A. 示波器的测量原理
一、示波器的作用
1.广泛的电子测量仪器;
2.测量电信号的波形(电压与时间关系);
3.测量幅度、周期、频率和相位等参数;
4.配合传感器,测量一切可以转化为电压的参量(如电流、电阻、温度磁强等)
二、工作原理
1.组成:
2.电子偏转:电子在水平/垂直方向受电场力。
3.电子扫描:在水平偏转板上加锯齿波电压,电子束在水平方向周期性地来回扫动,屏幕出现水平亮线,称为 “扫描”。
扫描方式:AUTO/NORM。
4.波形显示原理:在Y偏转板加正弦电压Uy,在X偏转板加锯齿电压Ux,使电子在Y方向做正弦运动,沿X方向做匀速运动。
若Tx=nTy。则屏幕上出现n个稳定的正弦波。 触发同步:只有Tx为Ty的整数倍时,屏幕上的波形才能稳定。
为了得到稳定波形,可以采用触发同步:即从触发源(如Y轴电压)引入一部分信号去控制锯齿波发生器,强制Tx=nTy。
调同步:选触发源(source)—调电平(trigger level )。
双踪显示:利用电子开关,把通道1(CH1)和通道2(CH2)的两个信号波形轮流显示。
选通道:CH1、CH2、CH1+CH2,CH1-CH2
选显示方式:交替(ALT)/断续(CHOP)
5.李萨如图,用李萨如图测量信号频率
把两个正弦信号分别加到X轴(CH1)和Y轴(CH2)输入端,则屏幕上光点的运动轨迹是两个互相垂直的谐振动的合成。当两个正弦信号频率之比为整数时,其轨迹是一个稳定的闭合曲线。这种曲线称为李萨如图,如图3-3-6所示。
三、示波器的使用方法
1.面板
2.使用方法
1)选扫描方式(SWEEP MODE) :AUTO,以便无信号输入时产生水平亮线。 (NORMAL/SINGLE)。
旋钮居中:先将常用旋钮放在中间位置,如“INTEN”(波形亮度)、“READ OUT”(字符亮度)和“POSITION”(垂直位移)、“←→POSITION”(水平位移)等常用旋钮居中。
2)选通道:CH1/CH2;
选显示方式:ALT交流(AC)耦合:一般情况下,按DC/AC键,使CH1和CH2输入信号耦合方式为AC。
3)调同步
选触发源(source):按SOURCE(触发源)键——VERT(垂直)触发方式,这样不管从CH1还是从CH2输入信号,都能得到稳定的波形显示。
交流(AC)耦合:按COUPLE(耦合)键,使触发信号耦合方式为AC。
调波形稳定:调“TRIG LEVEL”(触发电平)
4)调大小
调节X轴“TIME/DIV(扫描速率)” 旋纽,使屏幕X方向显示1~2个周期波形。
调节Y轴“VOLTS/DIV(偏转因数)”旋纽,使Y方向信号的峰峰值占3~5格。
B. 怎么用示波器测电压
LED电源需要的示波器一般都是频率不高的示波器,示波器的探针有一个红色的笔针接你要测量的地方。 黑色的架子是电压参考接口,一般接地。示波器屏幕中央的横线是0V的位置,根据你示波器幅度调节旋钮,对比出测量的电压值。 也可以使用mark功能读出电压。
资料拓展:
示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点(这是传统的模拟示波器的工作原理)。在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。
用来测量交流电或脉冲电流波的形状的仪器,由电子管放大器、扫描振荡器、阴极射线管等组成。除观测电流的波形外,还可以测定频率、电压强度等。凡可以变为电效应的周期性物理过程都可以用示波器进行观测。
电压的测量
