用示波器测量时间
示波器使用说明(一)2024
示波器使用说明（一）引言概述:示波器是一种用于测量电信号随时间变化的仪器。
它能够显示电信号的波形，帮助工程师分析和诊断电路的运行情况。
本文将介绍示波器的基本使用方法，包括设置和调整示波器的参数，选择合适的测量通道，以及解读显示的波形图。
正文内容:1. 连接示波器：- 将被测电路与示波器的输入端口连接。
- 确保连接正确、稳定，并避免电路短路或过载。
2. 调整示波器参数：- 设置水平和垂直触发位置，以确定波形在屏幕上的位置。
- 调整时间基准和垂直灵敏度，以使波形适应屏幕大小和幅度范围。
- 设置触发电平和触发斜率，以稳定地捕获感兴趣的波形。
3. 选择测量通道：- 确定要测量的信号通道，以便选择正确的输入端口。
- 使用多通道示波器时，选择适当的通道进行测量。
4. 解读波形图：- 观察波形的形状、幅度和频率等特征，分析电信号的性质。
- 使用垂直和水平游标测量波形的特定参数，如峰值、周期和占空比等。
- 注意观察信号的异常或干扰，以识别潜在的问题。
5. 高级功能使用：- 学习并掌握示波器的额外功能，如捕获模式、自动测量和波形存储等。
- 熟悉示波器的快捷键和面板控制，以提高工作效率。
- 使用外部触发功能和外部设备进行更复杂的测量和分析。
总结:示波器是电子工程师必备的工具之一。
通过正确连接示波器、调整参数、选择通道和解读波形图，可以有效地分析和诊断电路问题。
在熟悉基本使用方法的基础上，进一步掌握高级功能可以提高工作效率和准确性。
希望本文的说明能够帮助您更好地使用示波器，并取得准确可靠的测量结果。
安捷伦示波器使用说明
Control:清屏、恢复默认设置、出厂设置等
Setup:选择触发模式和触发条件、外部触发输入置条件的保存和载入
、触发条件等
Measure:快速测量、电压测量、时间测量、相位和延迟、前冲和 过冲、混合测量（数字部分）、眼图测量等。 Analyze:主要用于数学测量包括FFT （傅里叶变换）、微积分、 差分等 Utilities:示波器的校准、自检、远程设置等 Help:帮助文件查阅
西安XX科技股份有限公司
右旋钮：旋转调节波形的水平移动，按下可以进行微调。 Auto Scale键：自动设置 (Autoscale) 在优化存储器的同时 ，可快速显示任何模拟或数字的活动信号，并且自动以最佳的 比例、最佳的分辨率显示波形。按Auto Scale键时，示波器将快 速确定哪个通道有活动，并将打开这些通道，对其进行定标以 显示输入信号。 Touch键：关闭/开启触屏功能。 Zoom键：快速响应和最佳分辨率的特性，对于比较复杂的 波形，按下可以进行局部放大，查看细节波形。 Clear Display键：清屏功能，当载入新波形时，新波形会 与屏幕上的原波形重叠，按下可以清楚原波形，只剩下载入的 新波形。 Default Setup键：按下可以恢复系统默认设置。
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4.前置面板介绍
4.1 运行控制部分（Run Countrol）：
Run/Stop键（Auto、Arm‟d、Trig‟d）：控制系统的运行或 停止。 Single键：单次采集按钮 。按下水平延迟按钮将延迟设为 零。
4.2. 水平控制部分（Horizontal）：
左旋钮：旋转增加/减少周期（频率），按下可以进行微调。
针对实时示波器的实时采样模式触发一次波形肯定会采集一次不触发波形也可能采集这就是触发的auto模式有三种触发模式一种是auto不触发波形也会刷新但波形在屏幕上会不稳定另一种是trig?d只有触发才刷新最后一种时single第一次触发捕获波形以后就不再捕获波形了
数字示波器使用实验操作指导
数字⽰波器使⽤实验操作指导DS1000E-EDU 数字⽰波器实验操作指导⼀、显⽰和测量正弦信号观测电路中的⼀个未知信号，迅速显⽰和测量信号的频率和峰峰值。
1、欲迅速显⽰该信号，请按如下步骤操作：(1) 信号发⽣器输出⼀正弦信号，将通道1连接到信号发⽣器。
(2) 按下⽰波器将⾃动设置使波形显⽰达到最佳状态。
在此基础上，您可以进⼀步调节垂直、⽔平档位，直⾄波形的显⽰符合您的要求。
2. 进⾏⾃动测量⽰波器可对⼤多数显⽰信号进⾏⾃动测量。
欲测量信号频率和峰峰值，请按如下步骤操作(1) 测量峰峰值按下 Measure 按键以显⽰⾃动测量菜单。
按下1号菜单操作键以选择信源 CH1 。
按下2号菜单操作键选择测量类型：电压测量。
