用示波器测动态磁滞回线、磁场测量实验报告

用示波器测动态磁滞回线、磁场测量实验报告
用示波器测动态磁滞回线、磁场测量实验报告

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线

(动态磁滞回线实验)磁性材料在科研和工业中有着广泛的应用,种类也相当繁多,因此各种材料的磁特性测量,是电磁学实验中一个重要内容。磁特性测量分为直流磁特性测量和交流磁特性测量。本实验用交流正弦电流对磁性材料进行磁化,测得的磁感应强度与磁场强度关系曲线称为动态磁滞回线,或者称为交流磁滞回线,它与直流磁滞回线是有区别的。可以证明:磁滞回线所包围的面积等于使单位体积磁性材料反复磁化一周时所需的功,并且因功转化为热而表现为损耗。测量动态磁滞回线时,材料中不仅有磁滞损耗,还有涡流损耗,因此,同一材料的动态磁滞回线的面积要比静态磁滞回线的面积稍大些。本实验重点学习用示波器显示和测量磁性材料动态磁滞回线和基本磁化曲线的方法,了解软磁材料和硬磁材料交流磁滞回线的区别。

一.实验目的

1.了解磁性材料的磁滞回线和磁化曲线的概念,加深对铁磁材料的重要物理量矫顽力、剩磁和磁导率的理解。

2.用示波器测量软磁材料(软磁铁氧体)的磁滞回线和基本磁化曲线,求该材料的

饱和磁感应强度B m、剩磁B r和矫顽力H e。

3.学习示波器的X轴和Y轴用于测量交流电压时,各自分度值的校准。

4.用示波器显示硬铁磁材料(模具钢Cr12)的交流磁滞回线,并与软磁材料进行比较

二. 实验原理

(一)铁磁物质的磁滞现象

铁磁性物质的磁化过程很复杂,这主要是由于它具有磁性的原因。一般都是通过测量磁化场的磁场强度H和磁感应强度B之间关系来研究其磁化规律的。

如左图所示,当铁磁物质中不存在磁化场时,H 和B 均为零,在B H 图中则相

当于坐标原点0。随着磁化场H的增加,B也随之增加,但两者之间不是线性关系。当H增加到一定值时,B不再增加或增加的十分缓慢,这说明该物质的磁化已达到饱和状态。H m和B m分别为饱和时的磁场强度和磁感应强度(对应于图中A点)。如果再

使H 逐步退到零,则与此同时 B 也逐 渐减小。然而,其轨迹并不沿原曲线

AO ,而是沿另一曲线AR 下降到B r , 这说明当H 下降为零时,铁磁物质中 仍保留一定的磁性。将磁化场反向,再 逐渐增加其强度,直到 H H m ,这 时曲线达到A 点(即反向饱和点),然 后,先使磁化场退回到H 0 ;再使正

直到饱和值H m 为止。如此就得到一条与ARA 对称的曲线ARA,

而自A 点出发又回到A 点的轨迹为一闭合曲线,称为铁磁物质的磁滞回线,此属于饱 和磁滞回线。其中,回线和H 轴的交点He 和He 称为矫顽力,回线与B 轴的交点B r 和 B r ,称为剩余磁感应强度。

(二)利用示波器观测铁磁材料动态磁滞回线

电路原理图如图2所示。

将样品制成闭合环状,其上均匀地绕以磁化线圈

在磁化线圈上,线路中串联了一取样电阻 R 1,将R 两端的电压u i

加到示波器的X 轴 输入端上。副线圈N 2与电阻R 2和电容C 串联成一回路,将电容C 两端的电压U 2加到 示波器的Y 轴输入端,这样的电路,在示波器上可以显示和测量铁磁材料的磁滞回线。

图2用示波器测动态磁滞回线的电路图

1. 磁场强度H 的测量

设环状样品的平均周长为I ,磁化线圈的匝数为N i ,磁化电流为交流正弦波电流i i ,由安

向磁化场逐渐增大, N i 及副线圈N 2。交流电压u 加

A B

培回路定律HI

N i i i ,而u i R i i i ,所以可得

N 1 u 1

I R 1

式中,u i 为取样电阻R i 上的电压。由公式(1)可知,在已知R i 、丨、N i 的情况下,测得u i 的值,即可用公式(i )计算磁场强度H 的值。 2 ?磁感应强度B 的测量

设样品的截面积为S ,根据电磁感应定律,在匝数为 N 2的副线圈中感生电动势E 2为

E 2

N 2S dB

(2)

dt

(2)式中,空为磁感应强度B 对时间t 的导数。

dt

若副线圈所接回路中的电流为i 2,且电容C 上的电量为Q ,则有

E 2 R 2i 2 Q

C

在(3)式中,考虑到副线圈匝数不太多,因此自感电动势可忽略不计。在选定线路参数时, 将R 2和C 都取较大值,使电容C 上电压降u c Q

R 2i 2,可忽略不计,于是(3)式可写为

C

E 2 R 2i 2

(4

把电流i 2

C 哑代入(4)式得 dt dt

E 2 R 2C-^

(5)

dt

把(5)式代入(2)式得S

dB du C N 2S R 2C C

dt

dt

在将此式两边对时间积分时,由于

B 和U

C 都是交变的,积分常数项为零。于是,在不考虑负

R 2Cu C N 2S

式中,N 2、S 、R 2和C 皆为常数,通过测量电容两端电压幅值 U C 代入公式(6),可以求得 材料磁感应强度B 的值。

(1)

号(在这里仅仅指相位差

)的情况下,磁感应强度

当磁化电流变化一个周期,示波器的光点将描绘出一条完整的磁滞回线,以后每个周期都重复此过程,形成一个稳定的磁滞回线。

3. B轴(丫轴)和H轴(X轴)的校准

虽然示波器丫轴和X轴上有分度值可读数,但该分度值只是一个参考值,存在一定误差,且X 轴和丫轴增益可微调会改变分度值。所以,用数字交流电压表测量正弦信号电压,并且将正弦波输入X轴或丫轴进行分度值校准是必要的。

将被测样品(铁氧体)用电阻替代,从R上将正弦信号输入X轴,用交流数字电压表测量R两端电压U有效,从而可以计算示波器该档的分度值(单位V/cm),见图3。须注意:

1、数字电压表测量交流正弦信号,测得得值为有效值U有效。而示波器显示的该正弦信号值

为正弦波电压峰-峰值U峰峰。两者关系是

U

峰—峰2U有效(7)

2用于校准示波器X轴档和丫轴档分度值的波形必须为正弦波,不可用失真波形用上述方法可以对示波器丫轴和X轴的分度值进行校准。

三.实验仪器及装置

动态磁滞回线实验仪由可调正弦信号发生器、交流数字电压表、示波器、待测样品(软磁

铁氧体、硬磁Cr12模具钢)、电阻、电容、导线等组成。其外型结构如图4所示。

O

FD-BH-2动态磁滞回线实验仪

图4动态磁滞回线实验仪外观

四?实验内容 必做实验

(一)观察和测量软磁铁氧体的动态磁滞回线 1 ?按图2要求接好电路图。

2 .把示波器光点调至荧光屏中心。磁化电流从零开始,逐渐增大磁化电流,

直至磁滞回

线上的磁感应强度B 达到饱和(即H 值达到足够高时,曲线有变平坦的趋势,这一状态属饱

和)。磁化电流的频率f 取50Hz 左右。示波器的X 轴和Y 轴分度值调整至适当位置,使磁滞 回线的B m 和H m 值尽可能充满整个荧光屏,且图形为不失真的磁滞回线图形。

mV

Hz

电源交流电压测量

n o o

信号输出

O

功率信号输出幅度调节频率週节

0 o 宇宇

上海复旦天欣科教仪器有限公司

FD-BH-2动态磁滞回线实验仪

O

铁氧体

模具钢

R i

o

O

o

N

上海复旦天欣科教仪器有限公司

o

CH (X

CH (Y 轴)

