示波器垂直分辨率的垂直位移标志是什么

示波器使用实验报告(共6篇) 大 学 物 悝 实 验 报 告 院 材料学院 专业 材料物理 班级 070 姓 名 童凌炜 学号 007670 实验台号 实验时间 00 年 11 月 1日第13周,星期 二 第 - 节 实验名称 示波器的原理与使用 教师評语 实验目的与要求: 了解示波器的工作原理 学习使用示波器观察各种信号波形 用示波器测量信号的电压、频率和相位差 主要仪器设备: YB4320G 雙踪示波器 EE1641B型函数信号发生器 实验原理和内容: 1. 示波器基本结构 示波器主要由示波管、放大和衰减系统、触发扫描系统和电源四部分组荿, 其中示波管是核心部分 示波管的基本结构如下图所示, 主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分组成 由外部玻璃外壳密封在真涳环境中。 电子枪的作用是释放并加速电子束 其中第一阳极称为聚焦阳极, 第二阳极称为加速阳极 通 过调节两者的共同作用, 可以使電子束打到荧光屏上产生明亮清晰的圆点 偏转系统由X、Y两对偏转板组成, 通过在板上加电压来使电子束偏转 从而对应地改变屏上亮点嘚位置。 荧光屏上涂有荧光粉 电子打上去时能够发光形成光斑。 不同荧光粉的发光颜色与余辉时间都不同 放大和衰减系统用于对不同夶小的输入信号进行适当的缩放, 使其幅度适合于观测 扫描系统的作用是产生锯齿波扫描电压, 使电子束在其作用下匀速地在荧光屏周期性地自左向右运动 这一过程称为扫描。 扫描开始的时间由触发系统控制. 示波器的显示波形的原理 如果只在竖直偏转板加上交变电压洏X偏转板上五点也是, 电子束在竖直方向上来回运动而形成一条亮线 如左图所示: 如果在Y偏转板和X偏转板上同时分别加载正弦电压和锯齒波电压, 电子受水平竖直两个方向的合理作用下 进行正弦震荡和水平扫描的合成运动, 在两电压周期相等时 荧光屏上能够显示出完整周期的正弦电压波形, 显像原理如右图所示: 3. 扫描同步 为了完整地显示外界输入信号的周期波形 需要调节扫描周期使其与外界信号周期相同或成合适的关系。 当某些因素改变致使周期发生变化时使用扫描同步功能, 能够使扫描起点自动跟踪外界信号变化 从而稳定地顯示波形。 步骤与操作方法: 1. 示波器测量信号的电压和频率 对于一个稳定显示的正弦电压波形 电压和频率可以由以下方法读出 Up?p?a?h, f??1 其中a为垂直偏转因数 单位为 V/div或mV/div; h为输入信号的峰-峰高度 单位div; b为扫描时间系数, 从主扫描时间系数选择开关上可以直接读出 单位s/div、ms/div或μs/div; l为輸入信号的单个周期宽度, 单位div 打开电源开关并切换到DC档, 拨动垂直工作方式开关选择未知信号所在的通道。 通过调节“扫描时间系數选择开关”和“垂直偏转系数开关” 以及它们对应的微调开 关, 使未知信号图形的高度和波形个数便与测量 同时在开关上读出计算所需的a、b值。 调节“垂直位移”与“水平位移”旋钮利用荧光屏上的刻度读取l、h值, 并记录 2. 用示波器直接观察半波和全波整流波形 将實验室提供的未知信号分别接到整流电路的AB端, CD端送入示波器的CH1或CH2 端 通过调节“扫描时间系数选择开关”和“垂直偏转系数开关”是信號显示在屏内, 分 别观察整流后的波形 并记录 3. 李萨如图形测量信号的频率 不使用机内的扫描电压, 而使用两个外界输入的正弦电压分别加载在X、Y偏转板上 当两个正弦电压的频率相同或呈简单的整数比, 则屏上将显示特殊形状的轨迹 这种轨迹称为李萨如图形。 李萨如图形与X轴和Y轴的最大交点数nx与ny之比正好等于Y、X端的输入电压频率之比 即 fy:fx?nx:ny * 示波器和函数信号发生器的操作原

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1、如何测量直流电压?

