示波器测时间
示波器测信号的周期和频率实验报告
示波器的使用1、了解通用双通道示波器的结构和工作原理，熟悉各个旋钮的作用和使用方法。
2、掌握用示波器观察波形、测量电压和频率的方法；了解用示波器测量相位差的方法。
3、掌握观察李萨如图形的方法，并能用李萨如图形测量未知正弦信号的频率；能用示波器观察“拍”现象。
1、通用双通道示波器的结构，面板旋钮的作用和使用方法；2、通用双通道示波器的工作原理，李萨如图形测量未知正弦信号频率的原理，观察“拍”现象的原理。
一、前言示波器是利用电子束的电偏转来观察电压波形的一种常用电子仪器，主要用于观察电信号随时间变化的波形，定量测量波形的幅度、周期、频率、相位等参数。
一般的电学量（如电流、电功率、阻抗等）和可转化为电学量的非电学量（如温度、位移、速度、压力、光强、磁场、频率）以及它们随时间变化的规律都可以用示波器来观测。
由于电子的惯性很小，电子射线示波器一般可在很高的频率范围内工作。
采用高增益放大器的示波器可以观察微弱的信号；具有多通道的示波器，则可以同时观察几个信号，并比较它们之间的相应关系（如时间差或相位差），是目前科学实验、科研生产常用的电子仪器。
二、实验仪器通用双通道示波器，函数信号发生器、同轴电缆等。
三、实验原理1、仪器工作原理（1）通用双通道示波器的介绍主要结构：示波管、电子放大系统、扫描触发系统、电源工作原理： （a ）示波管示波管是呈喇叭形的玻璃泡，被抽成高真空，内部装有电子枪和两对相互垂直的偏转板，喇叭口的球面内壁上涂有荧光物质，构成荧光屏。
下图是示波管的构造图。
电子枪由灯丝F 、阴极K 、栅极G 以及一组阳极A 所组成。
灯丝通电后炽热，使阴极发热而发射电子。
由于阳极电位高于阴极，所以电子被阳极电压加速。
当高速电子撞击在荧光屏上会使荧光物质发光，在屏上就能看到一个亮点。
改变阳极组电位分布，可以使不同发射方向的电子恰好会聚在荧光屏某一点上，这种调节称为聚焦。
栅极G 电位较阴极K 为低，改变G 电位的高低，可以控制电子枪发射电子流的密度，甚至完全不使电子通过，这称为辉度调节，实际上就是调节荧光屏上亮点的亮暗。
示波器的作用及使用常见问题解析
示波器的作用及使用常见问题解析示波器对于很多平常人来说可能听都没听说过，但是对于电气工程师来说示波器的作用无可取代，它一直是工程师设计、调试产品的好帮手。
但随着计算机、半导体和通信技术的发展，示波器的种类、型号越来越多，从而使示波器的作用得到详细的划分。
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，但示波器的使用方法在基本方面都是相同的。
下面从测试应用方面来介绍一下示波器的作用和它的基础使用方法。
示波器的作用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。
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、示波器的作用-测量电压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。
三、示波器的作用-测量时间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。
将示波器的扫速开关“t/div”的“微调”装置转至校准位置时，显示的波形在水平方向刻度所代表的时间可按“t/div”开关的指示值直读计算，从而较准确地求出被测信号的时间参数。
四、示波器的作用-测量相位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。
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。
示波器的时间测量和时钟同步技巧
示波器的时间测量和时钟同步技巧示波器是在电子行业中广泛使用的一种测量仪器，其主要功能是展示电压随时间的变化情况，并进行各种信号的分析和测量。
然而，在使用示波器进行时间测量时，由于外部环境的干扰和示波器本身的误差等原因，可能存在一定的不准确性。
因此，本文将介绍一些示波器的时间测量和时钟同步技巧，以提高测量结果的准确性和可靠性。
一、示波器的时间测量技巧1. 选择合适的触发源：在进行时间测量时，触发源的选择非常重要。
触发信号的稳定性和准确性将直接影响到示波器的测量结果。
因此，根据具体需求选择合适的触发源，如外部触发、内部触发或自动触发等。
