大物实验报告——示波器的原理及应用
示波器的原理与使用实验报告
示波器的原理与使用实验报告示波器是一种常见的电子测量仪器，用于观察和分析电信号的波形。
它在电子工程、通信工程、物理实验等领域有着广泛的应用。
本文将介绍示波器的原理和使用方法，并结合实验报告，详细说明示波器的操作步骤和注意事项。
一、示波器的原理示波器的原理基于电压-时间的图形显示原理，通过将电压信号转换为电流信号，再通过电流信号驱动示波器的竖直偏转系统，使得电压信号的波形能够在示波器屏幕上显示出来。
同时，示波器的水平偏转系统可以控制波形的时间轴，从而实现对信号频率和时间关系的观测。
二、示波器的使用方法1. 准备工作在使用示波器之前，需要先将电压信号输入示波器。
可以通过信号发生器、电源等设备提供电压信号，或者直接将待测电路的信号接入示波器的输入端口。
2. 示波器的调节示波器的调节主要包括垂直和水平调节。
垂直调节用于调整信号的幅度，通过调节示波器的增益和偏移量来使波形在屏幕上适当显示。
水平调节用于调整信号的时间轴，通过调节示波器的时间基准和扫描速率来控制波形的水平位置和宽度。
3. 观察波形调节好示波器后，可以开始观察波形。
示波器屏幕上显示的波形可以是正弦波、方波、脉冲波等不同形式的信号。
通过观察波形的峰值、周期、频率等参数，可以对电路或信号进行分析和判断。
4. 测量信号示波器不仅可以观察波形，还可以进行一些基本的信号测量。
例如，可以通过示波器的游标功能测量信号的幅度、频率、周期等参数。
此外，示波器还可以进行波形的存储和回放，方便后续的数据分析和处理。
三、实验报告为了更好地理解示波器的原理和使用方法，我们进行了一次实验。
实验的目的是观察不同频率下的正弦波信号，并学习如何使用示波器进行测量和分析。
实验步骤：1. 连接电路首先，我们将信号发生器的输出端口与示波器的输入端口相连，确保信号能够正确地输入示波器。
2. 调节示波器根据实验要求，我们调节示波器的增益和偏移量，使得波形在屏幕上适当显示。
同时，调节示波器的时间基准和扫描速率，使得波形的时间轴能够清晰可见。
示波器实验报告(共7篇)
示波器实验报告(共7篇)一、实验目的1.了解示波器的基本原理和工作原理。
2.掌握示波器在电路测试和故障诊断中的应用。
3.学习示波器的操作方法，掌握各项操作技巧。
二、实验原理示波器是用来观察波形的一种仪器。
它以示波管为核心，通过电子束扫描屏幕，形成比较直观的波形图，实现对信号的观测、测量和分析。
示波器一般有模拟示波器和数字示波器两种，本实验采用数字示波器进行测试。
数字示波器以模拟数字转换技术为基础，是一种精确分析波形的仪器。
它接收被测电路中的信号，经过采样后经过模拟数字转换（ADC）转换成数字信号，同时进行多次采样，得到不同时刻下的波形数据，并将其传输到计算机中进行处理和显示。
数字示波器具有显示快、分辨率高、操作方便等优点，适用于对高频信号进行测量和分析。
三、实验内容1.了解示波器的基本操作方法，包括示波器的输入接口、触发系统、扫描方式、显示控制等内容。
2.使用示波器测量不同频率、振幅的正弦信号，并进行分析。
四、实验步骤与数据分析1.测量正弦波(1)将正弦波信号输入示波器的通道1，选择“正弦波”测量模式。
(2)调整示波器的扫描方式、扫描速率和显示控制，以得到清晰的信号波形。
(3)通过示波器测量正弦波的振幅和频率，得出如下数据：振幅：3V频率：50Hz(4)分析得出，正弦波是具有一定周期性的波形，它的幅度和频率可以通过示波器的测量得到。
在实际电路测试和故障诊断中，正弦波可以用作交流信号的测试，并可以通过触发系统实现高精度数据的采样和分析。
