電子產(chǎn)品裝配與調(diào)試 第3版 課件 項目三 通用示波器的使用

項目四

通用示波器的使用1【項目說明】示波器是一種用于觀察和測量電信號的綜合性電子測量儀器。一切可以轉(zhuǎn)化為電壓的其它電學(xué)量（如電流、電功率、阻抗、位相等）和非電學(xué)量（溫度、位移、壓強、磁場、頻率等）以及它們隨時間的變化過程，都可以用示波器來進行實時觀察。通過示波器可以直觀地觀察被測電路的波形，包括形狀、幅度、頻率(周期)、相位，還可以對兩個波形進行比較，從而迅速、準確地找到被測電路的故障原因。因此，正確、熟練地使用示波器，是進行科學(xué)研究以及檢測、修理各種電子儀器的一項重要的基本功?！卷椖恳蟆?.了解示波器的結(jié)構(gòu)、工作原理、基本用途及工作特點。2.熟悉示波器按鍵及各旋鈕的用途，熟練掌握其使用方法。對于給定的被測信號能夠迅速而正確地調(diào)出清晰而穩(wěn)定的波形，并掌握電壓幅度和周期等物理量的測量，嚴格按照誤差及有效數(shù)字標準進行讀數(shù)。3.對于操作過程中出現(xiàn)的問題能夠積極進行思考，獨立解決。4示波器是一種用來顯示和觀測電信號的電子儀器，可以直接觀察和測量信號波形、電壓的大小和周期及測試相位差等。示波器一般分為模擬示波器和數(shù)字示波器。模擬示波器是一種實時檢測波形的示波器，它不具有存儲記憶的功能。數(shù)字示波器一般都具有存儲記憶功能，能存儲記憶測量過程中任意時間的瞬時信號波形。數(shù)字示波器的性能和用途遠遠大于模擬示波器，具有自動測量、存儲、使用方便、可集成等優(yōu)勢。數(shù)字示波器又分為數(shù)字存儲示波器（DSO）、數(shù)字熒光示波器（DPO）和采樣示波器、基于PC的數(shù)字示波器、手持數(shù)字示波器（示波表）等。根據(jù)是否帶顯示屏，示波器分為普通示波器、虛擬示波器。普通示波器是帶顯示屏的。虛擬示波器只將其他主要部件放在一個小鎳鋼盒子里，其體積非常小，不帶顯示屏，需要連接到計算機軟件上使用。一、常用示波器的類型任務(wù)四：示波器的使用項目一：常用工具和儀器儀表的使用圖幾種示波器的外形