3?记录磁滞回线的顶点B m和H m,剩磁B r和矫顽力H c三个读数值(以长度为单位),在作图纸上画出软磁铁氧体的近似磁滞回线。

4?对X轴和丫轴进行校准。计算软磁铁氧体的饱和磁感应强度B m和相应的磁场强度H m、剩磁B r 和矫顽力H c。磁感应强度以T为单位,磁场强度以A/m为单位。

5.测量软磁铁氧体的基本磁化曲线。现将磁化电流慢慢从大至小,退磁至零。从零开始,由小到大测量不同磁滞回线顶点的读数值B i和H i,用作图纸作铁氧体的基本磁化曲线

(B H关系)及磁导率与磁感应强度关系曲线(H曲线),其中—o

H

(二)观测硬磁Cr12模具钢(铬钢)材料的动态磁滞回线

1?将样品换成Cr12模具钢硬磁材料,经退磁后,从零开始电流由小到大增加磁化电流,直至磁滞回线达到磁感应强度饱和状态。磁化电流频率约为f=50Hz左右。调节X轴和Y轴分度值使磁滞回线为不失真图形。(注意硬磁材料交流磁滞回线与软磁材料有明显区别,硬磁材

料在磁场强度较小时,交流磁滞回线为椭圆形回线,而达到饱和时为近似矩形图形,硬磁材料的直流磁滞回线和交流磁滞回线也有很大区别。(见参考资料7)

2.对X轴和丫轴进行校准,并记录相应的B m和H m, B r和H c值,在作图纸上近似画出硬磁材料在达到饱和状态时的交流磁滞回线。

五?实验数据例(仅供参考)

铁氧体基本磁化曲线与磁滞回线的测量

测量铁氧体的基本磁化曲线时,先将样品退磁,然后从零开始不断增大电流,记录各磁滞回线顶点的B和H值,直至达到饱和。注意由于基本磁化曲线各段的斜率并不相同,一条曲线至少20余个实验数据点,实验结果如表1所示。(本示波器1div 1.00cm,估读至1/4小格,即

0.05cm)。

318

103

326

143

334

167

342

191

342

223

350

247

350

263

350

287

350

并且记录得到矫顽力H e 在示波器上显示0.55c m ,剩磁B r 在示波器上显示1.00cm ,饱和磁感 应强度在示波器上显示2.20cm

根据记录数据可以描画出样品的磁化曲线:

38.0mm ,内径 2 23.0mm ,高 H = 10.0mm ,平均周长

2

)/2 95.8 10 3m ,磁环截面积 S ( i

示波器X 轴定标:

Limb

铁氧体环状样品,外径 2) l H /2 75 10 6m 2。

o o o O 0 5 0 5 o O 0 5 o o O 0 5

示波器实验报告完整版

编号:TQC/K970示波器实验报告完整版 Daily description of the work content, achievements, and shortcomings, and finally put forward reasonable suggestions or new direction of efforts, so that the overall process does not deviate from the direction, continue to move towards the established goal. 【适用信息传递/研究经验/相互监督/自我提升等场景】 编写:________________________ 审核:________________________ 时间:________________________ 部门:________________________

示波器实验报告完整版 下载说明:本报告资料适合用于日常描述工作内容,取得的成绩,以及不足,最后提出合理化的建议或者新的努力方向,使整体流程的进度信息实现快速共享,并使整体过程不偏离方向,继续朝既定的目标前行。可直接应用日常文档制作,也可以根据实际需要对其进行修改。 【实验题目】示波器的原理和使用 【实验目的】 1.了解示波器的基本机构和工作原理,掌握使用示波器和信号发生器的基本方法。 2.学会使用示波器观测电信号波形和电压副值以及频率。 3.学会使用示波器观察李萨如图并测频率。 【实验原理】 1.示波器都包括几个基本组成部分:

示波管(阴极射线管)、垂直放大电路(Y 放大)、水平放大电路(X放大)、扫描信号电路(锯齿波发生器)、同步电路、电源等。 2.李萨如图形的原理: 如果示波器的X和Y输入时频率相同或成简单整数比的两个正弦电压,则荧光屏上将呈现特殊的光点轨迹,这种轨迹图称为李萨如图形。 如果作一个限制光点x、y方向变化范围的假想方框,则图形与此框相切时,横边上的切点数nx与竖边上的切点数ny之比恰好等于Y与X输入的两正弦信号的频率之比,即fy:fx=nx:ny。 【实验仪器】 示波器×1,信号发生器×2,信号线×

示波器的使用实验报告 (3)

物理实验报告 一、【实验名称】 示波器的使用 二、【实验目的】 1.了解示波器的基本结构和工作原理,掌握示波器的调节和使用方法 2.掌握用示波器观察电信号波形的方法 3.学会使用双踪示波器观察李萨如图形和控制示波管工作的电路 三、【实验原理】 双踪示波器包括两部分,由示波管和控制示波管的控制电路构成 1.示波管示波管是呈喇叭形的玻璃泡,抽成高真空,内部装有电子枪和两队相互垂直的偏转板,喇叭口的球面壁上涂有荧光物质,构成荧光屏,高速电子撞击在荧光屏上会使荧光物质发光,在荧光屏上就能看到一个亮点。Y偏转板是水平放置的两块电极。在Y偏转板上和X偏转板上分别加上电压,可以在荧光屏上得到相应的图形。 双踪示波器原理 2.双踪示波器的原理 双踪示波器控制电路主要包括:电子开关,垂直放大电路,水平放大电路,扫描发生器,同步电路,电源等; 其中,电子开关使两个待测电压信号Y CH1和Y CH2周期性的轮流作用在Y偏转板,这样在荧光屏上忽而显示Y CH1信号波形,忽而显示Y CH2信号波形,由于荧光屏荧光物质的余晖及人眼视觉滞留效应,荧光屏上看到的是两个波形。 如果正弦波与锯齿波电压的周期稍不同,屏上呈现的是一移动的不稳定图形,这是因为扫描信号的周期与被测信号的周期不一致或不呈整数倍,以致每次扫描开始时波形曲线上的