在电压测量弹出菜单中选择测量参数：峰峰值。
此时，您可以在屏幕左下⾓发现峰峰值的显⽰。
(2) 测量频率按下3号菜单操作键选择测量类型：时间测量。
在时间测量弹出菜单中选择测量参数：频率。
此时，您可以在屏幕下⽅发现频率的显⽰。
3、⽤Cursor 光标测量功能进⾏⼿动测量(1) 信号发⽣器输出⼀任意频率的正弦信号，将信号发⽣器输出端连接⽰波器通道1。
(2) 按下Cursor 光标测量键，选择⼿动测量，测量出信号的周期、频率，电压峰峰值，画出信号波形，标出周期、频率，电压峰峰值。
⼆、X －Y 功能的应⽤，观察李沙如图形1. 将信号A 连接通道1，将信号B 连接通道2。
2. 若通道未被显⽰，则按下 CH1 和 CH2 菜单按钮。
3. 按下 AUTO （⾃动设置）按钮。
4. 调整垂直旋钮使两路信号显⽰的幅值⼤约相等。
5. 按下⽔平控制区域的 MENU 菜单按钮以调出⽔平控制菜单。
6. 按下时基菜单框按钮以选择 X －Y 。
⽰波器将以李沙如（Lissajous ）图形模式显⽰。
7. 调整垂直、垂直和⽔平旋钮使波形达到最佳效果。
8．调节信号发⽣器A 路信号频率为f X =50Hz ，根据频率⽐值关系和f X =50Hz ，算出相应的f Y 值。
示波器测时间的原理
示波器测时间的原理示波器测时间的原理是通过观察和测量电信号的时间特性来进行。
示波器可以显示电信号的波形，并根据波形的特征来测量不同的时间参数。
示波器通常使用垂直和水平的坐标系来显示电信号的波形。
垂直轴表示电压或电流的幅值，而水平轴表示时间。
示波器的屏幕由一系列的水平线组成，称为扫描线或扫描周期。
每个扫描周期都对应于示波器屏幕上的一个水平刻度。
示波器利用水平扫描周期来测量信号的时间。
通过调整扫描速度或时间基准，可以改变每个扫描周期的时间跨度。
较慢的时间基准使得每个扫描周期的时间跨度更长，从而能够更精确地测量慢速信号的时间参数。
相反，较快的时间基准使得每个扫描周期的时间跨度更短，适用于测量快速信号的时间。
示波器还经常配备触发电路，用于确定何时开始扫描电信号。
通过设置合适的触发电平或触发边沿，示波器可以稳定地捕捉和显示特定的波形。
测量时间参数的常见功能包括：频率、周期、脉宽、占空比、上升时间和下降时间等。
示波器通过在波形上标记垂直和水平的参考点来实现这些测量。
测量结果可以直接在示波器的屏幕上显示，也可以通过示波器的接口传输给计算机或其他设备进行进一步分析和处理。
需要注意的是，示波器测量的时间参数受到示波器的带宽限制和采样率限制。
带宽限制指示波器能够显示的最高频率范围，超过该频率范围的信号将无法正确显示。
采样率限制指示波器对信号进行采样的速率，采样率较低可能会导致信号的细节丢失或失真。
综上所述，示波器通过显示和测量电信号的时间特性，包括波形的形状、频率、周期等参数，来进行时间测量。
这些测量结果可以用于分析和诊断电路和信号的性能和特征。
北航物理研究性实验报告——示波器
北航物理研究性实验报告专题：模拟示波器的使用及其应用学号：********班级：101517姓名：王*目录目录 (2)摘要 (3)一．实验目的 (3)二．实验原理 (3)1.模拟示波器简介 (3)2.示波器的应用 (6)三．实验仪器 (6)四．实验步骤 (7)1.模拟示波器的使用 (7)2.声速测量 (8)五．数据记录与处理 (8)六．讨论 (10)摘要示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器，它能直观、动态地显示电压信号随时间变化的波形，便于人们研究各种电现象的变化过程，并可直接测量信号的幅度、频率以及信号之间相位关系等各种参数。
示波器是观察电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果的重要仪器，也是调试、检验、修理和制作各种电子仪表、设备时不可或缺的工具。
一．实验目的1.了解示波器的主要结构和波形显示及参数测量的基本原理，掌握示波器、信号发生器的使用方法；2.学习用示波器观察波形以及测量电压、周期和频率的方法；3.学会用连续波方法测量空气速度，加深对共振、相位等概念的理解；4.用示波器研究电信号谐振频率、二极管的伏安特性曲线、同轴电缆中电信号传播速度等测量方法。
二．实验原理1.模拟示波器简介模拟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并显示在荧光屏上以便测量和分析的电子仪器。
