)節(jié)先關(guān)旋鈕，是屏幕上出現(xiàn)1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)完整、穩(wěn)定的正弦波； 步驟5：測(cè)量信號(hào)波形的幅值和頻率，并將結(jié)果記錄在表 中；步驟6：將函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)頻率調(diào)整到100Hz、10kHz、150kHz,分別調(diào)整示波器相關(guān)旋鈕，使顯示波形清晰、穩(wěn)定，測(cè)量信號(hào)波形的幅值