起点均不一样所造成的,为了获得一定数量的完整周期波形,示波器上设有“Time/div”调节旋钮,用来调节锯齿波电压的周期,使之与被测信号的周期呈合适的关系,从而显示出完整周期的正弦波性。(看到稳定波形的条件:只有一个信号同步) 当扫描信号的周期与被测信号的周期一致或是整数倍,屏上一般会显示出完整周期的正弦波形,但由于环境或其他因素的影响,波形会移动,为此示波器内装有扫描同步电路,同步电路从垂直放大电路中取出部分待测信号,输入到扫描发生器,迫使锯齿波与待测信号同步,此称为“内同步”;反之则为“外同步”。操作时,使用“电平旋钮”,改变触发电势高度,当待测电压达到触发电平时,开始扫描,直到一个扫描周期结束。但如果触发电势超出所显示波形最高点或最低点的范围,则扫描电压消失,扫描停止。 3.示波器显示波形原理 如果在示波器的Y CH1或Y CH2端口加上正弦波,在示波器的X偏转板加上示波器内部的锯齿波,当锯齿波电压的变化周期相等时,则在荧光屏上显示出完整的正弦波形。 4.李萨如图形的基本原理 如果在示波器的Y偏转板上加上正弦波,在X偏转板上加上另一正弦波,则当两正弦波信号的频率比为简单整数比时,在荧光屏上将得到李萨如图形。 四、【仪器用具】: 信号发生器、双踪示波头、探头 五、【实验内容】 几种李萨如图形 n x n y分别代表图形在水平或垂直方向的切点数量 nx/n y=1/2 n x/n y=1/3 n x/n y=2/3 n x/n y=3/4 1.观察正弦波形 a.打开示波器 b.开通CH1及相应信号发生器fx=100Hz c.得到大小合适稳定的正弦波 2.测正弦波电压,测正弦波的周期 a.调节波形上下移动键,使得fx=100Hz,改变一次v/div,再记录dy b.调整波形左右移动键,使得改变一次t/div,再记录dx dv(V)垂直格数Vpp(V) dx(us) 水平格数fy(Hz) 1 3. 2 3.2 100 3.8 2631 实际示数12.2 2686

示波器的使用实验报告

示波器的使用实验报告 示波器的使用实验报告1 在数字电路实验中,需要使用若干仪器、仪表观察实验现象和结果。常用的电子测量仪器有万用表、逻辑笔、普通示波器、存储示波器、逻辑分析仪等。万用表和逻辑笔使用方法比较简单,而逻辑分析仪和存储示波器目前在数字电路教学实验中应用还不十分普遍。示波器是一种使用非常广泛,且使用相对复杂的仪器。本章从使用的角度介绍一下示波器的原理和使用方法。 1 示波器工作原理 示波器是利用电子示波管的特性,将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像,显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。 1.1 示波管 阴极射线管(CRT)简称示波管,是示波器的核心。它将电信号转换为光信号。正如图1所示,电子枪、偏转系统和荧光屏三部分密封在一个真空玻璃壳内,构成了一个完整的示波管。 1.荧光屏 现在的示波管屏面通常是矩形平面,内表面沉积一层磷光材料构成荧光膜。在荧光膜上常又增加一层蒸发铝膜。高

速电子穿过铝膜,撞击荧光粉而发光形成亮点。铝膜具有内反射作用,有利于提高亮点的辉度。铝膜还有散热等其他作用。 当电子停止轰击后,亮点不能立即消失而要保留一段时间。亮点辉度下降到原始值的10%所经过的时间叫做余辉时间。余辉时间短于10s为极短余辉,10s1ms为短余辉,1ms0.1s 为中余辉,0.1s-1s为长余辉,大于1s为极长余辉。一般的示波器配备中余辉示波管,高频示波器选用短余辉,低频示波器选用长余辉。 由于所用磷光材料不同,荧光屏上能发出不同颜色的光。一般示波器多采用发绿光的示波管,以保护人的眼睛。 2.电子枪及聚焦 电子枪由灯丝(F)、阴极(K)、栅极(G1)、前加速极(G2)(或称第二栅极)、第一阳极(A1)和第二阳极(A2)组成。它的作用是发射电子并形成很细的高速电子束。灯丝通电加热阴极,阴极受热发射电子。栅极是一个顶部有小孔的金属园筒,套在阴极外面。由于栅极电位比阴极低,对阴极发射的电子起控制作用,一般只有运动初速度大的少量电子,在阳极电压的作用下能穿过栅极小孔,奔向荧光屏。初速度小的电子仍返回阴极。如果栅极电位过低,则全部电子返回阴极,即管子截止。调节电路中的W1电位器,可以改变栅极电位,控制射向荧光屏的电子流密度,从而达到调节亮点的辉度。第一阳极、第二阳极和前加速极都是与阴极在同一条轴线上的三个金属圆筒。前加速极G2与A2相连,所加电位

700223霍尔效应法测螺线管磁场(实验23)

霍耳效应法测螺线管磁场实验报告 【一】实验目的及实验仪器 实验目的 1.了解和熟悉霍尔效应的重要物理规律 2.熟悉集成霍尔传感器的特性和应用,掌握测试霍尔效应器件的工作特性 3.学习用霍尔效应测量磁场的原理和方法 4.学习用霍尔器件测绘长直螺线管的轴向磁场分布 实验仪器FD-ICH-II 新型螺线管磁场测定仪 【二】实验原理及过程简述 霍尔元件如图4-23-1所示。若电流I流过厚度为d的半导体薄片,且磁场B垂直于该半导体,于是电子流方向由洛伦磁力作用而发生改变,在薄片两个横向面a,b之间应产生电势差,这种现象称为霍尔效应。在与电流I、磁场B垂直方向上产生的电势差称为霍尔电势差,通常用UH 表示。霍尔效应的数学表达式为: 随着科技的发展,新的集成元件不断被研制成功。本实验采用的SS95A型集成霍尔传感器,是一种高灵敏度集成化传感器,它由霍尔元件放大器和薄膜电阻剩余电压补偿组成,测量时输出信号大,并且剩余电压的影响已被消除。SS95A型集成霍尔传感器,他的工作电流已设定被称为标准,工作电流使用传感器时,必须使工作电流处在该标准状态,在实验 室只要在磁感应强度为零条件下调节v +v - 所接的电源电压是输出电压为 2.500伏,则传感器就可处在标准工作状态之下。 当螺线管内有磁场且集成霍尔传感器的标准工作电流时 螺线管是由绕在圆柱面上的导线构成的,对于密绕的螺线管可以看成是一列有共同轴线的圆形线圈的并列组合,因此一个载流长直螺线管轴线上某点的磁感应强度,可以从对各圆电流在轴线上该点所产生的磁感应强度进行积分求和得到,对于一限长的螺线管,在距离两端等远的中心点磁

感应强度为最大,且等于 过程简述 1.装置接线 2.断开开关K2,调节使集成霍尔传感器达到标准化工作状态。 3.测量霍尔传感器的灵敏度 4.测量通电螺线管中的磁场分布 【三】实验数据处理及误差计算: 5让风吹 1.根据实验所测,描绘螺线管中间位置霍尔电势差与螺线管通电电流的关系; 2.求出K/ 和r以及K; ∴K’=0.4169V/A r=1