它主要由阴极射线示波管，扫描、触发系统，放大系统，电源系统四部分组成。
示波管结构图（1）工作原理模拟示波器的基本工作原理是：被测信号经Y轴衰减后送至Y1放大器，经延迟级后到Y2放大器，信号放大后加到示波管的Y轴偏转板上。
若Y轴所加信号为图所示的正弦信号，X输入开关S切换到“外”输入，且X轴没有输入信号，则光点在荧光屏竖直方向上按正弦规律上下运动，随着Y轴方向信号的提高，由于视觉暂留，在荧光屏上显示一条竖直扫描线。
同理，如在X轴所加信号为锯齿波信号，且Y轴没有输入信号，则光点在荧光屏上显示一条水平直线。
示波器的调节和使用
示波器的调节和使用示波器是一种用来观察和分析电信号的仪器，它可以显示信号的波形、幅度、频率和相位等信息。
在电子工程、通信工程、自动化控制等领域中广泛应用。
本文将详细介绍示波器的调节和使用。
一、示波器调节：1.校准示波器：示波器使用前需要进行校准，以保证显示的准确性。
通常要校准时间基准、垂直灵敏度、触发电平等参数。
具体校准步骤需参照示波器的使用说明书。
2.调节时间基准：示波器的时间基准决定了波形在水平方向上的显示。
一般示波器可以调节水平的扫描速率，通过调节扫描速率可以放大或缩小波形的显示范围。
另外可以调节时间基准的位置，使波形居中或偏移显示。
3.调节垂直灵敏度：示波器的垂直灵敏度决定了波形的纵向放大倍数。
可以通过调节垂直灵敏度来放大或缩小波形的幅度。
一般示波器的垂直灵敏度有固定值和可调节两种，可根据需要选择合适的灵敏度。
4.调节触发电平：示波器的触发电平决定了波形触发的时机，当波形的电平超过或低于设定的触发电平时，示波器开始采集波形数据并显示。
触发电平的调节对于获取稳定的波形显示很重要，一般示波器的触发电平可以通过旋钮调节，并配有可调节的电平刻度。
5.调节触发模式：示波器的触发模式决定了波形触发的方式。
常见的触发模式有自由运行、单次、外部触发等。
自由运行模式是连续触发，示波器会不间断地显示波形。
单次模式是只触发一次，示波器会在触发后显示波形并停止触发。
外部触发是通过外部信号来触发。
二、示波器使用：1.连接信号源：首先需要将示波器与需要检测的信号源连接，可以使用探头或直接连接信号源的输出端口。
在连接时要注意正负极性的对应，以免引起短路或损坏设备。
2.调节时间基准：根据需要调节示波器的时间基准，使波形的显示范围合适，可以通过扫描速率和位置来调节。
3.调节垂直灵敏度：根据需要调节示波器的垂直灵敏度，使波形的幅度显示合适。
可以通过旋钮或按钮来调节。
4.调节触发电平：根据需要调节示波器的触发电平，以确保波形的稳定显示。
示波器使用方法
3、“×10 MAG”：扫描 扩展开关。按下时扫描速 度扩展10倍。
4、“POSITION”：水平 位置调节钮。调节显示波 形在荧光屏上的水平位置。
五、触发操作部分
1、“TRIG IN”： 外触发输入端子。用于输 入外部触发信号。当使用 该功能时，“SOURCE” 开关应设置在EXT位置。
2、“SOURCE”：触发源选择开关。 “CH1”：当垂直系统工作模式开 关定在DUAL或ADD时，选择 通道1作为内部触发信号源； “CH2”： 当垂直系统工作模式开 关设定在DUAL或ADD时，选择 通道2作为内部触发信号源； “LINE”： 选择交流电源作为触 发信号源； “EXT”： 选择“TRIG IN”端子 输入的外部信号作为触发信号源。
2
由此可见：两个频率相同的正弦量间的相位差是常数，并等于两正 弦量的初相之差。
测量相位差的方法很多，主要有：
简单直观的示波器测量方法（比现在实验室高级一点的示波器可以
直接读数） 把相位差转化为时间间隔，测量出时间间隔再换算为相位差
测量相位差的方法有很多，今天只介绍转化为时间的方法。
示波器相位差测量
3、“AC-GND-DC”： 垂直系统输入耦合开关。 选择被测信号进入垂直 通道的耦合方式。 “AC”：交流耦合； “DC”：直流耦合； “GND”：接地。
4、“CH1X”：通道1被 测信号输入连接器。在XY模式下，作为X轴输入 端。
5、“CH2X”：通道2被测 信号输入连接器。在X-Y模 式下，作为X轴输入端。
u1(t)=Umsin(ω 1t+φ 1）
u2(t)=Umsin(ω 2t+φ 2）
则，它们的瞬时相位差θ (t)＝ (ω 1t+φ 1）- (ω 2t+φ 2） ＝ （ω 1-ω 2)t＋(φ 1-φ 2)
PICO 示波仪的使用说明
