示波器的原理和使用
示波器的原理及使用方法
示波器示波器 (1)一、示波器的工作原理 (2)（一）示波器的组成 (2)1．显示电路 (2)2．垂直（Y轴）放大电路 (3)3．水平（X轴）放大电路 (3)4．扫描与同步电路 (3)5．电源供给电路 (3)（二）波形显示的基本原理 (4)（三）双线、双踪示波的显示原理 (5)1．双线（或多线）示波 (5)二、示波器的使用方法 (8)（一）面板装置 (8)3．X轴插件部分 (10)（二）使用前的检查、调整和校准 (11)（三）使用步骤 (12)1．选择Y轴耦合方式 (12)2．选择Y轴灵敏度 (12)3．选择触发（或同步）信号来源与极性 (12)4．选择扫描速度 (12)5．输入被测信号 (12)三、垂直方向无展示 (13)四、波形不稳定。
(13)（四）使用不当造成的异常现象 (15)三、示波器的测试应用 (15)（一）电压的测量 (15)（1）交流电压的测量 (16)（2）直流电压的测量 (16)2．比较测量法 (16)（二）时间的测量 (17)（三）相位的测量 (17)（四）频率的测量 (18)示波器使用注意事项 (19)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象，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。
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。
一、示波器的工作原理（一）示波器的组成普通示波器有五个基本组成部分：显示电路、垂直（Y轴）放大电路、水平（X轴）放大电路、扫描与同步电路、电源供给电路。
1．显示电路显示电路包括示波管及其控制电路两个部分。
示波管是一种特殊的电子管，是示波器一个重要组成部分。
示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏3个部分组成。
示波器的原理和使用
1 mSec 时间 / 格 2. 接通电源、约15 s后出现扫迹,调节垂直位移使扫迹 移至荧光屏中央,调节“辉度”至所需亮度,调节“聚焦” 扫迹纤细清晰。 3. 用探头输入被测信号,进行观察、测量。 4. 关闭电源之前，将“辉度” 按逆时针方向旋至最小 。
12. 注意事项
(1)热电子仪器一般要避免频繁开机、关机，示波器也是 这样. (2)如果发现波形受外界干扰，可将示波器外壳接地. (3)“Y输入”的电压不可太高，以免损坏仪器，在最大衰 减时也不能超过400 V.“Y输入”导线悬空时，受外界 电磁干扰出现干扰波形，应避免出现这种现象. (4)关机前先将辉度调节旋钮沿逆时针方向转到底，使亮 度减到最小，然后再断开电源开关. (5)在观察荧屏上的亮斑并进行调节时，亮斑的亮度要适 中，不能过亮.
栅级G的 电压Байду номын сангаас变
灯丝H通 电发热
阴级K产生 自由电子
垂直偏转板DY/ 水平偏转板DX
使电子射线 能够到达荧 光屏上任何 地方
四、使用示波器的基本步骤和注意事项 1. 使用前将下列控制器置于以下位置： 垂直位移 辉 度 触发源 中间位置 中间位置 CH1 水平位移 垂直方式 扫描方式 中间位置 CH1 AUTO
示波器的原理和使用
偏转原理
三、实验原理
1.示波器的结构
2.偏转电场控制电子束在视屏上的轨迹
偏转电压U与偏转位移Y（或X）成正比关系：
Y U y
U Y
3.只在竖直偏转板（Y轴）上加一正弦电压的情形
3.要能够显示波形，必须在水平偏转板（X轴）上 加一扫描电压
5.示波器显示波形实质：沿Y轴方向的简谐运动与沿X
2. 示波器如何显示被测信号
增加水平方向的偏 转板，使电子束产生水 平方向的移动。
示波器原理与使用心得体会
示波器原理与使用心得体会示波器是一种十分常见的电子测量仪器，在电子工程、通信工程等领域中广泛应用。
本文将简单介绍示波器的原理及使用心得体会。