示波器实验报告98152

《示波器的使用》实验示范报告 【实验目的】 1.了解示波器显示波形的原理,了解示波器各主要组成部分及它们之间的联系和配合; 2.熟悉使用示波器的基本方法,学会用示波器测量波形的电压幅度和频率; 3.观察李萨如图形。 【实验仪器】 1、双踪示波器GOS-6021型 1台 2、函数信号发生器YB1602型 1台 3、连接线示波器专用 2根 示波器和信号发生器的使用说明请熟读常用仪器部分。 [实验原理] 示波器由示波管、扫描同步系统、Y轴和X轴放大系统和电源四部分组成, 1、示波管 如图所示,左端为一电子枪,电子枪加热后发出一束电子,电子经电场加速以高速打在右端的荧光屏上,屏上的荧光物发光形成一亮点。亮点在偏转板电压的作用下,位置也随之改变。在一定范围内,亮点的位移与偏转板上所加电压成正比。

示波管结构简图示波管内的偏转板 2、扫描与同步的作用 如果在X轴偏转板加上波形为锯齿形的电压,在荧光屏上看到的是一条水平线,如图 图扫描的作用及其显示 如果在Y轴偏转板上加正弦电压,而X轴偏转板不加任何电压,则电子束的亮点在纵方向随时间作正弦式振荡,在横方向不动。我们看到的将是一条垂直的亮线,如图 如果在Y轴偏转板上加正弦电压,又在X轴偏转板上加锯齿形电压,则荧光屏上的亮点将同时进行方向互相垂直的两种位移,其合成原理如图所示,描出了正弦图形。如果正弦波与锯齿波的周期(频率)相同,这个正弦图形将稳定地停在荧光屏上。但如果正弦波与锯齿波的周期稍有不同,则第二次所描出的曲线将和第一次的曲线位置稍微错开,在荧光屏上将看到不稳定的图形或不断地移动的图形,甚至很复杂的图形。由此可见: (1)要想看到Y轴偏转板电压的图形,必须加上X轴偏转板电压把它展开,这个过程称为扫描。如果要显示的波形不畸变,扫描必须是线性的,即必须加锯

示波器使用大学物理实验报告

《示波器得使用》实验示范报告 【实验目得】 1.了解示波器显示波形得原理,了解示波器各主要组成部分及它们之间得联系与配合; 2.熟悉使用示波器得基本方法,学会用示波器测量波形得电压幅度与频率; 3.观察李萨如图形。 【实验仪器】 1、双踪示波器GOS-6021型1台 2、函数信号发生器YB1602型1台 3、连接线示波器专用2根 示波器与信号发生器得使用说明请熟读常用仪器部分。 [实验原理] 示波器由示波管、扫描同步系统、Y轴与X轴放大系统与电源四部分组成, 1、示波管 如图所示,左端为一电子枪,电子枪加热后发出一束电子,电子经电场加速以高速打在右端得荧光屏上,屏上得荧光物发光形成一亮点。亮点在偏转板电压得作用下,位置也随之改变。在一定范围内,亮点得位移与偏转板上所加电压成正比。 示波管结构简图示波管内得偏转板 2、扫描与同步得作用 如果在X轴偏转板加上波形为锯齿形得电压,在荧光屏上瞧到得就是一条水平线,如图 图扫描得作用及其显示

如果在Y轴偏转板上加正弦电压,而X轴偏转板不加任何电压,则电子束得亮点在纵方向随时间作正弦式振荡,在横方向不动。我们瞧到得将就是一条垂直得亮线,如图 如果在Y轴偏转板上加正弦电压,又在X轴偏转板上加锯齿形电压,则荧光屏上得亮点将同时进行方向互相垂直得两种位移,其合成原理如图所示,描出了正弦图形。如果正弦波与锯齿波得周期(频率)相同,这个正弦图形将稳定地停在荧光屏上。但如果正弦波与锯齿波得周期稍有不同,则第二次所描出得曲线将与第一次得曲线位置稍微错开,在荧光屏上将瞧到不稳定得图形或不断地移动得图形,甚至很复杂得图形。由此可见: (1)要想瞧到Y轴偏转板电压得图形,必须加上X轴偏转板电压把它展开,这个过程称为扫描。如果要显示得波形不畸变,扫描必须就是线性得,即必须加锯齿波。 (2)要使显示得波形稳定,Y轴偏转板电压频率与X轴偏转板电压频率得比值必须就是整数,即: n=1,2,3, 示波器中得锯齿扫描电压得频率虽然可调,但要准确得满足上式,光靠人工调节还就是不够得,待测电压得频率越高,越难满足上述条件。为此,在示波器内部加装了自动频率跟踪得装置,称为“同步”。在人工调节到接近满足式频率整数倍时得条件下,再加入“同步”得作用,扫描电压得周期就能准确地等于待测电压周期得整数倍,从而获得稳定得波形。 (1)如果Y轴加正弦电压,X轴也加正弦扫描电压,得出得图形将就是李萨如 图形,如表所示。李萨如图形可以用来测量未知频率。令f y、f x 分别代表Y轴与 X轴电压得频率,n x代表X方向得切线与图形相切得切点数,n y 代表Y方向得切线 与图形相切得切点数,则有 李萨如图形举例表

霍尔效应法测量螺线管磁场分布

霍尔效应法测量螺线管磁场分布 1879年美国霍普金斯大学研究生霍尔在研究载流导体在磁场中受力性质时发现了一种电磁现象,此现象称为霍尔效应,半个多世纪以后,人们发现半导体也有霍尔效应,而且半导体霍尔效应比金属强得多。近30多年来,由高电子迁移率的半导体制成的霍尔传感器已广泛用于磁场测量和半导体材料的研究。用于制作霍尔传感器的材料有多种:单晶半导体材料有锗,硅;化合物半导体有锑化铟,砷化铟和砷化镓等。在科学技术发展中,磁的应用越来越被人们重视。目前霍尔传感器典型的应用有:磁感应强度测量仪(又称特斯拉计),霍尔位置检测器,无接点开关,霍尔转速测定仪,100A-2000A 大电流测量仪,电功率测量仪等。在电流体中的霍尔效应也是目前在研究中的“磁流体发电”的理论基础。近年来,霍尔效应实验不断有新发现。1980年德国冯·克利青教授在低温和强磁场下发现了量子霍尔效应,这是近年来凝聚态物理领域最重要发现之一。目前对量子霍尔效应正在进行更深入研究,并取得了重要应用。例如用于确定电阻的自然基准,可以极为精确地测定光谱精细结构常数等。 通过本实验学会消除霍尔元件副效应的实验测量方法,用霍尔传感器测量通电螺线管内激励电流与霍尔输出电压之间关系,证明霍尔电势差与螺线管内磁感应强度成正比;了解和熟悉霍尔效应重要物理规律,证明霍尔电势差与霍尔电流成正比;用通电长直通电螺线管轴线上磁感应强度的理论计算值作为标准值来校准或测定霍尔传感器的灵敏度,熟悉霍尔传感器的特性和应用;用该霍尔传感器测量通电螺线管内的磁感应强度与螺线管轴线位置刻度之间的关系,作磁感应强度与位置刻线的关系图,学会用霍尔元件测量磁感应强度的方法. 实验原理 1.霍尔效应 霍尔元件的作用如图1所示.若电流I 流过厚度为d 的半导体薄片,且磁场B 垂直作用于该半导体,则电子流方向由于洛伦茨力作用而发生改变,该现象称为霍尔效应,在薄片两个横向面a 、b 之间与电流I ,磁场B 垂直方向产生的电势差称为霍尔电势差. 霍尔电势差是这样产生的:当电流I H 通过霍尔元件(假设为P 型)时,空穴有一定的漂移速度v ,垂直磁场对运动电荷产生一个洛仑兹力 )(B v q F B ?= (1) 式中q 为电子电荷,洛仑兹力使电荷产生横向的偏转,由于样品有边界,所以偏转的载流 子将在边界积累起来,产生一个横向电场E ,直到电场对载流子的作用力F E =qE 与磁场作用的洛仑兹力相抵消为止,即 qE B v q =?)( (2) 这时电荷在样品中流动时不再偏转,霍尔电势差就是由这个电场建立起来的。 如果是N 型样品,则横向电场与前者相反,所以N 型样品和P 型样品的霍尔电势差有不同的符号,据此可以判断霍尔元件的导电类型。 设P 型样品的载流子浓度为Р,宽度为ω,厚度为d ,通过样品电流I H =Рqv ωd ,则空穴的速度v= I H /Рq ωd 代入(2)式有 d pq B I B v E H ω= ?= (3) 上式两边各乘以ω,便得到 d B I R pqd B I E U H H H H == =ω (4)