二、雙蹤示波器的結(jié)構(gòu)與工作原理模擬示波器的組成和工作原理模擬示波器結(jié)構(gòu)框圖

三、UC8040型雙蹤示波器操作面板四、示波器探頭1.探頭的校正2.量程的選擇

當選擇×1擋時，信號是未經(jīng)衰減直接輸入示波器的。而選擇×10擋時，信號是經(jīng)過衰減到原信號的1/10后再輸入到示波器的。3.探頭的使用4.探頭的檢測5.探頭與被測電路連接時的注意事項任務(wù)2示波器的正確調(diào)整和使用方法【工作任務(wù)】1.熟練掌握示波器的調(diào)整和使用方法。2.能夠利用示波器迅速而準確地調(diào)出給定的被測信號，并能使波形清晰且穩(wěn)定。3.掌握運用示波器測量和計算被測信號電壓幅度和周期等物理量方法，能夠嚴格按照誤差及有效數(shù)字標準進行讀數(shù)?！鞠嚓P(guān)知識】示波器的正確調(diào)整和操作對于提高測量精度和延長儀器的使用壽命十分重要，模擬示波器的調(diào)整和使用方法基本相同。一、示波器使用注意事項1.熟練掌握示波器面板上各旋鈕作用后再操作。2.選擇合適的電源，并注意機殼接地，使用前要預(yù)熱幾分鐘再調(diào)整各旋鈕。3.經(jīng)過探頭衰減后的輸入信號切不可超過示波器允許的輸入電壓范圍，并應(yīng)注意防止觸電。4.探頭要與示波器配套使用，不能互換，且使用前要校正。通電預(yù)熱后再調(diào)整各旋鈕，同時注意各旋鈕應(yīng)先大致旋在中間位置。5.雙蹤示波器的兩路輸入端有一公共接地端，同時使用時應(yīng)防止接地線將外電路短路。6.盡量在顯示屏有效尺寸內(nèi)進行測量。7.輝度要適中，不宜過亮，不要讓光點長時間地停留在熒光屏上的某一位置上，以防損壞熒光屏。使用過程中，如果短時間內(nèi)不使用示波器，可將“輝度”旋鈕調(diào)至最小，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。8.示波器上的所有開關(guān)與旋鈕都有一定的強度和調(diào)節(jié)角度，使用時應(yīng)輕緩，不可用力過猛或隨意亂旋轉(zhuǎn)。9.波形不穩(wěn)定時，通常按“觸發(fā)源”、“觸發(fā)耦合方式”、“觸發(fā)方式”、“掃描速度”、“觸發(fā)電平”的順序進行調(diào)節(jié)。二、示波器的正確調(diào)整1.調(diào)節(jié)聚焦和輝度2.正確選擇觸發(fā)源和觸發(fā)方式3.正確選擇輸入耦合方式4.合理調(diào)整掃描速度5.調(diào)整波形位置和幾何尺寸6.合理操作雙通道7.調(diào)整觸發(fā)電平三、示波器的使用方法1.開機

①

開機前，將輝度旋鈕、聚焦旋鈕和掃描速度旋鈕及垂直衰減旋鈕或逆時針旋到底。②檢查電源是否符合要求，插好電源。③打開電源開關(guān)通電預(yù)熱5分鐘左右。2.調(diào)試

①

將輝度旋鈕順時針旋轉(zhuǎn)調(diào)至熒光屏上出現(xiàn)亮點，且亮度合適。

②緩慢調(diào)節(jié)聚焦旋鈕使亮點最圓最小。③調(diào)整亮點使之處于屏幕中央位置。④順時針旋轉(zhuǎn)掃描速度旋鈕，使屏幕上的亮點變成一條水平亮線。

如果亮線不水平，用工具輕輕調(diào)節(jié)光跡旋轉(zhuǎn)半可變電位器，使亮線水平。3.校正(探頭校正及垂直偏向靈敏度檢查)

①在示波器CH1端口插上示波器探頭（探頭量程選×10）。②將探針掛在校正信號輸出端上。③觸發(fā)源選擇開關(guān)置于CH1。④通道1的垂直衰減旋鈕轉(zhuǎn)至50mV位置。⑤調(diào)整探頭上的校正電容使方波信號最平坦。⑥將微調(diào)旋鈕和水平掃描微調(diào)旋鈕置于CAL位置，比較屏幕顯示的波形的頻率和幅度的計算值與校正信號參數(shù)是否一致。4.交直流信號的測試①垂直操作模式選擇鍵置于通道1（即CH1）位置。②通道1的輸入信號耦合開關(guān)調(diào)至GND位置。③觸發(fā)信號源選擇開關(guān)置于CH1位置。④觸發(fā)模式選擇開關(guān)置于“AUTO”擋。顯示屏上出現(xiàn)水平直線軌跡線。⑤調(diào)節(jié)垂直位置調(diào)整旋鈕使水平軌跡線與中心刻度線重合。

⑥將帶有直流分量的正弦交流信號輸入到通道1。通道1的輸入信號耦合開關(guān)調(diào)至AC位置，觸發(fā)模式選擇開關(guān)置于“NORM”擋，調(diào)節(jié)觸發(fā)電平調(diào)整旋鈕使波形穩(wěn)定。⑦調(diào)整垂直衰減選擇鈕使波形高度約為顯示屏高度的2/3。調(diào)整水平掃描速度旋鈕使顯示屏顯示1～2個周期波形。正弦波的幅值、峰峰值及周期、頻率的計算方法：