利用示波器所做的任何测量,都是归结为对电压的测量。示波器可以测量各种波形的电压幅度,既可以测量直流电压和正弦电压,又可以测量脉冲或非正弦电压的幅度。更有用的是它可以测量一个脉冲电压波形各部分的电压幅值,如上冲量或顶部下降量等。这是其他任何电压测量仪器都不能比拟的。
1.直接测量法
所谓直接测量法,就是直接从屏幕上量出被测电压波形的高度,然后换算成电压值。定量测试电压时,一般把Y轴灵敏度开关的微调旋钮转至“校准”位置上,这样,就可以从“V/div”的指示值和被测信号占取的纵轴坐标值直接计算被测电压值。所以,直接测量法又称为标尺法。
(1)交流电压的测量
将Y轴输入耦合开关置于“AC”位置,显示出输入波形的交流成分。如交流信号的频率很低时,则应将Y轴输入耦合开关置于“DC”位置。
将被测波形移至示波管屏幕的中心位置,用“V/div”开关将被测波形控制在屏幕有效工作面积的范围内,按坐标刻度片的分度读取整个波形所占Y轴方向的度数H,则被测电压的峰-峰值VP-P可等于“V/div”开关指示值与H的乘积。如果使用探头测量时,应把探头的衰减量计算在内,即把上述计算数值乘10。
例如示波器的Y轴灵敏度开关“V/div”位于0.2档级,被测波形占Y轴的坐标幅度H为5div,则此信号电压的峰-峰值为1V。如是经探头测量,仍指示上述数值,则被测信号电压的峰-峰值就为10V。
(2)直流电压的测量
将Y轴输入耦合开关置于“地”位置,触发方式开关置“自动”位置,使屏幕显示一水平扫描线,此扫描线便为零电平线。
将Y轴输入耦合开关置“DC”位置,加入被测电压,此时,扫描线在Y轴方向产生跳变位移H,被测电压即为“V/div”开关指示值与H的乘积。
直接测量法简单易行,但误差较大。产生误差的因素有读数误差、视差和示波器的系统误差(衰减器、偏转系统、示波管边缘效应)等。
2.比较测量法
比较测量法就是用一已知的标准电压波形与被测电压波形进行比较求得被测电压值。将被测电压Vx输入示波器的Y轴通道,调节Y轴灵敏度选择开关“V/div”及其微调旋钮,使荧光屏显示出便于测量的高度Hx并做好记录,且“V/div”开关及微调旋钮位置保持不变。去掉被测电压,把一个已知的可调标准电压Vs输入Y轴,调节标准电压的输出幅度,使它显示与被测电压相同的幅度。此时,标准电压的输出幅度等于被测电压的幅度。比较法测量电压可避免垂直系统引起和误差,因而提高了测量精度。
资料参考:
示波器 网络
C. 利用示波器测量几种基本参数的方法
下面介绍利用示波器测量电压、时间、相位、频率的方法。
1、电压的测量:
利用示波器所做的任何测量,都是归结为对电压的测量。示波器可以测量各种波形的电压幅度,既可以测量直流电压和正弦电压,又可以测量脉冲或非正弦电压的幅度。更有用的是它可以测量一个脉冲电压波形各部分的电压幅值。
2、时间的测量:
示波器时基能产生与时间呈线性关系的扫描线,因而可以用荧光屏的水平刻度来测量波形的时间参数,如周期性信号的重复周期、脉冲信号的宽度、时间间隔、上升时间(前沿)和下降时间(后沿)、两个信号的时间差等等。
3、相位的测量:
利用示波器测量两个正弦电压之间的相位差具有实用意义,用计数器可以测量频率和时间,但不能直接测量正弦电压之间的相位关系。
4、频率的测量:
用示波器测量信号频率可采用周期法。对于任何周期信号,可用前述的时间间隔的测量方法,先测定其每个周期的时间T,再用下式求出频率f :f=1/T
(3)示波器的测量方法扩展阅读
使用示波器的操作事项:
1、通用示波器通过调节亮度和聚焦旋钮使光点直径最小以使波形清晰,减小测试误差;不要使光点停留在一点不动,否则电子束轰击一点宜在荧光屏上形成暗斑,损坏荧光屏。