2. 合理设置时间基准：示波器的时间基准是进行测量的基础，因此必须正确设置和校准时间基准。
可以使用外部时间基准或内部时间基准，通过与标准时间源进行对比和校准，确保时间测量的准确性。
3. 调整水平和垂直缩放：在进行时间测量时，通过调整示波器的水平和垂直缩放，可以使观测信号完整地显示在示波器的屏幕上，从而准确地进行时间测量。
二、示波器的时钟同步技巧1. 外部时钟同步：当需要对示波器进行时间同步时，可以通过外部设备提供的时钟信号进行同步。
将外部时钟源连接到示波器的外部时钟输入端口，并确保外部时钟源的稳定性和准确性，以实现示波器的时钟同步。
2. 内部时钟校准：示波器的内部时钟是进行时间测量的关键，因此需要定期校准示波器的内部时钟。
可以使用标准时间源进行校准，根据校准结果调整示波器的内部时钟，以确保示波器测量结果的准确性。
3. 信号触发和同步：在进行时钟同步时，需要确保待测信号与示波器的时钟信号同步。
可以通过信号触发设置和同步信号源的选择来实现信号的触发和同步，从而保证测量结果的准确性。
总结：对于示波器的时间测量和时钟同步技巧，需要充分考虑信号触发和同步，选择合适的触发源和时钟源，并进行适当的调整和校准。
只有确保示波器的测量准确性和时钟同步性，才能得到可靠的测量结果，并满足实际应用的需求。
示波器上升时间测量不确定度评定
1.3.4 系统不稳定性引入的标准不确定度分量，用测量重复性表征 u(4) 被校/检示波器校准仪输出 150ps@阻抗 50Ω, 测量数据如下表：
x1 _ 152.69 x6 15x7 153.13
x3 153.08 x8 152.97 152.97
x4 153.02 x9 153.05
δ＝√1 + δ＝√1 +
172 1502 172 702
− 1 ≈ 0.64%
@Tr=150ps @Tr=70ps
− 1 ≈ 2.9%
因此，因为 86100C&86105C 取样示波器的建立时间所引入的不确定度分量为： u(2) ＝0.64%×150ps / 3 ＝0.56ps u(2) ＝2.9%×70ps / 3 ＝1.17ps @Tr=150ps @Tr=70ps
u(1) u(2) u(3) u(4)
1.44ps 0.56ps 0.88ps 0.16ps
表2 标准不确定度分量
@Tr=70ps 标准不确定度值
不确定度来源 标准装置精度引入的不确定度 标准器上升沿建立时间引入的不确 定度分量 标准器数据采集引入的不确定度分 量 系统不稳定性引入的不确定度
u(1) u(2) u(3) u(4)
1.3.2 标准器 Y 轴建立时间引入的标准不确定度分量 u(2) 由于标准仪器测量脉冲的上升时间时， 其自身的带宽有限， 即其建立时间不充分小， 所以要引入一定的测量误差，其测量误差一般用下式进行估算： δ＝ 1
1 －1 n2
式中，n＝被测上升时间/标准仪器的建立时间 因为 86100C&86105C 取样示波器的建立时间约为 17ps（来源于检定证书） ，所以 引入误差为：
@Tr=150ps（1.6
示波器的自动测量功能及设置
示波器的自动测量功能及设置示波器是电子工程师日常工作中使用频率较高的一种仪器。
除了基本的波形显示功能外，示波器还具备许多实用的自动测量功能，能够方便、快捷地获取信号的各种参数信息。
本文将介绍示波器的常见自动测量功能及设置方法，并对其应用场景进行分析。
1. 峰-峰值测量峰-峰值是指信号波形中正半周最大值与负半周最小值之间的差值。
示波器能够自动测量出信号的峰-峰值，并将结果显示出来。
在示波器上进行峰-峰值测量的方法为：打开示波器，将测量控制模式调整到"Vpp"或"Pk-Pk"，示波器即可自动计算出峰-峰值。
通过峰-峰值的测量，可以了解到信号的极值情况，进而进行后续的电路分析与设计。
2. 平均值测量平均值测量是指对信号的多个采样值进行求平均得到的结果。
示波器可以自动进行平均值的测量并将结果显示出来。
在示波器上进行平均值测量的方法为：打开示波器，将测量控制模式调整到"Avg"，示波器会自动对信号进行采样并计算平均值。
平均值测量对于信号的稳定性和周期性分析非常有帮助。
3. 频率测量频率是指信号波形的周期性重复次数，可以表示为每秒钟的周期个数。
示波器能够自动测量出信号的频率，并将结果显示出来。
在示波器上进行频率测量的方法为：打开示波器，将测量控制模式调整到"Freq"，示波器会自动对信号进行周期性分析并计算频率值。