峰峰值VP-P=垂直格數(shù)×垂直衰減旋鈕指示的檔位值；

幅值=峰峰值÷2；

周期T=水平格數(shù)×掃描旋鈕指示的擋位；

頻率f=1/T。直流分量的計算方法：

直流分量=波形的最高位置到中心刻度線的垂直格數(shù)×垂直衰減旋鈕指示的擋位值-正弦幅值5.相位差的測試

①按電路圖連接電路②將垂直操作模式選擇鍵置于雙通道（DUAL）位置。③兩通道的輸入信號耦合開關(guān)和均置于GND位置。④觸發(fā)信號源選擇開關(guān)置于CH1位置。⑤觸發(fā)模式選擇開關(guān)置于AUTO位置。

⑥調(diào)節(jié)兩通道垂直位置調(diào)整鈕和使水平軌跡與中心刻度線重合。⑦將電路輸入的正弦波信號接到通道1，輸出信號接到通道2。⑧將兩通道的輸入信號耦合開關(guān)置于AC位置，觸發(fā)模式選擇開關(guān)置于“NORM”擋，調(diào)節(jié)觸發(fā)電平調(diào)整鈕使波形穩(wěn)定。⑨調(diào)整垂直衰減選擇鈕和使波形高度約為顯示屏高度的2/3左右；調(diào)節(jié)掃描時間選擇鈕使顯示屏顯示1～2個周期波形。相位差的計算方法：①計算出信號波形的周期；②再讀出兩信號時間差；