2.测量直流信号电压：5V3.测量矩形波和脉冲信号(3)通过示波器测量矩形波和脉冲信号的各项参数，如上升沿和下降沿时间、占空比等，得到实验数据。
五、实验结果本次实验使用数字示波器测量了不同频率、振幅的正弦信号、直流信号、矩形波信号和脉冲信号。
通过对示波器的操作和分析，得出了对信号波形的各项参数，进一步理解了示波器的原理和工作方式，并掌握了数字示波器的操作和应用技巧。
示波器的原理与应用实验报告
示波器的原理与应用实验报告实验报告：示波器的原理与应用1. 实验目的：掌握示波器的使用方法，理解其原理，并通过实验探究示波器在电路实验中的应用。
2. 实验设备：示波器、信号发生器、万用表、电容、电阻、电感等基本电路元件。
3. 实验原理：示波器是一种用于测量电压波形、电流波形和时序等特性的电子测量仪器。
其主要原理为将待测电压信号加于示波器的输入端，通过示波管、偏转板和竖直驱动放大器等元件将电信号转化为可视的光信号，从而展现电压波形。
示波器测量的电压波形主要包括幅值、频率、相位等参数。
4. 实验步骤：（1）将信号发生器的方波信号连接至示波器的输入端，并设置合适的频率和幅值。
（2）观察示波器屏幕中显示的方波波形，并根据幅值、频率、相位等参数进行测量。
（3）将电容、电阻、电感等基本电路元件连接至信号发生器和示波器之间，我们可以通过示波器观察电路中产生的波形，以及分析其幅值、频率、相位等特性。
5. 实验结果：我们进行了多组实验，在不同的频率、幅值和相位条件下，观察并测量了信号发生器输入信号和示波器输出的波形参数，得出如下结论：（1）在使用示波器时，应根据被测电信号的特性选择适当的带宽范围和灵敏度。
（2）示波器作为一种常用的电子测量仪器，在电路实验中有着重要的应用价值。
6. 实验思考：通过本次实验，我们不仅掌握了示波器的使用方法和原理，还深刻认识到示波器在电路实验中的广泛应用价值。
同时，我们也发现了示波器的一些局限和缺陷，如不能直接测量电流等特性。
这为我们进一步学习和研究电子测量仪器、深入理解电路原理提供了参考和帮助。
示波器使用大学物理实验报告1
示波器使用大学物理实验报告1一、实验目的1、了解示波器的基本结构和工作原理。
2、掌握示波器的基本操作方法，包括示波器的调节、信号的输入与显示等。
3、学会使用示波器测量正弦波、方波等信号的电压、频率和周期等参数。
二、实验仪器示波器、函数信号发生器、探头、连接线等。
三、实验原理示波器是一种用于显示电信号波形的电子仪器。
它通过将输入的电信号转换为光信号，并在荧光屏上显示出来，从而使我们能够观察到信号的变化情况。
示波器主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成。
电子枪产生高速电子束，经过偏转系统的作用，使电子束在荧光屏上按照输入信号的变化规律进行偏转，从而形成信号的波形。
示波器的显示原理是基于电子束在电场和磁场中的偏转。
当在垂直偏转板和水平偏转板上分别加上适当的电压时，电子束就会在垂直和水平方向上发生偏转，从而在荧光屏上显示出相应的波形。
四、实验内容及步骤1、示波器的调节（1）打开示波器电源，预热一段时间。
（2）调节辉度和聚焦旋钮，使荧光屏上的亮点清晰可见。
（3）调节水平和垂直位移旋钮，将亮点移至屏幕的中心位置。
（4）选择适当的触发方式和触发电平，使示波器能够稳定地显示输入信号的波形。
2、正弦波信号的测量（1）将函数信号发生器的输出端与示波器的输入端连接，设置函数信号发生器输出正弦波信号，频率为 1kHz，峰峰值为 5V。