频率测量对于信号的周期性分析、信号源的稳定性评估非常重要。
4. 占空比测量占空比是指周期性信号中高电平时间占整个周期时间的比例。
示波器可以自动测量出信号的占空比，并将结果显示出来。
在示波器上进行占空比测量的方法为：打开示波器，将测量控制模式调整到"Duty"，示波器会自动对信号进行占空比分析并计算占空比值。
占空比测量对于脉冲信号的分析、开关电源控制等方面具有重要意义。
5. 上升时间和下降时间测量上升时间和下降时间是指信号波形从低电平到高电平和从高电平到低电平的时间间隔。
示波器的时序分析和延时测量方法
示波器的时序分析和延时测量方法示波器是电子测试仪器中常见且常用的一种，用于观察和分析电信号的波形。
除了可以测量电压、频率等基本参数外，示波器还具备时序分析和延时测量的功能，可以帮助工程师深入分析信号的时间特性和延时现象。
本文将介绍示波器的时序分析和延时测量方法。
一、时序分析时序分析是通过示波器观察和分析信号的时序关系，包括信号的上升时间、下降时间、脉宽等参数。
时序分析对于判断信号的稳定性、时序性等有着重要作用。
1. 建立测量通道：首先，在示波器上建立测量通道，选择合适的探头，并连接待测信号源和示波器。
2. 设置触发条件：根据待测信号的波形特点，设置触发条件，确保示波器可以成功触发并捕捉到关键的时刻。
3. 调整水平和时间尺度：根据观察需求，调整示波器的水平和时间尺度，以确保所测量的波形能够清晰显示并适合进行时序分析。
4. 选择测量参数：根据需要测量的时序参数，选择相应的测量工具或功能。
常见的时序测量参数有上升时间、下降时间、脉宽等。
5. 进行测量：根据示波器上的测量功能或工具，对待测信号进行测量。
示波器会自动计算并显示出所选参数的数值。
二、延时测量延时测量是指测量信号在不同路径间传播所需的时间差。
在电路设计、通信系统等领域中，延时测量是一项重要的工作，可以帮助工程师了解信号在不同部件间传播的延时情况。
1. 设置参考信号：首先，确定一个参考信号，在示波器上建立一个稳定的、重复的信号作为参考。
2. 设置触发条件：根据所需测量的延时路径，设置示波器的触发条件。
例如，如果需要测量延时路径为两个电缆的传播时间差，可以设置示波器在接收到参考信号后触发。
3. 连接待测信号源：连接待测信号源至示波器，并调整触发级别，使待测信号能够成功触发示波器并捕捉到关键时刻。
4. 计算延时：示波器会自动计算并显示出参考信号和待测信号的延时时间差。
通过对示波器的设置和测量结果的分析，可以得到所需的延时测量信息。
总结示波器的时序分析和延时测量方法是工程师在进行信号分析和电路设计时常用的手段。
rc电路时间常数的测量 实验报告
rc电路时间常数的测量实验报告实验目的：通过实验测量RC电路的时间常数，了解RC电路的充电和放电过程，并熟悉使用示波器测量电路的时间常数。
实验器材：1.电源、电阻、电容器2.示波器3.多用电表4.电线、电阻和电容连接线实验原理：RC电路是由电阻R和电容C串联或并联而成的电路。
在充电过程中，电容器通过电阻器充电，充电电流逐渐减小，电容电压逐渐增大，最终趋于电源电压。
在放电过程中，电容器通过电阻器放电，放电电流逐渐减小，电容电压逐渐减小，最终趋于0。
根据充电过程中电容电压变化的表达式可以得出，当电容电压达到电源电压的63.2%时，时间t=RC即为RC电路的时间常数。
在实验中，我们可以通过测量电容电压的变化来间接测量RC电路的时间常数。
实验步骤：1.搭建RC电路，将电阻R和电容C串联或并联，并通过电源提供电压。
2.将示波器连接到电容的两端，设置示波器的扫描方式为自动扫描。
3.打开电源，记录电容电压随时间的变化，直到电容电压达到电源电压的63.2%。
4.使用示波器测量充电过程中电容电压的时间t1。
5.换一个电阻或电容，重复步骤2-4，记录数据。
6.根据测得的电容电压变化值和时间值，计算RC电路的时间常数。
实验结果：根据示波器测量得到的电容电压随时间变化的曲线，确定电容电压达到电源电压的63.2%所对应的时间值t1，则t1即为RC电路的时间常数。
实验讨论与误差分析：1.在实际实验中，会存在电源电压波动、电阻和电容的内部电阻等因素，会对实际测量值产生偏差。
2.为减小误差，可以多次重复测量，取平均值作为最终结果。
3.如果电容电压的变化不明显，可以适当调节电源电压、电阻和电容的数值，使得测量结果更加准确。
实验总结：通过本次实验，我们成功测量了RC电路的时间常数，并通过测量电容电压的变化，了解了RC电路的充电和放电过程。