兩信號時間差=兩信號相鄰正向過零點水平格數(shù)×掃描時間擋位值③計算相位差。

計算方法：相位差=時間差×360°÷周期【實戰(zhàn)演練及考核】四、數(shù)字存儲示波器

UTD2102CEX-EDU數(shù)字示波器UTD2102CEX-EDU數(shù)字示波器面板

顯示區(qū)圖解UTD2102CEX-EDU中英文面板對照表

典型電信號的產(chǎn)生及顯示任務(wù)二：電信號的顯示（1）垂直系統(tǒng)數(shù)字示波器使用垂直控制鈕來顯示波形，調(diào)節(jié)垂直標尺和位置，以及設(shè)定輸入?yún)?shù)。垂直控制鈕除了具有和模擬示波器相同的通道選擇（CH1、CH2）、垂直移位（POSITION）、垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度（VOLTS/DIV）等外，還設(shè)有數(shù)學(xué)運算功能（MATH)。典型電信號的產(chǎn)生及顯示任務(wù)二：電信號的顯示（2）水平系統(tǒng)水平控制鈕除了水平位置（POSITION）、掃描時基因數(shù)（SEC/DIV）外，還有水平功能表（HORIMENU）?？墒褂盟娇刂柒o來改變時基、水平位置及波形的水平放大。典型電信號的產(chǎn)生及顯示任務(wù)二：電信號的顯示（3）觸發(fā)系統(tǒng)觸發(fā)菜單控制區(qū)包括觸發(fā)電平調(diào)整旋鈕(LEVEL)，觸發(fā)菜單按鍵(TRIGGERMENU)，強制觸發(fā)按鍵(FORCE)。幫助（HELP）按鈕和零點恢復(fù)快捷鍵（SETTOZERO）也位于這個區(qū)域。37LDS20410型示波器屬于數(shù)字示波器，其前面板左側(cè)部分是顯示屏，屬于光柵類顯示屏，用于顯示測量的電信號波形；右側(cè)部分包含按鈕、各功能鍵、水平掃描系統(tǒng)、垂直放大系統(tǒng)等；后面板包含電源等功能接口。LDS20410型示波器外形如圖1-36所示。LDS20410型示波器前后面板各部件的功能如表1-9所示。圖1-36LDS20410型示波器d的外形圖五、其它類型示波器面板的識讀任務(wù)四：示波器的使用項目一：常用工具和儀器儀表的使用38表1-9LDS20410型示波器前面板各部件的功能LDS20410型示波器面板的識讀續(xù)表任務(wù)四：示波器的使用項目一：常用工具和儀器儀表的使用39LDS20410型示波器的使用1．使用前的檢查示波器初次使用或久藏復(fù)用時，需要檢查示波器的外觀是否良好、操作功能區(qū)的按鍵是否完整、合格標識及日期是否完好。2．通電后的檢查（1）顯示檢查：將數(shù)字示波器通電開機，示波器有自檢功能，自檢合格后，操作者檢查示波器操作功能區(qū)按鍵指示燈正常亮起，顯示屏幕中出現(xiàn)光跡，分別調(diào)節(jié)亮度和聚焦旋鈕，使光跡的亮度適中、清晰。（2）測試通道檢查：通過連接電纜將本機校準信號輸入至CH1通道，調(diào)節(jié)電平旋鈕使波形穩(wěn)定，分別調(diào)節(jié)Y軸和X軸的位移，使波形與圖1-37（a）所示的補償適中的波形相吻合。用同樣的方法檢查CH2通道。（3）探頭的檢查：首先檢查測試探頭是否完好，確保完好后探頭分別接入兩Y軸輸入接口，將“VOLTS/DIV”開關(guān)調(diào)至10mV，探頭衰減置于×10擋，屏幕中應(yīng)同樣顯示圖1-37（a）所示的波形。若波形過沖，則顯示過補償波形，如圖1-37（b）所示；若波形下塌，則顯示欠補償波形，如圖1-37（c）所示。可用高頻旋具調(diào)節(jié)探頭補償元件，使波形最佳。調(diào)節(jié)探頭補償元件示意圖如圖1-38所示。任務(wù)四：示波器的使用項目一：常用工具和儀器儀表的使用圖1-37波形補償圖1-38調(diào)節(jié)探頭補償元件403．測試信號1）電壓的測量在測量時一般把“VOCIS/DIV”開關(guān)的微調(diào)以逆時針方向旋至校準位置，這樣可以按“VOLTS/DIV”的指示值直接計算被測信號的電壓幅值。由于被測信號一般都含有交流和直流兩種成分，所以在測試時應(yīng)根據(jù)下述方法操作。（1）交流電壓的測量：當只需測量被測信號的交流成分時，首先將Y軸的耦合方式開關(guān)置于“AC”位置，再調(diào)節(jié)“VOLTS/DIV”開關(guān)，使波形在屏幕中的顯示幅度適中。然后調(diào)節(jié)電平旋鈕使波形穩(wěn)定。最后分別調(diào)節(jié)Y軸和X軸的位移，使波形顯示值方便讀取。交流電壓的測量結(jié)果如圖1-39所示。LDS20410型示波器的使用圖1-39交流電壓的測量任務(wù)四：示波器的使用項目一：常用工具和儀器儀表的使用41根據(jù)“VOLTS/DIV”的指示值和波形在垂直方向顯示的坐標（DIV），有Vp-p＝V/DIV×H(DIV)已知VOLTS/DIV為2V，則Vp-p＝2×4.6＝9.2V。如果使用的探頭置于10：1位置，則應(yīng)將該值乘以10。（2）直流電壓的測量：當需測量被測信號的直流或含直流成分的電壓時，應(yīng)先將Y軸的耦合方式開關(guān)置于“GND”位置，然后調(diào)節(jié)垂直位移旋鈕使掃描基線在一個合適的位置上，再將耦合方式開關(guān)轉(zhuǎn)換到“DC”位置。接著調(diào)節(jié)“電平”旋鈕使波形同步。根據(jù)波