示波器的应用实验报告

电子线路实验报告 实验名称:实验三示波器的应用——信号测量系别专业: 实验者姓名: 实验日期: 2016 年 10 月28日 实验报告完成日期: 2014 年 10 月29日 指导老师意见: 成绩

一、实验目的 1、了解示波器的基本工作原理和主要技术指标; 2、掌握示波器的使用方法; 3、应用示波器测量各种信号的波形参数。 二、实验原理 1、数字示波器显示波形原理 示波器显示器是一中电压控制器件,根据电压有无控制屏幕亮灭,并根据电压大小控制光点在屏幕上的位置。 2、数字存储示波器的原理 数字存储示波器主要由信号调理部分、采集存储部分、触发部分、软件处理部分和其他部分组成: (1)信号调理部分:主要由衰减器和放大器组成; (2)采集和存储部分:主要由模数转换器 ADC、内存控制器和存储器组成;(3)触发部分:主要由触发电路构成; (4)软件处理部分:处理器组成; 三、示波器使用方法总结

1、面板: 左上部为屏幕和屏幕菜单键,右上部为操作面板,下部为信号输出、输入端口。右上部的操作面板又可分为几小块:信号水平调节区(Horizontal)、信号垂直调节区(Vertical)、触发区(Trigger)、测量区(Measure)、工具区(Tools)。 2、功能键及旋钮作用说明: (1)、Horizontal区: Horiz——进入水平控制菜单,可选择时基模式(标准、XY)。 旋钮——可做水平位移和水平方向灵敏度的调节。 (2)、Vertical区: 1、2——通道开关,键灯亮表明该通道工作中。按一下,进入通道设置菜单,可对通道的耦合方式、带宽限制、微调、倒置和探头等功能进行设置;再按一下,关闭该通道。 旋钮——可做垂直方向的位移和垂直方向灵敏度的调节。 Help——显示帮助信息,各个的按键说明。 (3)、Tools区: Wave Gen(信号发生器)——键灯亮,信号发生器工作,进入信号发生器菜单,可选波形、频率、幅度、偏移,并将信号从Gen Out插孔输出。 左部旋钮(Entry)——可选择菜单项、调节参数。 (4)、Measure区: Cursors——可调节光标手动进行测量,旋钮可移动光标线,可选择X1、X2、Y1、Y2、X1X2锁定、Y1Y2锁定等。 Meas——可进行自动测量,选择全部通道显示全部测量信息。

大学物理实验示波器实验报告

示波器的使用 【实验简介】 示波器是用来显示被观测信号的波形的电子测量仪器,与其他测量仪器相比,示波器具有以下优点:能够显示出被测信号的波形;对被测系统的影响小;具有较高的灵敏度;动态范围大,过载能力强;容易组成综合测试仪器,从而扩大使用范围;可以描绘出任何两个周期量的函数关系曲线。从而把原来非常抽象的、看不见的电变化过程转换成在屏幕上看得见的真实图像。在电子测量与测试仪器中,示波器的使用范围非常广泛,它可以表征的所有参数,如电压、电流、时间、频率和相位差等。若配以适当的传感器,还可以对温度、压力、密度、距离、声、光、冲击等非电量进行测量。正确使用示波器是进行电子测量的前提。 第一台示波器由一只示波管,一个电源和一个简单的扫描电路组成。发展到今天已经由通用示波器到取样示波器、记忆示波器、数字示波器、逻辑示波器、智能化示波器等近十大系列,示波器广泛应用在工业、科研、国防等很多领域中。 Karl Ferdinand Braun 生平简介 1909年的诺贝尔物理奖得主Karl Ferdinand Braun 于1897年发明世界上 第一台阴极射线管示波器,至今许多德国人仍称CRT 为布朗管(Braun Tube)。 【实验目的】 1、 了解示波器的结构和工作原理,熟悉示波器和信号发生器的基本使用方法。 2、 学习用示波器观察电信号的波形和测量电压、周期及频率值。 3、 通过观察李沙如图形,学会一种测量正弦波信号频率的方法。 【实验仪器】 VD4322B 型双踪示波器、EM1643型信号发生器、连接线及小喇叭等 图8-1 Karl Ferdinand Braun 5 6 9 10

霍尔效应法测量螺线管磁场

研胳wZprtf 霍尔效应法测量螺线管磁场实验报告 【实验目的】 1?了解霍尔器件的工作特性。 2?掌握霍尔器件测量磁场的工作原理。 3?用霍尔器件测量长直螺线管的磁场分布。 4.考查一对共轴线圈的磁耦合度。 【实验仪器】 长直螺线管、亥姆霍兹线圈、霍尔效应测磁仪、霍尔传感器等。 【实验原理】 1?霍尔器件测量磁场的原理 图1霍尔效应原理 如图1所示,有—N型半导体材料制成的霍尔传感器,长为L,宽为b,厚为d,其四个侧面各焊有一个电 极1、2、3、4。将其放在如图所示的垂直磁场中,沿3、4两个侧面通以电流I,则电子将沿负I方向以速 ur ir u 度运动,此电子将受到垂直方向磁场B的洛仑兹力F m ev e B作用,造成电子在半导体薄片的1测积累 urn 过量的负电荷,2侧积累过量的正电荷。因此在薄片中产生了由2侧指向1侧的电场E H,该电场对电子ur uuu uir n ir 的作用力F H eE H,与F m ev e B反向,当两种力相平衡时,便出现稳定状态,1、2两侧面将建立起 稳定的电压U H,此种效应为霍尔效应,由此而产生的电压叫霍尔电压U H , 1、2端输出的霍尔电压可由 数显电压表测量并显示出来。 如果半导体中电流I是稳定而均匀的,可以推导出 式中,R H为霍耳系数,通常定义K H R H /d , 由R H和K H的定义可知,对于一给定的霍耳传感器,R H和K H有唯一确定的值,在电流I不变的情况下, U H R H U H满足: 世K H IB , d K H称为灵敏度。