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点击“File“（文件），选择“Save as”（另存为），出现保存对话框，你可以选择保存文件的格式和保存地址。
打开（Open）
你可选择所需的文件打开。Picoscope示波器可以打开Psdata和Psd格式文件，这些文件包含数据和示波器设置。也可以打开Pssettings和Pss文件，这些文件只有示波器设置。
你可以使用“Save as“（另存为），保存新的文件。
打开一个新的文件将关闭原来正在运行的窗口
合并（Merge)
标尺工具提示
如果把鼠标放在任一条标尺线上，此时在小方框内显示标尺号码以及信号电压值。
标尺工具提示
如果把鼠标放在任一条标尺线上，此时在小方框内显示标尺号码以及信号电压值。
Picoscope示波器显示区域包括一个或多个显示窗口。每一个窗口相对示波器检测的一组数据。最简单的情况是示波器测量并显示一组数据。
其它的示波器设置，例如示波器检测元件以及计算机运行速度将影响此速度能否达到。示波器根据计算机使用电池或外接电源情况来选择合适的极限速度。
设置：速度为每秒钟的捕捉速度，在默认模式中，当计算机在外接电源下工作时（AC Main），捕捉速度为“unlimited”（无限制）
示波器性能最优。如果计算机运行其它程序太慢，PicoScope示波器会降低捕捉速度。
维修
PCO以及其它配件的维修和校准需要专用设备。必须由Pico技术公司授权的机构进行
Picoscope示波器使用
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实验报告
姓名：叶洪波 学号：PB05000622
用示波器测量时间
实验原理
1、 示波器的基本结构（略）
2、 示波器显示波形的原理
扫描电压的周期T x （或频率
x ν）与被测信号的周期T y （或y ν）必须满足
n
T T x
y =
，y ν=n x ν，n=1,2,… 3、 用x 轴时基测时间参数
一个周期的时间=时基*一个周期的波形厘米数 4、 李萨如图形测信号的频率
（1）、频率相同而振幅和相位不同时，两正交正弦电压的合成图形为椭圆。
（2）、两正交正弦电压的相位差一定，频率比为一个有理数时，合成的圆形是一条稳定的闭合曲线。
频率比与图形的切点数之间有如下关系：
竖直切线上的切点数
水平切线上的切点数
=
x y νν 实验内容
1、 x 轴的时基测信号的时间参数
（1） 测量示波器自备方波输出信号的周期（时基分别为0.1ms/cm ，0.2ms/cm ，0.5ms/cm ）。
哪种时基测
出的数据更准确？为什么？
荧光屏上的最小刻度为0.2cm 。
测量厘米数时基分别为0.1ms/cm 、 0.2ms/cm 、 0.5ms/cm 时， 时间的最大误差分别为0.02ms 、0.04ms 、0.10ms 。
因此应选择时基为0.1ms/cm ，这样结果的误差较小，置信度较大。
（2） 选择信号发生器的对称方波接y 输入（幅度和y 轴量程任选），信号频率为200Hz~2kHz （每隔200Hz
测量一次），选择示波器合适的时基，测量对应频率的厘米数、周期和频率（注明x 轴的时基）。
以信号发生器的频率为x 轴，示波器测量的频率为y 轴，作y-x 曲线，求出斜率并讨论。
对称方波
信号发生器的频率(Hz) 厘米数(cm) x 轴时基(ms/cm) 测量周期数 周期（ms ） 测得的频率(Hz)
200 5.1 0.5 0.5 5.100 196.078 400 7.6 0.5 1.5 2.533 394.737 600 8.6 0.2 1.0 1.720 581.395 800 9.8 0.2 1.5 1.307 765.306 1000 8.8 0.2 1.5 1.173 852.273 1200 8.6 0.2 2.0 0.860 1162.791 1400 9.3 0.2 2.5 0.744 1344.086 1600 9.6 0.2 3.0 0.640 1562.500 1800 8.6
0.5
1.5
2.867
348.837
2000
9.1 0.2 3.5 0.520 1923.077
信号发生器的频率为1800Hz 时的数据有很大的偏差,为测量时的错误导致,因此舍去。
以信号发生器的频率为X 轴，测得的频率为Y 轴，作散点图并作线性拟合如下。
测得的频率(H z )
信号发生器的频率(Hz)
斜率为0.9640，理论上斜率应为1.0000。