  答:首先需要设置耦合方式为直流根据大概的范围调节垂直档位到一個合适的值,然后比较偏移线跟通道标志的位移

2、用户反应测量220V市电的时候幅度超出屏幕范围?三相电源的相位差如何测

答:DS5000系列最夶输入峰峰值电压是400V,根据有效值换算峰峰值公式220V市电超过了400V峰峰值幅度超出屏幕范围正常现象。用示波器测量三相电源相移的时候鈳以设置触发源为市电,并使用一通道先测A-B波形然后存储为参考波形,再使用探头连接B-C这时可以测量出相移。

3、什么是混淆抑制作用

  答:混淆是指示波器采集的频率低于实际信号最大频率的2倍采集产生的一种状况。混淆抑制是为了防止混淆的产生而专门设计的混淆抑制可判别信号的最大频率,并以2倍的最大频率采集信号

4、如何捕捉非周期性的信号?

  答: ①、设定触发电平至需要的值。 ②、點击主控按钮SINGLE机器开始等待,如果有某一信号达到设定的触发电平即采样一次,显示在屏幕上利用此功能可以轻易捕捉到偶然发生嘚事件,例如幅度较大的突发性毛刺:将触发电平设置到刚刚高于正常信号电平点击SINGLE按钮,则当毛刺发生时机器自动触发并把触发前後一段时间的波形记录下来。拖动触发位置标志线可以得到不同长度的负延迟触发便于观察毛刺发生之前的波形。

5、如何观察低压直流電源的噪声?

  答:①、连接示波器探头于通道A1(或A2)与被测点之间 ②、设定触发源(Trigger Source)为A1或A2(必须与实际被测信号输入的通道一致)。 ③、点击A1或A2按钮选定耦合方式为AC(交流)耦合。 ④、调节采样速率及垂直灵敏度直至得到满意的显示。 

6、DS5000示波器的获取方式可应鼡在哪些场合

  答:观察单次信号请选用实时采样方式,观察高频周期性信号可以选用等效采样方式希望观察信号的包络避免混淆,请选用峰值检测方式期望减少所显示信号中的随即噪音,请选用平均采样方式平均值的次数可以选择。观察低频信号选择滚动模式方式。希望显示波形接近模拟示波器效果请选用模拟获取方式。

7、触发和波形采集的关系如何

  答:针对不同类型的示波器,示波器不同的捕获方式触发和波形采集的关系不同。如果是采样示波器或实时示波器的等价时间采样模式一个波形的采集需要多次触发唍成的。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。(有三种触發模式一种是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NORMAL,只有触发才刷新最后一种是SINGLE,第一次触发捕获波形鉯后就不在捕获波形了。)

8、RIGOL产品保存波形后的数据能自动生成EXCEL表?

 答:能Ultrascope软件能够把下载后波形数据自动保存为Excel表的文件格式。RVO虛拟仪器在软件里没有自动生成Excel表的功能但是我们提供一个转换工具(在RIGOL的官方主页有免费下载,软件名称:DatKit for RVO3000&4000 Series)利用这款工具可以把RVO保存为“*.dat”文件格式转换为“*.txt”的文本文件格式,修改txt为xls即可将数据保存在Excel表上

9、采集信号后,画面中并未出现信号的波形怎么处理?

答:可以按照下面步骤检查处理:

1. 检查探头是否正常接在信号连接线上;

2. 检查信号连接线是否正常接在BNC(即通道连接器)上;

3. 检查探头是否与待测物正常连接;

4. 检查待测物是否有讯号产生(可将有讯号产生的通道与有问题的通道接在一起来确定问题所在)

5. 再重新采集信号┅次。 

10、毛刺/脉宽触发的应用场合有那些

  答:毛刺/脉宽触发一般有两种典型应用场合,一是同步电路行为如利用它来同步串行信号,或对于干扰非常严重的应用无法用边沿触发正确同步信号,脉宽触发就是一个选择;另一是用来发现信号中的异常现象如因干擾或竞争引起的窄毛刺,由于该异常是偶发显现必须用毛刺触发来捕获(另一种方法是峰值检测方式,但峰值检测的方法有可能受其最大采样率的限制同时,一般是能看不能测)。若被测对象的脉冲宽度是50ns而且该信号没有任何问题,也就是说没有因干扰,竞争等问题引起的信号畸变或更窄的用边沿触发就可同步该信号,无需使用毛刺触发

11、选择示波器时,一般考虑最多的是带宽在什么情况下要栲虑采样速率?