（2）调节示波器的垂直灵敏度和水平扫描速度，使正弦波的波形在屏幕上显示完整且清晰。
（3）测量正弦波的峰峰值、有效值、频率和周期。
峰峰值：通过示波器的垂直刻度读取正弦波的峰峰值。
有效值：根据公式 U 有效值＝ U 峰峰值／√2 计算正弦波的有效值。
频率：根据示波器水平刻度上一个周期所对应的时间，计算出正弦波的频率。
周期：直接从示波器上读取正弦波的周期。
3、方波信号的测量（1）设置函数信号发生器输出方波信号，频率为 500Hz，峰峰值为 3V。
（2）按照上述方法测量方波信号的峰峰值、频率和周期。
大学物理实验示波器实验报告
了解信号发生器的功能和 使用方法。
注意示波器的探头选择和 使用方法，避免损坏设备 或影响测量结果。
02
示波器操作指南
示波器面板功能介绍
显示屏幕
用于显示波形图像，可调整屏幕亮度、 对比度等参数。
垂直控制
包括通道选择、垂直位移、垂直灵敏度 等调节旋钮，用于调整波形的垂直显示 位置及幅度。
水平控制
包括时基选择、水平位移等调节旋钮， 用于调整波形的水平显示宽度及位置。
改进建议提
仪器校准
定期对示波器进行校准和维护，确 保其精度和稳定性。
环境控制
在实验过程中，尽量控制环境因素 对实验结果的影响，如保持恒温、 恒湿等。
操作规范
提高操作人员的熟练程度和规范性， 减少操作误差的产生。
实验方案优化
根据实验结果和讨论，对实验方案 进行优化和改进，提高实验的准确 性和可靠性。
触发控制
包括触发源选择、触发方式选择、触发 电平等调节旋钮，用于设置触发条件， 确保波形稳定显示。
信号发生器使用方法
频率设置
通过调节频率旋钮或按键，设置所需信
号频率。
波形选择
根据需要选择正弦波、方波、三角波等 不同波形。
幅度设置
通过调节幅度旋钮或按键，设置所需信 号幅度。
输出连接
将信号发生器输出端与示波器输入端正 确连接，确保信号正常传输。
解决方案
根据排查结果采取相应的 解决方案，如更换损坏的 部件、调整设置参数等， 以确保实验顺利进行。
04
实验数据分析与讨论
数据处理过程展示
数据采集
详细记录了示波器的各项参数，包括 电压、频率、相位等，确保数据的准 确性和完整性。
图表绘制
根据处理后的数据，绘制了相应的图 表，如波形图、相位图等，以便更直 观地展示数据特征。
示波器的原理和使用实验报告
示波器的原理和使用实验报告示波器是一种用来显示电信号波形的仪器，是电子测量仪器中的重要设备之一。
它可以将电压随时间变化的波形显示在示波器的屏幕上，通过观察波形的形状和幅度来判断电路中的各种故障和参数。
本实验将介绍示波器的原理和使用方法，并进行相应的实验报告。
一、示波器的原理。
示波器的原理主要包括示波器的工作原理和示波器的基本组成部分。
1. 示波器的工作原理。
示波器的工作原理是利用电子束在示波管内移动的方式，将电压信号转换成屏幕上的波形。
当电压变化时，电子束的位置也随之变化，从而在示波管屏幕上形成相应的波形。
这种原理使得示波器能够直观地显示电压信号的波形，便于工程师进行观察和分析。
2. 示波器的基本组成部分。
示波器的基本组成部分包括示波管、水平和垂直放大器、触发电路和扫描电路等。
其中，示波管是示波器的核心部件，它能够将电压信号转换成可见的波形；水平和垂直放大器则负责调节波形的幅度和时间；触发电路用于控制波形的稳定显示；扫描电路则负责控制电子束在示波管屏幕上的移动。
二、示波器的使用方法。
示波器的使用方法主要包括示波器的基本操作和示波器的应用技巧。
1. 示波器的基本操作。
示波器的基本操作包括开机、调节水平和垂直放大器、设置触发电路和选择扫描方式等。