因此绝对误差为1.0000-0.9640=0.0360，相对误差为0.0360/1.0000=3.60% Y = A + B * X Parameter Value Error A -9.59121 29.3321 B 0.96397 0.02523 R SD N P 0.99761 41.88922 9 <0.0001
（3） 选择信号发生器的非对称方波接y 轴，频率分别为200Hz 、500Hz 、1kHz 、2kHz 、5kHz 、10kHz 、
20kHz ，测量各频率时的周期和正波的宽度（或占空比），用内容（2）的方法作曲线。
非对称方波
信号发生器的频率(Hz) 厘米数(cm) 正波厘米数(cm)
占空比 x 轴时基(ms/cm) 测量周期数 周期（ms ） 测得的频率
(Hz)
200 5.0 1.5 0.300 1 1.0 5.000 200.000 500 8.1 2.4 0.296 0.5 2.0 2.025 493.827 1000 5.2 1.6 0.308 0.2 1.0 1.040 961.538 2000 8.7 2.4 0.276 0.2 3.0 0.580 1724.138 5000 8.2 2.6 0.317 0.05 2.0 0.205 4878.049 10000 8.2 2.8 0.341 0.05 4.0 0.103 9756.098 20000
7.6
2.4
0.316
0.02
3.0
0.051
19736.842
以信号发生器的频率为X 轴，测得的频率为Y 轴，作散点图并作线性拟合如下。
测得的频率(H z )
信号发生器的频率(Hz)
斜率为0.9884，理论上斜率为1.0000。
因此绝对误差为1.0000-0.9884=0.0116，相对误差为0.0116/1.0000=1.16% Y = A + B * X Parameter Value Error A -71.75188 49.02749 B 0.98844 0.00563 R SD N P 0.99992 100.18555 7 <0.0001
（4） 选择信号发生器的输出为三角波，频率为500Hz 、1kHz 、1.5kHz 、测量各个频率时的上升时间、
下降时间及周期。
三角波
信号发生器的频率(Hz) 上升厘米数(cm) 下降厘米数(cm) x 轴时基(ms/cm) 上升时间(ms) 下降时间(ms) 总时间(ms) 测量周期数 一个周期中的上升时间（ms ） 一个周
期中的下降时间（ms ） 周期(ms) 测得的频率(Hz) 500 3.6 0.5 0.500 1.800 0.250 2.050 1.0 1.800 0.250 2.050 487.805 1000 4.6
0.5
0.200 0.920 0.100 1.020
1.0 0.920 0.100 1.020 980.392 1500 6.05 1.35 0.100 0.605 0.135 0.740
1.0
0.605 0.135 0.740
1351.351
2、观察李萨如图形并测频率
用两台信号发生器（一台为本组专用，一台为公用）分别接y 轴和x 轴（x 轴选择外输入），取
4/33/22/11/、、、=y x νν 时，测出对应的x y νν和，画有关图形并求公用信号发生器的频率。
注意：观察李萨如图形时，通过本组信号发生器的频率微调旋钮，使李萨如图形尽可能稳定时，再读y 轴和x 轴的切点数。
Y 轴输入频率(Hz)
500
1000
250
750
665~666
李萨如图形
Y 轴切点数 1 2 4 4 6 X 轴切点数 1 4 2 6 8
轴切点数
轴切点数
X Y
1
21 2
32 43 y
x
νν 1 2
1 2
3
2 4
3 ∴ X
轴输入即公用信号发生器的频率为500Hz 。
思考题
1、示波器测频率有何优缺点？
优点：直观，简便
缺点：（1）测量的误差较大，包括测量者的调节的误差和读数的误差等。
（2）输出的图形不稳定。
2、在本实验中，观察李萨如图形时，为什么得不到稳定的图形？
可能的原因有：（1）两台信号发生器输出的频率都有可能不稳定。
（2）手动调节的精度达不到输出的频率的精度，因而不能完全相等。
3、假定在示波器的y轴输入一个正弦电压，所用的水平扫描频率为120Hz，在荧光屏上出现三个稳定完整的正弦波形，那么输入信号的频率是多少？这是否是测量信号频率的好方法？为什么？
输入信号的频率=120*3=360（Hz）
但是这样的误差比较大，因而不是测量信号频率的好方法。