一、示波器原理示波器的基本原理就是将电信号转化为电压信号，并通过屏幕上的图形表示出来。
具体而言，示波器通过探针将电路中的信号采集下来，经过放大电路放大后，再经过水平扫描电路和垂直扫描电路，在示波器屏幕上显示出一定的形状。
示波器屏幕上显示的图形一般呈现为波形，波形的形状和特征是示波器帮助工程师进行测量和分析的重要依据。
根据不同类型的电信号，示波器分为模拟示波器和数字示波器两种类型，它们在原理和使用上有所区别。
二、示波器的使用1. 掌握基本操作使用示波器需要先掌握一些基本操作，如开启示波器电源、选择合适的探头线、调节摆动幅度、调节扫描幅度等。
在实际应用中，需要根据测试的具体内容做出相应的调整。
2. 善于分析波形示波器的屏幕上显示的波形有助于理解被测试设备中各个元件的电信号状态，并从中分析出一些问题的根源。
因此，正确理解并分析波形非常重要，要善于观察波形的形状、高低、周期、脉冲宽度等特征，从而得出相应结论。
3. 熟练掌握自动调整功能现在的示波器通常都配备有自动调整功能，在运用中可极大地提高效率。
当测试时要快速地获得所需波形时，可以使用这些功能快速地进行调整，省去手动调整的繁琐过程。
4. 熟练运用触发功能触发功能是示波器的一个重要特性，有助于获得更准确的波形数据。
可以使用触发功能使示波器始终稳定地显示信号的波形。
在使用触发功能时要慎重，需要根据具体情况来选择合适的触发方式。
5. 实践经验累积示波器的使用需要通过实际操作和经验的积累来掌握。
在实际检测中，可能会遇到各种各样的问题，可以通过仔细分析波形、排查问题的根源、尝试不同的调整方法等方式来解决问题，并且还可以通过多进行比对和对比来分析波形的变化情况，逐步掌握示波器的使用技巧。
三、总结示波器是一款十分有用的电子测量仪器，使用示波器可以帮助工程师快速扫描电路中的各个元件的状态，并提供诊断、故障分析等帮助。
示波器的工作原理和使用方法
示波器的工作原理和使用方法
示波器是一种用于观察和测量电信号波形的专用仪器。
它可以测量电压、电流、频率和相位等信号特征，常用于电子、通信、医疗和科学等领域。
下面将介绍示波器的工作原理和使用方法。
1. 工作原理
示波器的工作原理基于两个技术原理：扫描和采样。
扫描指的是示波器屏幕上的电子枪扫描电子束的水平速度，即水平扫描速率。
采样指的是示波器对信号进行采样的速度，即垂直扫描速率。
通过这两个速率的不同，示波器可以将电信号完整地显示在屏幕上。
2. 使用方法
使用示波器时需要注意以下几点：
（1）接线。
正确地连接信号源和示波器。
一般情况下，示波器的输入电阻为1MΩ或10MΩ，应根据信号源而定。
（2）校准。
打开示波器，进行校准，调整时基、触发电平、垂直灵敏度等参数，确保信号的准确显示。
需要注意的是，示波器的校准需要经过一定的时间稳定后才能进行。
（3）触发。
选择合适的触发方式，设置触发电平，确保示波器可以捕捉到所需的信号。
（4）测量。
根据需要选择合适的测量方式，包括电压、电流、频率和相位等。
示波器还可以进行自动测量，可以方便地获取信号的各种特征参数。
（5）保存。
示波器可以将测量结果保存到内存或者USB设备上，方便之后的查阅和分析。
总之，示波器是一种十分有用的仪器，对于电子、通信和科学等领域的工作者来说，必不可少。
正确地掌握示波器的工作原理和使用方法，能够更好地帮助工作者开展工作。
示波器的工作原理和使用方法
示波器的工作原理和使用方法示波器是一种测量电信号的仪器，它可以将电信号转换为图形，从而方便我们观察和分析。
本文将介绍示波器的工作原理和使用方法。
一、示波器的工作原理示波器的工作原理基于示波管和电子束的原理。
示波管是一种真空管，它由一个阳极、一个阴极和一个聚焦极组成。
当阴极发射电子时，电子会被阳极吸引，并在聚焦极的作用下聚集成电子束。
电子束穿过一个偏转板，偏转板会根据输入信号的大小和方向控制电子束的偏转。
电子束在荧光屏上形成一个图形，这个图形就是我们看到的波形。
示波器有两种偏转方式：正弦偏转和直线偏转。