在使用示波器时，首先需要将电压信号输入示波器，然后通过调节水平和垂直放大器来调整波形的幅度和时间；接着设置触发电路和选择合适的扫描方式，最终就可以在示波器屏幕上观察到电压信号的波形。
2. 示波器的应用技巧。
示波器的应用技巧主要包括观察波形的稳定性、调节触发电路的灵敏度和选择合适的扫描方式等。
在观察波形时，需要注意波形的稳定性，避免出现抖动或失真的情况；同时，调节触发电路的灵敏度能够使波形显示更加清晰；选择合适的扫描方式则可以更好地显示不同频率的波形。
三、实验报告。
在实验中，我们使用示波器对不同的电路进行了测试，并记录下相应的实验报告。
通过实验，我们发现示波器能够准确地显示电压信号的波形，并且能够帮助我们快速地分析电路中的问题和参数。
示波器的原理与使用实验报告
示波器的原理与使用实验报告示波器是一种用于显示电信号波形的仪器，它可以帮助工程师和技术人员观察和分析各种电信号的特性。
本实验将介绍示波器的原理和使用方法，并通过实验报告展示示波器在不同情况下的应用效果。
首先，让我们来了解一下示波器的基本原理。
示波器的核心部分是示波管，它能够将电信号转换成可视的波形。
当电信号输入到示波器中时，示波器会对信号进行放大和垂直偏移，然后通过水平扫描来显示波形。
通过调节示波器的各种参数，我们可以清晰地观察到电信号的幅值、频率、相位等特性。
在实际使用示波器时，我们首先需要连接待测信号到示波器的输入端，并根据信号的特性来选择合适的测量范围和耦合方式。
接下来，我们可以通过调节示波器的触发方式和触发电平来稳定地显示波形。
此外，示波器还可以通过设置时间基准和垂直灵敏度来调整波形的水平和垂直位置，以便更清晰地观察信号的特性。
在本次实验中，我们将分别对正弦波、方波和脉冲波进行测量和观察。
首先，我们将输入一个正弦波信号，并通过调节示波器的垂直灵敏度和时间基准来观察波形的变化。
然后，我们将输入一个方波信号，并通过调节触发方式和触发电平来稳定地显示波形。
最后，我们将输入一个脉冲波信号，并通过设置测量范围和耦合方式来观察波形的特性。
通过本次实验，我们可以更加深入地了解示波器的原理和使用方法，掌握如何正确地观察和分析各种电信号的波形特性。
同时，我们也可以通过实验报告来展示示波器在不同情况下的应用效果，为工程师和技术人员提供参考和借鉴。
总之，示波器作为一种重要的电子测量仪器，具有广泛的应用价值。
通过深入学习示波器的原理和使用方法，并通过实验来验证和应用所学知识，我们可以更好地掌握示波器的使用技巧，提高工程实践能力，为电子技术领域的发展贡献自己的力量。
大学物理实验实验报告——示波器的使用
大学物理实验实验报告——示波器的使用篇一：大物实验示波器的使用实验报告实验二十三示波器的使用班级自动化153班姓名廖俊智学号6101215073日期2019 3.21指导老师代国红【实验目的】1、了解示波器的基本结构和工作原理，学会正确使用示波器。
2、掌握用示波器观察各种电信号波形、测量电压和频率的方法。
3、掌握观察利萨如图形的方法，并能用利萨如图形测量未知正弦信号的频率。
【实验仪器】固纬GOS-620型双踪示波器一台，GFG-809型信号发生器两台，连线若干。
【实验原理】示波器是利用示波管内电子束在电场或磁场中的偏转，显示电压信号随时间变化波形的一种电子观测仪器。
在各行各业与各个研究领域都有着广泛的应用。
其基本结构与工作原理如下1、示波器的基本结构与显示波形的基本原理本次实验使用的是台湾固纬公司生产的通用双踪示波器。
基本结构大致可分为示波管（CRT）、扫描同步系统、放大与衰减系统、电源系统四个部分。