研 島加吋 与B有一一对应关系。 2?误差分析及改进措施 由于系统误差中影响最大的是不等势电势差,下面介绍一种 方法可直接消除不等势电势差的影响,不用多次改变B、丨方 向。如图2所示,将图2中电极2引线处焊上两个电极引线5、6,并在5、6间 连接一可变电阻,其滑动端作为另一引出线2, 将线路完全接通后,可以调节 滑动触头2,使数字电压表所测电压为零,这样就消除了1、2两引线间的不等 势电势差,而且还可以测出不等势电势差的大小。本霍尔效应测磁仪的霍尔电 压测量部分就采用了这种电路,使得整个实验过程变得较为容易操作,不过实 验前要首先进行霍尔输出电压的调零, 以消除霍尔器件的不等位电势”。 在测量过程中,如果操作不当,使霍尔元件与螺线管磁场不垂直,或霍尔元件中电流与磁场不垂直,也会引入系统误差3?载流长直螺线管中的磁场 从电磁学中我们知道,螺线管是绕在圆柱面上的螺旋型线圈。对于密绕的螺线管来说,可以近似地看成是 一系列园线圈并排起来组成的。如果其半径为R、总长度为L,单位长度的匝数为n,并取螺线管的轴线 为x轴,其中心点0为坐标原点,贝U (1)对于无限长螺线管L 或L R的有限长螺线管,其轴线上的磁场是一个均匀磁场,且等于: uu B o o NI 式中0――真空磁导率;N ――单位长度的线圈匝数;I ――线圈的励磁电流。 (2)对于半无限长螺线管的一端或有限长螺线管两端口的磁场为: uu 1 B! —oNI 2 即端口处磁感应强度为中部磁感应强度的一半,两者情况如图3所示。 图2 图3

示波器使用大学物理实验报告示范及数据处理

《示波器的使用》实验报告 物理实验报告示范文本: 包含数据处理李萨如图 【实验目的】 1.了解示波器显示波形的原理,了解示波器各主要组成部分及它们之间的联系和配合; 2.熟悉使用示波器的基本方法,学会用示波器测量波形的电压幅度和频率; 3.观察李萨如图形。 【实验仪器】 1、双踪示波器 GOS-6021型 1台 2、函数信号发生器 YB1602型 1台 3、连接线示波器专用 2根 示波器和信号发生器的使用说明请熟读常用仪器部分。 [实验原理] 示波器由示波管、扫描同步系统、Y轴和X轴放大系统和电源四部分组成, 1、示波管 如图所示,左端为一电子枪,电子枪加热后发出一束电子,电子经电场加速以高速打在右端的荧光屏上,屏上的荧光物发光形成一亮点。亮点在偏转板电压的作用下,位置也随之改变。在一定范围内,亮点的位移与偏转板上所加电压成正比。 示波管结构简图示波管内的偏转板 2、扫描与同步的作用

如果在X 轴偏转板加上波形为锯齿形的电压,在荧光屏上看到的是一条水平线,如图 图扫描的作用及其显示 如果在Y 轴偏转板上加正弦电压,而X 轴偏转板不加任何电压,则电子束的亮点在纵方向随时间作正弦式振荡,在横方向不动。我们看到的将是一条垂直的亮线,如图 如果在Y 轴偏转板上加正弦电压,又在X 轴偏转板上加锯齿形电压,则荧光屏上的亮点将同时进行方向互相垂直的两种位移,其合成原理如图所示,描出了正弦图形。如果正弦波与锯齿波的周期(频率)相同,这个正弦图形将稳定地停在荧光屏上。但如果正弦波与锯齿波的周期稍有不同,则第二次所描出的曲线将和第一次的曲线位置稍微错开,在荧光屏上将看到不稳定的图形或不断地移动的图形,甚至很复杂的图形。由此可见: (1)要想看到Y 轴偏转板电压的图形,必须加上X 轴偏转板电压把它展开,这个过程称为扫描。如果要显示的波形不畸变,扫描必须是线性的,即必须加锯齿波。 (2)要使显示的波形稳定,Y 轴偏转板电压频率与X 轴偏转板电压频率的比值必须是整数,即: n f f x y = n=1,2,3, 示波器中的锯齿扫描电压的频率虽然可调,但要准确的满足上式,光靠人工调节还是不够的,待测电压的频率越高,越难满足上述条件。为此,在示波器内部加装了自动频率跟踪的装置,称为“同步”。在人工调节到接近满足式频率整数倍时的条件下,再加入“同步”的作用,扫描电压的周期就能准确地等于待测电压周期的整数倍,从而获得稳定的波形。 (1)如果Y 轴加正弦电压,X 轴也加正弦扫描电压,得出的图形将是李萨如图形,如表所示。李萨如图形可以用来测量未知频率。令f y 、f x 分别代表Y 轴和X 轴电压的频率,n x 代表X 方向的切线和图形相切的切点数,n y 代表Y 方向的切线和图形相切的切点数,则有 y x x y n n f f = 李萨如图形举例表

霍尔效应测磁场实验报告(完整资料).doc

【最新整理,下载后即可编辑】 实 验 报 告 学生姓名: 学 号: 指导教师: 实验地点: 实验时间: 一、实验室名称:霍尔效应实验室 二、 实验项目名称:霍尔效应法测磁场 三、实验学时: 四、实验原理: (一)霍耳效应现象 将一块半导体(或金属)薄片放在磁感应强度为B 的磁 场中,并让薄片平面与磁场方向(如Y 方向)垂直。如在薄片的横向(X 方向)加一电流强度为H I 的电流,那么在与磁场方向和电流方向垂直的Z 方向将产生一电动势H U 。 如图1所示,这种现象称为霍耳效应,H U 称为霍耳电压。霍耳发现,霍耳电压H U 与电流强度H I 和磁感应强度B 成正比,与磁场方向薄片的厚度d 反比,即 d B I R U H H = (1) 式中,比例系数R 称为霍耳系数,对同一材料R 为一常数。因成品霍耳元件(根据霍耳效应制成的器件)的d 也是一常数,故d R /常用另一常数K 来表示,有 B KI U H H = (2) 式中,K 称为霍耳元件的灵敏度,它是一个重要参数,表示该元件在单位磁感应强度和单位电流作用下霍耳电压的大小。如果霍

耳元件的灵敏度K 知道(一般由实验室给出),再测出电流H I 和霍耳电压H U ,就可根据式 H H KI U B = (3) 算出磁感应强度B 。 图 1 霍 耳 效 应 示 意 图 图2 霍耳效应解释 (二)霍耳效应的解释 现研究一个长度为l 、宽度为b 、厚度为d 的N 型半导体制成的霍耳元件。当沿X 方向通以电流H I 后,载流子(对N 型半导体是电子)e 将以平均速度v 沿与电流方向相反的方向运动,在磁感应强度为B 的磁场中,电子将受到洛仑兹力的作用,其大小为 evB f B = 方向沿Z 方向。在B f 的作用下,电荷将在元件沿Z 方向的两端面堆积形成电场H E (见图2),它会对载流子产生一静电力E f ,其大小为 H E eE f = 方向与洛仑兹力B f 相反,即它是阻止电荷继续堆积的。当B f 和E f 达到静态平衡后,有E B f f =,即b eU eE evB H H /==,于是电荷堆积的两端面(Z 方向)的电势差为 vbB U H = (4)