正弦偏转是指通过一个正弦信号控制偏转板的偏转，直线偏转是指通过一个线性电压控制偏转板的偏转。
正弦偏转可以得到正弦波形，直线偏转可以得到任意波形。
示波器还有两种触发方式：自动触发和外部触发。
自动触发是指示波器自动检测信号并触发，外部触发是指示波器根据外部信号触发。
触发是指控制示波器开始采集信号的时刻。
二、示波器的使用方法1. 连接电路首先需要将示波器连接到待测电路。
示波器有两个输入通道，可以同时测量两个信号。
将待测电路的信号分别连接到示波器的输入通道上即可。
2. 调节示波器接下来需要调节示波器，使其适应待测信号。
示波器有多个控制按钮和旋钮，需要根据需要进行调节。
首先需要选择偏转方式。
如果待测信号是正弦波形，可以选择正弦偏转；如果待测信号是任意波形，可以选择直线偏转。
选择偏转方式后，需要调节偏转灵敏度和时间基准，使得示波器可以正确显示待测信号的波形和频率。
接下来需要选择触发方式。
如果待测信号是周期性的，可以选择自动触发；如果待测信号是不规则的，可以选择外部触发。
选择触发方式后，需要调节触发电平和触发延迟，使得示波器可以正确触发待测信号。
最后需要调节荧光屏的亮度和对比度，使得示波器的显示效果最佳。
3. 测量信号调节好示波器后，即可开始测量信号。
示波器会将待测信号转换为波形显示在荧光屏上。
可以通过示波器的控制按钮和旋钮对波形进行放大、平移、截取等操作，以便更好地观察和分析信号。
示波器使用的实验原理
示波器使用的实验原理示波器是一个电子仪器，常用于电路调试、信号采集、信号处理以及波形显示等方面。
其操作简单易用，能够直观地观察到各种波形变化，广泛应用于电子、通信、无线电、医疗等领域。
本文将详细介绍示波器的使用实验原理。
一、示波器概述示波器是一种电子显示设备，它能够将电路中的任何信号转换为可视化的波形。
它由四个部分组成：垂直放大器、水平放大器、扫描发生器和显示器。
二、基本参数1. 带宽（Bandwidth）：示波器的带宽是指示波器输入端能识别出的最高频率。
例如，一个100 MHz的带宽表示，该示波器可以显示100 MHz以下的任何频率信号。
2. 垂直灵敏度（Vertical Sensitivity）：表示单位电压对应屏幕上的移动距离。
3. 扫描速度（Sweep Speed）：扫描速度是指每个水平标尺所表现的时间。
通常，扫描速度是秒/个或者微秒/个。
4. 触发电平（Trigger Level）：触发电平是指触发电路中的电平值，当信号电平达到或超过此值，扫描回路开始运行，从而形成稳定的波形。
三、使用示波器的实验原理1. 确定测量电路的工作状态首先，我们需要确定测量电路的工作状态，以确保正确设置示波器的各项参数。
确定工作状态需要对测量电路的信号波形有足够的了解。
2. 设置垂直放大器参数根据测量电路信号幅值范围，设置垂直放大器的灵敏度。
一般选择合适的灵敏度，使信号波形占据显示器的大部分范围。
3. 设置水平放大器参数设置水平放大器的扫描速度，以便观察到足够的波形细节。
在测量电路中选择一个适当的扫描速度，使波形在显示器上稳定地显示。
4. 设置触发电平设置触发电平值，以便捕获所需的波形。
触发电平通常设置为波形的上升或下降沿上的电平峰值或%峰值。
5. 进行测量设置好示波器的所有参数后，通过测量进一步检查测量电路的性能。
通过示波器可以进行功率、电阻、电容和电感等各种参数测量。
四、注意事项在使用示波器时，需要注意以下几点：1. 不要超出示波器的带宽范围。
示波器的使用方法和原理
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。
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10μs为极短余辉，10μs—1ms为短余辉，1ms—0．1s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。
示波器的原理及使用
示波器的原理及使用