“示波管（CRT）”是示波器的核心部件如图1所示的。
可细分为电子枪，偏转系统和荧光屏三部分。
1）电子枪电子枪包括灯丝F，阴极K，控制栅极G，第一阳极A1，第二阳极A2等。
阴极被灯丝加热后，可沿轴向发射电子。
并在荧光屏上显现一个清晰的小圆点。
2）偏转系统偏转系统由两对互相垂直的金属偏转板x和y组成，分别控制电子束在水平方向和竖直方向的偏转。
从电子枪射出的电子束若不受横向电场的作用，将沿轴线前进并在荧光屏的中心呈现静止的光点。
若受到横向电场的作用，电子束的运动方向就会偏离轴线，F灯丝，K阴极，G控制栅极，A1、A2第一、第二阳极，Y、X 竖直、水平偏转板图1示波管结构简图屏上光点的位置就会移动。
x偏转板之间的横向电场用来控制光点在水平方向的位移，y偏转板用来控制光点在竖直方向的位移。
如果两对偏转板都加上电场，则光点在二者的共同控制下，将在荧光屏平面二维方向上发生位移。
3）荧光屏荧光屏的作用是将电子束轰击点的轨迹显示出来以供观测。
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2013年12月
示波器的原理及应用
摘要:本实验主要目的是了解阴极射线示波器的工作原理，用函数信号发生器产生不同频率比的电压，通过数字示波器观察李萨如图形。
同时以示波器和低频信号发生器为工具，分别运用共振干涉（驻波）法和相位比较（行波）法，利用示波器将抽象的较难测量的声速转换成容易测量的物理量，然后计算得出声速，实现对示波器的灵活应用。
关键词:阴极射线示波器、数字示波器、李萨如图形、干涉、相位比较、声速测量
引言:示波器是显示被测量的瞬时值轨迹变化情况的仪器，它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象，便于人们研究各种电现象的变化过程。
示波器初期主要为模拟示波器，发展到一定阶段，人们发现模拟示波器有很多缺陷，而且已经到了发展的瓶颈，这些缺陷都很难得到改善，例如，模拟示波器观察低频、慢速信号存在缺陷，单次、瞬变等信号根本无法观测等等。
这时数字示波器正在兴起，数字示波器可以弥补模拟示波器的很多缺陷，数字示波器可以存储波形和数据，而且测量方便，并且大大增加了可测量信号的范围，对于探测未知信号非常有用，基于以上情况，便产生了模数组合示波器。
现在示波器已成为电子测量实验中不可缺少的仪器。
广泛应用于科学研究、实验教学、医药卫生、电工电子和仪器仪表等各个研究领域和行业。
一、示波器的基本组成和原理：
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。
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。
示波器由示波管、竖直信号放大器（Y放大）、水平信号放大器（X放大）、扫描信号发生器、触发同步系统和直流电源等组成。
示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏组成，管内抽成真空。
1、电子枪由灯丝、阴极、控制栅极、第一阳极、第二阳极组成，作用是产生高速飞行的一束电子。
2、电子随后进入偏转系统，偏转系统中有一对竖直偏转板（Y轴）和一对水平偏转板（X 轴）。
示波管的Y偏转电极上加的是待显示的信号电压。
示波器的X偏转电极通常接入其自身产生的锯齿波电压（扫描电压）。
电子束受到竖直和水平两个方向的电场作用，除了参与Y方向上的振动，同时参与X轴方向的匀速移动，就可以把Y方向上的振动横向拉开，
从而显示出其波形。