2、测量系统- 例如示波器、信号源;打印机、计算机等设备等。被测电子设备- 例如仪器、电子部件、电路板、被测设备供电电源等设备接地线必须与公共地(大地)相连。
3、用户如须要测量开关电源(开关电源初级,控制电路) 、UPS(不间断电源)、电子整流器、节能灯、变频器等类型产品或其它与市电AC220V 不能隔离的电子设备进行浮地信号测试时,必使用DP100高压隔离差分探头。
D. 数字示波器的原理和使用实验中: 1。简述光标测量方法的要点 2.简述数字示波器测量单次脉冲信号的基本方法
先从泰克的示波器用起,你的问题会少很多
E. 示波器可以测量信号参数的测量方法有几种
当然可以通过测试了,有测量设备就可以一一判断。
示波器都有校准信号,自测是对的,基本可以认为是好的;再用示波器去测量信号发生器产生的波形及其各种参数以判断信号发生器的好坏;电源一般需要万用表即可判断好坏的。
F. 示波器的使用方法
示波器虽然分成好几类,各类又有许多种型号,但是一般的示波器除频带宽度、输入灵敏度等不完全相同外,在使用方法的基本方面都是相同的。
检查示波器主机及其配件无缺漏和无损坏后,摁一下示波器左下角的开关按钮,将示波器打开。恢复默认状态后使用普通无源探头与面板上的“探头补偿端”进行连接,连接的过程中不要接反。
接入探头补偿端信号后点击“Auto Setup”,此时屏幕上可能会出现三种波形,探头补偿端方波幅值约为 3.0V,频率
为 1KHz。
注意事项:
1、通用示波器通过调节亮度和聚焦旋钮使光点直径最小以使波形清晰,减小测试误差;不要使光点停留在一点不动,否则电子束轰击一点宜在荧光屏上形成暗斑,损坏荧光屏。
2、测量系统- 例如示波器、信号源;打印机、计算机等设备等。被测电子设备- 例如仪器、电子部件、电路板、被测设备供电电源等设备接地线必须与公共地(大地)相连。
3、TDS200/TDS1000/TDS2000 系列数字示波器配合探头使用时,只能测量(被测信号- 信号地就是大地,信号端输出幅度小于300V CAT II)信号的波形。
绝对不能测量市电AC220V 或与市电AC220V 不能隔离的电子设备的浮地信号。(浮地是不能接大地的,否则造成仪器损坏,如测试电磁炉。)
4、通用示波器的外壳,信号输入端BNC 插座金属外圈,探头接地线,AC220V 电源插座接地线端都是相通的。
如仪器使用时不接大地线,直接用探头对浮地信号测量,则仪器相对大地会产生电位差;电压值等于探头接地线接触被测设备点与大地之间的电位差。这将对仪器操作人员、示波器、被测电子设备带来严重安全危险。
5、用户如须要测量开关电源(开关电源初级,控制电路) 、UPS(不间断电源)、电子整流器、节能灯、变频器等类型产品或其它与市电AC220V 不能隔离的电子设备进行浮地信号测试时,必使用DP100高压隔离差分探头。
G. 示波器怎样测量瞬时值
如何用示波器来测量波形瞬时值的变化。
这个过程其实分为2个部分,第一部分是捕捉到断电时间的波形。第二部分,就是计算捕捉到的波形的断电时间。
我们先来讲讲如何用示波器捕捉到断电时间的波形。信号可以分为交流电和直流电,而断电方式可以分为主动断电和被动断电。根据不同的因素,捕捉的方式也有差异。
比如①直流电被动断电(设备处于运行中,无法知道何时会断电),示波器就可以采用单次触发的方式来捕捉到波形。
然后,同样的方法,展开波形,用光标测量时间即可。
H. 示波器法测量频率的方法中,其中比较简单,方便并具有相当高的准确度的是什么法
李沙育图形法