示波器是一种用来测量电压、电流和其他电信号的仪器。
它具有一个触发电路，可用来稳定地显示波形信号。
以下是示波器的原理和使用。
原理：
1. 示波器的基本原理是通过控制电子束在屏幕上的运动来显示输入信号的波形。
电子束通过垂直和水平偏转系统控制，然后在屏幕上显示出相应的波形。
2. 示波器将输入信号分为若干离散的时间间隔，并将每个间隔的电压值转换为电子束的垂直位置。
水平控制系统则将这些离散的时间间隔在水平方向上显示出来，形成一个波形图像。
使用：
1. 连接电路：首先，将待测的电路连接到示波器的输入端。
可以使用探头将电路与示波器连接，以避免对待测电路造成干扰。
2. 调整控制：通过触发电路和示波器面板上的控制旋钮，可以调整示波器的各种参数，如时间和电压刻度、扫描速率等，以获得所需的波形显示。
3. 观察波形：一旦示波器设置正确，波形将在示波器屏幕上显示出来。
可以观察波形的振幅、频率、相位等特性，进而分析电路的性能和问题。
4. 测量：示波器还可以进行一些测量，如测量波形的峰峰值、平均值、频率等。
它还可以进行波形的比较和数学运算，如求积分、微分等。
总结：
示波器通过控制电子束在屏幕上的运动来显示输入信号的波形。
使用示波器可以连接待测电路、调整控制参数、观察和测量波形等，以便分析电路的性能和问题。
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清华大学实验报告
系别：机械工程系班号：机械72班姓名：车德梦（同组姓名：）作实验日期2008年11月19日教师评定：
实验3.12 示波器的原理和使用
一、示波器的原理
示波器的规格和型号很多，就其显示方式来说主要有阴极射线示波管和液晶显示两种。
阴极射线示波器一般都包括示波管（阴极射线管，CRT）、竖直放大器、水平放大器、扫描发生器、触发同步和直流电源等。
1．示波管的基本结构
示波管主要包括电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分，全都密封在玻璃外壳内，里面抽成高真空。
（1）电子枪：由灯丝、阴极、控制栅极、第一阳极和第二阳极五部分组成。
灯丝通电后加热阴极，阴极是一个表面涂有氧化物的金属圆筒，被加热后发射电子。
控制栅极是野鸽顶端有小孔的圆筒，套在阴极外面。
它的电位比阴极低，对阴极发射出来的电子起控制
作用，只有初速度较大的电子才能穿过其顶端的小孔然后在阳极加速下奔向荧光屏。
可以通过调节札记电位来控制射向荧光屏的电子流密度从而改变荧光屏的光斑亮度。
当控制栅极、第一阳极和第二阳极三者的电位调节合适时，电子枪内的电场对电子射线有聚焦的作用，所以第一阳极也称聚焦阳极，第二阳极电位更高，又称加速阳极。
（2）偏转系统：它有两队互相垂直的偏转板组成，一对竖直偏转板和一对水平偏转板，加以适当电压可以使电子束运动方向发生偏转，从而使电子束在荧光屏上产生的光斑位置发生改变。
（3）荧光屏：屏上涂有荧光粉，电子打上去它就发光，形成光斑。
不同材料的荧光粉发光的颜色不同，发光过程的延续时间（一般成为余辉时间）也不同。
在性能好的示波管中，荧光屏玻璃内表面上直接刻有坐标刻度，供测定光点位置用。
荧光粉紧贴坐标刻度以消除视差，光点位置可测得准确。
2．示波器显示波形的原理
如果在竖直偏转板上加一交变的正弦电压，同时在水平偏转板上加一扫描电压（锯齿波电压），电子受竖直、水平两个方向的力的作用，电子的运动是相互垂直的运动的合成。
当锯齿波电压与正弦电压的变化周期相等时，在荧光屏上将能显示出完整周期的所加正弦电压的波形图。
3．同步的概念
如果正弦波和锯齿波电压的周期稍不同，屏上出现的将是一移动着的不稳定图形。
如果T x稍小于T y，屏上显示的波形每次都不重叠，好像波形在向右移动。
同理，如果T x比T y稍大，则好像在向左移动。
以上描述的情况在示波器使用过程中经常会出现。