用霍尔效应测量螺线管磁场 物理实验报告

华南师范大学实验报告 学生姓名 学 号 专 业 化学 年级、班级 课程名称 物理实验 实验项目 用霍尔效应测量螺线管磁场 实验类型 □验证 □设计 □综合 实验时间 2012 年 3 月 07 实验指导老师 实验评分 一、 实验目的: 1.了解霍尔效应现象,掌握其测量磁场的原理。 2.学会用霍尔效应测量长直通电螺线管轴向磁场分布的方法。 二、 实验原理: 根据电磁学毕奥-萨伐尔定律,通电长直螺线管线上中心点的磁感应强度为: 2 2 M D L I N B +??μ= 中心 (1) 理论计算可得,长直螺线管轴线上两个端面上的磁感应强度为内腔中部磁 感应强度的1/2: 2 2M D L I N 21B 21B +??μ? ==中心端面 (2) 式中,μ为磁介质的磁导率,真空中的磁导率μ0=4π×10-7 (T ·m/A),N 为螺线管的总匝数,I M 为螺线管的励磁电流,L 为螺线管的长度,D 为螺线管的平均直径。 三、 实验仪器: 1.FB510型霍尔效应实验仪 2.FB510型霍尔效应组合实验仪(螺线管) 四、 实验内容和步骤: 1. 把FB510型霍尔效应实验仪与FB510型霍尔效应组合实验仪(螺线管)正确连接。把励磁电流接到螺线 管I M 输入端。把测量探头调节到螺线管轴线中心,即刻度尺读数为13.0cm 处,调节恒流源2,使I s =4.00mA ,按下(V H /V s )(即测V H ),依次调节励磁电流为I M =0~±500mA ,每次改变±50mA, 依此测量相应的霍尔电压,并通过作图证明霍尔电势差与螺线管内磁感应强度成正比。 2. 放置测量探头于螺线管轴线中心,即1 3.0cm 刻度处,固定励磁电流±500mA ,调节霍尔工作电流为:I s =0~ ±4.00mA ,每次改变±0.50mA ,测量对应的霍尔电压V H ,通过作图证明霍尔电势差与霍尔电流成正比。 3. 调节励磁电流为500mA ,调节霍尔电流为 4.00mA ,测量螺线管轴线上刻度为X =0.0cm~13.0cm ,每次移动 1cm ,测各位置对应的霍尔电势差。(注意,根据仪器设计,这时候对应的二维尺水平移动刻度读数为:13.0cm 处为螺线管轴线中心,0.0cm 处为螺线管轴线的端面,找出霍尔电势差为螺线管中央一半的数值的刻度位置。与理论值比较,计算相对误差。按给出的霍尔灵敏度作磁场分布B ~X 图。) 五、 注意事项: 图1

示波器的使用实验报告

示波器的使用实验报告 一、实验目的 二、1. 了解示波器的基本结构和工作原理,掌握示波器的调节和使用方法; 三、2. 学会利用双踪示波器观测电信号波形; 四、3. 学会利用双踪示波器观察李萨如图形,并利用其测量正弦信号的频率。 五、二、实验仪器 六、EE1642B型函数信号发生器、GDS-2062型双踪示波器、导线。 七、三、实验原理 双踪示波器包括两部分:示波管和控制示波管工作的电路。 1. 示波管 如下图所示,示波管是呈喇叭形的玻璃泡,抽成高真空,内部装有电子枪和两对相互垂直的偏转板,喇叭口的球面壁上涂有荧光物质,构成荧光屏。高速电子撞击在荧光屏上会使荧光物质发光,在荧光屏上就能看到一个亮点。Y偏转板是水平放置的两块电极。X偏转板是垂直放置的两块电极。在Y 偏转板和X偏转板上分别加电压,可以在荧光屏上得到相应的图形。 2. 双踪示波器的原理

双踪示波器控制电路主要包括:电子开关、垂直放大电路、水平放大电路、扫描发生器、同步电路、电源等。 电子开关将两个待测的电压信号Y CH1和Y CH2周期性的轮流作用在Y偏转板上。由于视觉滞留效应,能在荧光屏上看到两个波形。 由示波器的原理功能方框图可见,被测信号电压加到示波器的Y轴输入端,经垂直放大电路加于示波管的垂直偏转板。示波管的水平偏转电压,虽然多数情况都采用锯齿电压(用于观察波形时),但有时也采用其它的外加电压(用于测量频率、相位差等时),因此在水平放大电路输入端有一个水平信号选择开关,以便按照需要选用示波器内部的锯齿波电压,或选用外加在X轴输入端上的其它电压来作为水平偏转电压。 此外,为了使荧光屏上显示的图形保持稳定,要求锯齿波电压信号的频率和被测信号的频率保持同步。这样,不仅要求锯齿波电压的频率能连续调节,而且在产生锯齿波的电路上还要输入一个同步信号。这样,对于只能产生连续扫描(即产生周而复始、连续不断的锯齿波)一种状态的简易示波器(如国产SB10型等示波器)而言,需要在其扫描电路上输入一个与被观察信号频率相关的同步信号,以牵制锯齿波的振荡频率。对于具有等待扫描功能(即平时不产生锯齿波,当被测信号来到时才产生一个锯齿波,进行一次扫描)功能的示波器(如国产ST-16型示波器、SR-8型双踪示波器等而言,需要在其扫描电路上输入一个与被测信号相关的触发信号,使扫描过程与被测信号密切配合。为了适应各种需要,同步(或触发)信号可通过同步或触发信号选择开关来选择,通常来源有3个:①从垂直放大电路引来被测信号作为同步(或触发)信号,此信号称为“内同步”(或“内触发”)信号;②引入某种相关的外加信号为同步(或触发)信号,此信号称为“外同步”(或“外触发”)

示波器实验报告

示波器实验报告 不少朋友都不会写示波器实验报告,那么,今天,给大家介绍的是示波器实验报告,希望对大家有帮助。 示波器实验报告 【实验题目】示波器的原理和使用 【实验目的】 1.了解示波器的基本机构和工作原理,掌握使用示波器和信号发生器的基本方法。 2.学会使用示波器观测电信号波形和电压副值以及频率。 3.学会使用示波器观察李萨如图并测频率。 【实验原理】 1.示波器都包括几个基本组成部分: 示波管(阴极射线管)、垂直放大电路(Y放大)、水平放大电路(X放大)、扫描信号电路(锯齿波发生器)、同步电路、电源等。 2.李萨如图形的原理: 如果示波器的X和Y输入时频率相同或成简单整数比的两个正弦电压,则荧光屏上将呈现特殊的光点轨迹,这种轨迹图称为李萨如图形。 如果作一个限制光点x、y方向变化范围的假想方框,则图形与此框相切时,横边上的切点数nx与竖边上的切点数ny之比恰好等于Y与X输入的两正弦信号的频率之比,即fy:fx=nx:ny。 【实验仪器】