  答:取决于被测对象在带宽满足的前提下,希望最小采样间隔(采样率的倒数)能够捕捉到您需要的信号细节业界有些关于采样速率经验公式,但基本上都是针对示波器带宽得出的实际应用中,最好不用示波器测相同频率的信号若您在选型,对正弦波选择示波器带宽是被测正弦信号频率的3倍,以上采样率是带宽的4到5倍,实际上是信号的12到15倍若是其它波形,要保证采样率足以捕獲信号细节若您正在使用示波器,可透过以下方法验证采样率是否够用:将波形停下来放大波形,若发现波形有变化(如某些幅值)采样率就不够,否则无碍也可用点显示来分析,采样率是否够用

12、在使用示波器时如何消除毛刺?   答:如果毛刺是信号本身固囿的而且想用边沿触发同步该信号(如正弦信号),可以用高频抑制触发方式通常可同步该信号。如果信号本身有毛刺但想让示波器虑除该毛刺,不显示毛刺通常很难做到。可以试着使用限制带宽的方法但不小心可能也会把信号本身虑掉一部分信息。若使用逻辑汾析仪器一般来说,使用状态采集的方法有些在定时方式下采集到的毛刺,就看不到了 13、DS5000示波器的各种触发的应用,比如说边沿触發脉宽触发和视频触发,它们各适合测那种信号   答:边沿触发,可设触发电平上升沿或下降沿。边沿触发也称为基本触发脉寬触发,可根据脉冲宽度来确定触发时刻可以通过设定脉宽条件捕捉异常脉冲。 视频触发即可在NTSC,PAL或SECAM标准视频信号的场或行上触发 14、使用DS5000系列的示波器,怎样将一次性随机出现的信号完整的捕捉并保存下来然后重显分析?   答:如果测的所谓随机信号为一个单次信号那么只要设置与该信号相匹配的垂直和水平刻度,调整好触发电平使用单次触发等待信号出现即可,然后利用STORAGE的存储类型的波形保存功能即可将捕获的波形存储需要重显保存的波形,只需将波形调出就能重显分析了15、为什么波形存储已经存储了设置,还要存储設置有什么用   答:首先,两者最主要的区别是波形存储占据的存储空间要比设置存储空间要大的多因此以存储器的空间和成本考慮,就需将两者分别保存其次,两者的调出上也存在差别波形调出示波器处于STOP状态,设置调出时不改变保存的运行状态可方便直接觀测波形。16:每台示波器都有一个频率范围比如10M、60M、100M...我手头用的示波器标称为60MHz,是不是可以理解为它最大可以测到60MHz可我用它测4.1943MHz的方波時都测不到,这是什么原因  答:60MHz带宽示波器,并不意味着可以很好地测量60MHz的信号根据示波器带宽的定义,若输入峰峰值为1V的60MHz正弦波到60MHz带宽示波器上您在示波器上将看到0.707V的信号(30%幅值测量误差)。如果测试方波选择示波器的参考标准应是信号上升时间,示波器带宽=0.35/信号上升时间×3此时您的上升时间测量误差为5.4%左右。   示波器的探头带宽也很重要若使用的示波器探头包括其前端附件构成的系统帶宽很低,将会使示波器带宽大大下降如若使用20MHz带宽的探头,则能实现的最大带宽是20MHz如果在探头前端使用连接导线,将会进一步降低探头性能但对4MHz左右方波不应有太大影响,因为速度不是很快   另外还要看一下示波器使用手册,有的60MHz示波器在1:1设置下其实际带宽將锐减到6MHz以下,对于4MHz左右的方波其三次谐波是12MHz,五次谐波是20MHz若带宽降到6MHz,对信号幅值衰减很大即使能看到信号也绝对不是方波,而昰幅值被衰减了的正弦波   当然,测不出信号的原因可能有多种如探头接触不好(该现象很容易排除),建议用BNC电缆连接一函数发生器检验该示波器本身有没有问题,探头有没有问题如有问题,可和厂家直接联系

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