其原因是扫描电压的周期与被测信号的周期不相等或不呈整数倍，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”（时间分度）调解旋钮，用来调节锯齿波电压的周期T x（或频率f x），使之与被侧信号的周期T y（或频率f y）呈合适的关系，从而，在示波器屏上得到所需数目的完整的被测波形。
输入Y轴的被测信号与示波器内部的锯齿波电压是互相独立的。
由于环境或其它因素的影响，它们的周期会发生微小的改变。
为此示波期内装有扫描同步装置，在适当调节后，让锯齿波电压的扫描起点自动跟着被测信号改变，这就称为整步（或同步）。
调节示波器面板上的“TRIG LEVER（触发电平）”一般能使波形稳定下来。
4．利萨如图形的基本原理
如果示波器的X和Y输入时频率相同或者简单整数比的两个正弦电压，则屏上的光点将呈现特殊形状的轨迹，这种轨迹图形称为利萨如图形。
如果做一个限制光点x、y方向变化范围的假象方框，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 之比恰好是Y和X输入的两正弦信号的频率之比。
若出现有端点与假想边框相接时，，应把一个端点计为半个切点。
所以利用利萨如图形可以方便地比较出两个正弦信号的频率。
若已知其中一个信号的频率，数出图上的切点数n x和n y，便可算出另一待测信号的频率。
二、实验仪器
1．SS-7802示波器
这是一台可同时测量频率在20MHz范围内的两个信号的双踪示波器。
借助于一电子开关可将这两个信号（Y1和Y2）交替地加在示波管的Y偏转板上。
当开关的频率足够高时，在屏上能同时看到Y1和Y2两个信号。
2．GFG-8016函数信号发生器
三、实验内容
1．观测波形
自制多波形信号发生器（DB-87型）可输出正弦波、方波、三角波、和尖脉冲四种波形。
要用示波器测出其正弦波输出幅度的有效值，方波幅度的峰值，三角波的周期，尖脉冲的频率。
要求在原始记录纸上画下相应波形，记录原始数据，算出结果。
注意面板上坐下接线端为公共地端，上面一排四个接线端分别为四种信号的输出端。
2．观测利萨如图形
将函数信号发生器（GFG-8016型）的正弦波信号分别输入到示波器的两输入端，调出频率比f x：f y为1：1或1：2的利萨如图形，并记录函数信号发生器（GFG-8016型）的正弦波信号的频率。
四、原始数据（见附页）
五、数据处理与作图
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六、分析、讨论与感受
1. 如果图形不稳定，总是向左或向右移动，该如何调节？
图形不稳定，总是移动的原因是扫描电压的周期与被测信号的周期不相等或不呈整数倍，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。
如果T x稍小于T y，屏上显示的波形每次都不重叠，好像波形在向右移动。
同理，如果T x比T y稍大，则好像在向左移动。
图形不稳定时可以调节示波器上的TIME/DIV”（时间分度）调解旋钮，旋动此旋钮可以调节锯齿波电压的周期T x（或频率f x），使之与被侧信号的周期T y（或频率f y）呈合适的关系，从而，在示波器屏上得到所需数目的完整的被测波形。
2. 观察利萨如图形时，如果图形不稳定，而且是一个形状不断变化的椭圆，那么图形变化的快慢与两信号频率之差有什么关系？
我们已经了解利萨如图形的形状与两信号的相位差有关，随着两信号间相位差的变化，利萨如图形的形状也随之改变。
而两信号频率之差的大小，决定了两信号相位变化的快慢程度。
但是，如果频率之差取某些特殊值时，两信号相位差不变。
因此，在一定范围内，两个信号的频率之差越大，利萨如图形形状变化越快；而当频率之差达到某些特定值时，两信号相位差不变，利萨如图形形状也便不随之改变。
3. 通过实验，我对示波器的使用有了更深入的了解，同时掌握了两种最基本的测周期与峰峰值的方法，并对利萨如图形有了感官上的认识，真正把课本上学到了相关理论结合到实验观测与分析之中，我感到很有收获。