实验中我们还学会了使用示波器测量电路的时间常数，提高了我们的实验操作能力。
然而，在实际实验中，我们仍然需要注意各种误差因素，以提高实验的准确性。
用示波器测量时间
⽤⽰波器测量时间实验步骤：1.⽤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 ）。
（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。
（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。
（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。
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 f f 和，画有关图形并求公⽤信号发⽣器的频率。
数据处理和误差分析：1.（1）测量⽰波器⾃备⽅波输出信号的周期时基ms/cm 0.10.20.5波形厘⽶数/cm 10.2 5.1 2.2周期ms 1.021.021.10表1哪种时基测出的数据更准确？为什么？答：0.1cm/ms 更为准确,因为时基越⼩,读数带来的误差就越⼩,数据也就越准确。
解释不太好．（2）选择信号发⽣器的对称⽅波接Y 输⼊，信号频率为200Hz~2kHz ，测量对应频率的厘⽶数、周期和频率。
发⽣器频率/Hz2004006008001000厘⽶数/cm 5.0 5.1 3.5 2.6 5.2周期/ms 5.00 2.55 1.70 1.30 1.04测量频率/Hz200.00392.16588.24769.23961.54X轴时基/ms/cm10.50.50.50.2发⽣器频率/Hz12001400160018002000厘⽶数/cm 4.4 3.8 6.4 5.7 5.1周期/ms0.880.760.640.570.51测量频率/Hz1136.361315.791562.501754.381960.78X轴时基/ms/cm0.20.20.10.10.1表2以信号发⽣器的频率为x轴，⽰波器测量的频率为y轴，作出的y-x曲线图图5 对称⽅波信号发⽣器的频率-⽰波器测量的频率曲线图斜率本相同。
测量正弦信号的峰峰值电压实验报告
测量正弦信号的峰峰值电压实验报告一、示波器测量时间实验：1．现象：示波器屏幕上没有任何信号。
可能的原因有：(1)示波器的电源开关没有打开；(2)亮度设置太低，请调节亮度旋扭，增加亮度；(3)波形偏离屏幕显示区，请调节上下位移旋扭和左右位移旋扭，使波形在示波器屏幕中间区域显示；(4)实验者可能将所用通道的接地旋扭按下了，这样信号就会对地短路，没有任何信号输入到示波器测量端，请将该旋扭弹起；(5)仪器相关元件损坏，请联系实验室老师解决。
2．现象：在做示波器测量时间实验中，所读波形周期与理论值相差太大。
可能是由于：(1)没有把扫描微调旋扭置于校准的位置；该旋扭位于时基旋扭下方，请将其右旋到底；(2)如果所测周期与理论值相差5倍左右，请看一下是不是将 5扩展档按下了？如果按下该档，实际时基量程只有所标的五分之一，请把旋扭弹起，或者在按下的情况下，按实际时基量程的五分之一计算即可，(该旋扭位于时基旋扭的上方)。
(3)所用信号源输出的实际频率不是实验内容的测量点频率，请注意信号源频率直接从右方LCD显示读出即可，不需将结果再乘以所用频率档；例如：信号源显示为199Hz，所用频率档为×1K档，那么信号发生器最终输出的频率是199Hz，而不是199KHz(199×1KHz)。
3．现象：在做示波器测量时间实验中，所读波形Vpp(峰峰值电压)与理论值相差太大。
可能由于：(1)没有将相关电压灵敏度微调旋扭右旋到校准位置，该旋扭位于电压灵敏度旋扭的下方；(2)所用的电压灵敏度量程与所用通道不一致，比如用通道1(CH1)测量电压，记录时误读了通道2(CH2)的电压灵敏度量程。
4．现象：实验中示波器显示的待测波形老是在屏幕上移动，测量不方便。
可能由于：(1)你所用的通道与垂直方式选择档位、触发源选择档位不一致。
例如：如果实验者用通道1测量数据，请保证垂直方式置于通道1位置，同时触发源档位也应置于通道1位置，否则波形可能不稳；(2)如果上面档位正确，请调节电平旋扭，该旋扭能调节触发电平值的大小，使待测波形稳定；5．现象：在用李萨如图形测公共信号源频率时，没有出现图形。