示波器×1,信号发生器×2,信号线×2。 【实验内容】 1.基础操作: 了解示波器工作原理的基础上阅读所用机器的说明书,了解每个旋钮的作用。其中最主要也是经常使用的旋钮为横向和纵向两个。横向旋钮是控制扫描时间的旋钮,调节时表现为荧光屏上显示波形发生横向的压缩或展开;纵向旋钮是调节垂直放大电路的旋钮,调节时表现为荧光屏上显示波形发生纵向的展开或压缩,次旋钮为两个,分别控制示波器的两个输入信号。 明确操作步骤及注意事项后,接通示波器电源开关。先找到扫描线并调至清晰。 2.观测李萨如图形: 向CH1、CH2分别输入两个信号源的正弦波,"扫描时间"的"粗调"旋钮置于"X-Y"方式(即使两路信号进行合成)。调出不同比值的李萨如图形来,画出草图,并分析图形的特点与两个信号频率之间的关系。绘出所观察到的各种频率比的李萨如图形。 设fx=1000Hz为约定真值,依次求出另一信号发生器的输出频率fy,并与该信号发生器读数值frime;y进行比较,一一求出它们的相对误差。 【实验数据】 【实验结果】 【误差分析】

霍尔效应法测螺线管磁场-实验报告

实验数据处理 1.霍尔电势差U 与螺线管通电电流Im 的关系图(x=17.0cm 处): 0 450 500 0 22.2 44.1 66.1 88.1 110.1 132 154.1 176 198 220 直线的斜率K'=0.4301;相关系数r=1 L=26.0±0.1cm,N=(3000±20)匝,平均直径D=3.5±0.1cm μ。=4π×10*-7H/m K N D L K '+= 。μ2 ^2^=30.01(V/T) U/mV Im/mA

2.通电螺线管内磁感应强度分布测定(Im=250mA)螺线内磁感应强度B与位置刻度X的关系 x/cm U1'/mV U2'/mV U'/mV B/mT 1 9.6 -10.1 10.1 0.34 1.5 13.8 -14.6 14.2 0.47 2 20.5 -21. 3 20.9 0.7 2.5 30.9 -31.7 31.3 1.04 3 44.8 -45.5 45.15 1.5 3.5 60.8 -61.6 61.2 2.04 4 74 -74.9 74.4 5 2.48 4.5 83.3 -84.1 83.7 2.80 5 89.8 -90.7 90.25 3.01 5.5 93.4 -94.2 93.8 3.12 6 95.9 -96.5 96.2 3.21 6.5 9 7.7 -9 8.6 98.15 3.27 7 98.8 -98.6 98.7 3.29 7.5 100.8 -101.1 100.95 3.36 8 101.4 -102.3 101.85 3.39 10 105.2 -106 105.6 3.52 14 106.5 -107.1 106.8 3.55 16 107.3 -107.8 107.55 3.58 21 106.5 -106.8 106.65 3.55 24 104.8 -105.1 104.95 3.5 25 102.3 -102.6 102.45 3.41 25.5 100.5 -100.9 100.7 3.36 26 98.7 -99 98.85 3.29 26.5 96.6 -97 96.8 3.23 27 93.9 -94.2 94.05 3.13 27.5 89.2 -89.7 89.45 2.98 28 82.3 -82.9 82.6 2.75 28.5 70.9 -71.5 71.2 2.37 29 55.8 -56.3 56.05 1.87 29.5 39.8 -40.5 40.15 1.34 30 25.9 -26.7 26.3 0.88

二踪示波器的使用实验报告评分标准

一实验预习(20分) 学生进入实验室前应预习实验,并书写实验预习报告。预习报告应包括:①实验目的,②实验原理,③实验仪器,④实验步骤⑤实验数据记录表等五部分。以各项表述是否清楚、完 (实验前还应预习实验)。 二实验操作过程(20分) 学生在教师的指导下进行实验。操作过程分四步,第一步:示波器的校准,包括①正确设置示波器各功能按键,②选择合适的电压衰减档和主扫描时间因数,③分别测量电压值和周期值,并记录实验数据;第二步:分别测量不同波形(正弦波、方波、三角波)、不同幅值、不同频率的信号波的大小,包括①正确设置信号源各功能按键,②输出不同波形、不同幅值、不同频率的信号波进行测量,并记录实验数据;第三步:观察李萨如图形,包括①分别观察频率比为f y:f x=1:1、1:2、1:4、2:3的李萨如图形,②在坐标纸上画出f y:f x=1:4的李萨如图形;第四步:实验仪器整理。以各项是否能够按照实验要求独立、正确完成,数据记录是否准确、正确分三段给分。 三 学生进入实验室,按照学生是否按规定进入实验室,是否按照操作要求使用仪器,是否在实 生课后完成一份完整的实验报告。 四、数据记录及处理(35分) 1 2 二、思考题( 学生在实验结束后,在三道思考题中选择两道,抄写题目并回答。按照问题回答是否准确,

学生进入实验室,用15分钟的时间看书,15分钟之后将书收起来,开始进行实验测试。测试期间禁止看书。评分标准如下: 一实验操作部分(70分) 第一步:第一步示波器的校准。(15分) 1.正确设置示波器各功能按键。 1.正确设置信号源各功能按键。 1.分别观察频率比为f y:f x=1:1、1:2、1:4、2:3的李萨如图形。 1、实验目的、简单原理介绍是否清晰、整齐。分四步给分。

示波器的使用 实验报告

×××××实验报告 实验名称:示波器的使用 姓名___________学号_______班级_________实验日期____________ 温度___________压力___________ 同组者___________ 一、实验预习部分 (一)实验目的要求: 1.了解示波器的工作原理 2.学习掌握示波器和低频信号发生器的使用方法 3.观察正弦波波形和李萨如图形 (二)实验理论原理: 一.示波器原理 在垂直偏转板上加一交变的正弦电压,中子束将垂直方向来回摆。当所加频率很高时,看到一条垂直的亮线,同时在水平方向加一锯齿波扫描电压,电子束即被水平展开,显示出正弦图形。 二.波形同步调节 当正弦波与锯齿波电压的周期稍有不同时,出现移动的不稳定图形,通过调节“扫描时间”和“扫描微调”使锯齿波电压周期Tx与正弦波周期Ty成合适的关系,出现同步稳定正弦波。 三.李萨如原理 当X轴Y轴均为正弦波时,频率之间存在一定比例关系,可观察到的李萨如图形。 (三)实验操作及测定内容 Ⅰ。正弦波的调节 ⑴调节观察正弦波形,绘出所调单个波形的草图,定量测量这一正弦信号的峰峰值Vp-p 和频率Fx,求出该电信号电压的有效值V=Vp-p / 2√2 ①打开电源,随即将“Y轴位移”“X轴位移”“辉度”“聚焦”旋钮调至中央;“自动/常规”开关置于AUTO;触发源开关置于“内触发”。 ②按下示波器面板上的电源开关,将会看到一条亮线或一个亮点,可通过调节时间旋钮得到一条亮线。 ③调节“Y轴位移”和“X轴位移”旋钮,使扫迹移至屏中央。 ④调节“辉度”和“聚焦”旋钮使扫迹亮度和粗细适中。 ⑤从SP1631A型功率函数信号发生器输出一正弦电压,电压值与频率值不要太大,并输出到一个通道上。 ⑥调节“幅度”和“时间”旋钮适中,不要太小,将屏幕上得到的完整的正弦波形。 ⑦调节“触发电平”调节旋钮,使波形稳定。 ⑵正弦波的测量 ①测正弦波形的幅度及周期。

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