这里需要特别注意的地方是，锯齿波电压和信号电压的周期必须相同或者成整数倍的关系，这样才能正确地显示出信号电压的波形。
若两电压周期不相同或无整数倍关系，这时需要进行“整步”或“同步”，调节示波器上的触发电平，通过电子电路来调整扫描电压周期。
3、电子经过偏转系统的偏转之后，最终打在荧光屏上，屏上涂有荧光粉，电子打上去荧光粉发光形成光斑。
当频率适中时，连续的电子束在屏幕上形成连续的曲线，显示出信号电压的波形。
二、李萨如图形的基本原理
两个相互垂直的简谐振动相互叠加，即在示波器的X 轴和Y 轴输入频率相同或成简单整数比的两个正弦电压，荧光屏上呈现的光电的特殊形状轨迹称为李萨如图形。
X 轴和Y 轴输入频率比不同，在示波器上得到的李萨如图形也不同。
实验中通过调节函数信号发生器两输入电压的频率，得到不同的图形。
如果作一个限制光点在x 、y 方向变化范围内的假想方框，则图形与此框相切时，横边上的切点数n x 与竖边上的切点数n y 之比恰好等于y 和x 输入的两正弦信号的频率之比。
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x n n fx fy 三、示波器的应用——声速测量
声波是机械纵波。
频率在20Hz-20KHz 的声波能引起人的听觉，称为可闻声波，简称声波。
超声波的频率在20KHz~500MHz ，具有波长短、穿透能力强、易于定向传播等优点，故本实验利用超声波对声速进行测量。
1、共振干涉（驻波）法
在同一介质中两列频率、振动方向相同，而且振动幅度也相同的简谐波，在同一直线上沿反方向传播时就叠加形成驻波。
振幅呈周期性变化，最大处为波腹，振幅为0处为波节，波腹与波节的距离为λ/2，若声速测量仪调节到适当的距离（>10cm ）时，开始观察。
避免因距离太近产生干扰，影响测量结果的准确性。
S1为超声源（发射头），S2作为超声波接收头。
移动S2对试验中的某一波长。
相继出现一系列共振状态，示波器上的信号幅度每出现一次周期性变化，相当于S1、S2改变了λ/2，此距离可由声速测量仪测得，根据v=λ*f 求得声速。
2、相位比较（行波）法
相位比较法与共振干涉法有相似之处，仍利用原装置，不同的是将示波器的功能调于
X-Y方式，S1与S2之间产生相位差，运用李萨如图形，S1、S2之间的距离改变一个波长λ，相位变化2π，为了便于观测，调节S2使示波器出现一条直线，记录下数据L1，然后调节距离S2，再次出现相同直线时记录数据L2。
λ=L1-L2,再由V=λ×f求得速度V。
结论:通过实验观察可以看出，当竖直偏转板加正弦电压，水平偏转板不加电压时，在荧光屏上得到的是Y方向的一条亮线或者是连续的光点，这是因为水平方向无偏转力。
这是若是在水平方向加上锯齿波电压，在一个周期内，电压随时间逐渐升高，电子便在水平方向被拉开，呈现出正弦电压的波形。
若水平加的是同频率或呈简单整数比的正弦电压，则出现李萨如图形。
两输入电压频率不相等或非整数倍关系时，得到的是以个连续变化的图形，这是由于频率不同步，两垂直电压的相位变化造成的图形不稳定。
通过观察得出图形的变化快慢取决于两者及其整数倍之间的差之大小，差值越大，变化越快。
利用示波器、声速测量仪信号源、声速测量仪将难以测量的声速巧妙转化成距离的测量时此实验的一大特色。
比较两种方法测声速的结果，不难看出利用示波器测声速具有很大的优势，结果较为准确，达到了预期的效果。
参考文献
[1] 张三慧.大学基础物理学.清华大学出版社，2007.
[2] 白梅兰.北方工业大学学报.北方工业大学出版社，1990(3).。