255389annizj电子测量仪器教案 第4章
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电子测量技术课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握电子测量技术的基本原理,包括电压、电流、电阻等基本物理量的测量方法。
2. 理解并掌握常用电子测量仪器的功能、使用方法及注意事项,如万用表、示波器等。
3. 学习电子测量系统误差分析及数据处理方法,提高数据分析和处理能力。
技能目标:1. 能够正确使用电子测量仪器进行基本物理量的测量,并熟练进行仪器的操作与维护。
2. 学会分析电子测量过程中的误差来源,并能采取相应措施进行修正。
3. 培养学生运用电子测量技术解决实际问题的能力,提高动手操作和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子测量技术学科的兴趣,激发学习热情,形成积极探索的学习态度。
2. 增强学生的安全意识,遵守实验操作规程,养成良好的实验操作习惯。
3. 培养学生的创新精神和实践能力,提高学生对测量结果的客观认识和评价。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,注重理论联系实际,强调学生的动手操作能力和实际问题解决能力的培养。
学生特点:学生已具备一定的电子基础知识,具有较强的求知欲和动手能力,但对电子测量技术的了解有限。
教学要求:结合学生特点,通过理论讲解、实践操作和案例分析等多种教学方式,使学生掌握电子测量技术的基本知识和技能,培养其解决实际问题的能力。
在教学过程中,注重目标的分解和落实,确保学生达到预定的学习成果。
二、教学内容1. 电子测量技术原理:- 电压、电流、电阻等基本物理量的测量方法- 电子测量系统的基本构成及工作原理2. 常用电子测量仪器及其使用:- 万用表的结构、功能、操作方法及维护- 示波器的原理、应用及使用注意事项- 其他测量仪器的了解与简单应用3. 电子测量误差分析及数据处理:- 测量误差的分类、来源及消除方法- 数据处理方法,如平均值、标准差等计算- 提高测量精度的措施4. 实践操作与案例分析:- 设计简单电子测量电路,进行实际操作- 分析实际测量过程中可能出现的误差,并采取措施进行修正- 案例分析,学习解决实际问题的方法教学内容安排和进度:第一周:电子测量技术原理学习第二周:常用电子测量仪器及其使用方法学习第三周:电子测量误差分析及数据处理方法学习第四周:实践操作与案例分析教材章节关联:《电子测量技术》第一章:电子测量技术概述《电子测量技术》第二章:常用电子测量仪器《电子测量技术》第三章:测量误差及数据处理《电子测量技术》第四章:实践操作与案例分析教学内容的选择和组织确保科学性和系统性,旨在帮助学生将理论与实践相结合,提高其电子测量技术在实际应用中的能力。
电子测量技术教案第一章:电子测量技术概述1.1 教学目标让学生了解电子测量技术的定义、作用和分类。
让学生掌握电子测量技术的基本原理和常用测量方法。
1.2 教学内容电子测量技术的定义和作用电子测量技术的分类电子测量技术的基本原理常用测量方法及其适用范围1.3 教学方法采用讲解、示例和实验相结合的方式进行教学。
1.4 教学步骤引入电子测量技术的概念,让学生了解其定义和作用。
讲解电子测量技术的分类,让学生了解不同类型的测量技术。
讲解电子测量技术的基本原理,让学生理解其工作原理。
介绍常用测量方法及其适用范围,让学生了解不同测量方法的应用场景。
通过示例和实验,让学生实际操作并加深对电子测量技术的理解。
第二章:电压测量2.1 教学目标让学生掌握电压测量的基本原理和方法。
让学生了解不同类型电压测量仪器的特点和选用原则。
2.2 教学内容电压测量的基本原理电压测量方法及其适用范围电压测量仪器的类型及特点电压测量仪器的选用原则2.3 教学方法采用讲解、示例和实验相结合的方式进行教学。
2.4 教学步骤讲解电压测量的基本原理,让学生理解电压测量的过程。
介绍不同类型的电压测量方法及其适用范围,让学生了解选择合适的测量方法的重要性。
讲解不同类型电压测量仪器的特点和选用原则,让学生了解不同仪器的适用场景。
通过示例和实验,让学生实际操作并加深对电压测量的理解。
第三章:电流测量3.1 教学目标让学生掌握电流测量的基本原理和方法。
让学生了解不同类型电流测量仪器的特点和选用原则。
3.2 教学内容电流测量的基本原理电流测量方法及其适用范围电流测量仪器的类型及特点电流测量仪器的选用原则3.3 教学方法采用讲解、示例和实验相结合的方式进行教学。
3.4 教学步骤讲解电流测量的基本原理,让学生理解电流测量的过程。
介绍不同类型的电流测量方法及其适用范围,让学生了解选择合适的测量方法的重要性。
讲解不同类型电流测量仪器的特点和选用原则,让学生了解不同仪器的适用场景。
一、复习1、电子测量的特点二、新授1、绝对误差〔1〕定义:被测量的测量值X与其真值Ao之差,称为绝对误差。
用Δ x表示ΔX=X-Ao用C表示C=-ΔX=A-XA=X+C2、相对误差定义:绝对误差与被测量的真值之比,称为相对误差γAo=ΔX/Ao×100%〔1〕实际相对误差〔用实际值代替真值〕γA=ΔX/A×100%〔2〕示值相对误差〔用示值代替实际值〕γx=ΔX/X×100%〔3〕引用误差γm=ΔX/Am×100%〔4〕最大引用误差γmm=ΔXm/Am×100%〔5〕仪表的准确度±K%=ΔXmax/Am×100%〔6〕测量结果的准确度〔相对误差〕γ=±K%×Am/X准确度等级有0.10.20.5 1.0 1.5 2.5 5.0共七级3、例题分析例1:两个电压的测量值分别是103V、12V,实际值分别是100V、10V试分别求出测量的绝对误差和相对误差。
解:ΔU1=U1X-U1=103V-100V=3VΔU2=U2X-U1=12V-10V=2V〔|ΔU1|>|ΔU2|说明U1的测量结果偏离实际值的程度大〕γU1=ΔU1/U1×100%=3%γU2=ΔU2/U2×100%=20%〔|γU1|<|γU2|说明U2的测量结果准确度低于U1〕例2:某被测电压为8V,用1.5级10V量程的电压表测量,可能产生的最大相对误差为多少?解:〔略〕四、小结在分析时―――首先―――然后―――最后―――。
五、作业:习题1-75、6课时一、复习1、什么是绝对误差、相对误差2、什么是引用误差、仪表的准确度二、新授1、测量误差的来源〔1〕仪器误差〔3〕影响误差〔4〕人身误差2、测量误差的分类〔1〕系统误差在确定的测试条件下,误差的数值保持恒定或在条件改变时按一定规律变化的误差。
〔2〕随机误差〔偶然误差〕在相同条件下屡次测量同一值时,每次测量结果出现无规律的随机变化的误差。
电子测量教案Chapter 1-5一、第一章:电子测量概述教学目标:1. 了解电子测量的定义、作用和分类。
2. 掌握电子测量的基础知识和技术。
3. 熟悉常见的电子测量仪器和设备。
教学内容:1. 电子测量的定义和作用。
2. 电子测量的分类。
3. 电子测量的基础知识。
4. 电子测量技术。
5. 常见电子测量仪器和设备。
教学方法:1. 讲授法:讲解电子测量的定义、作用和分类。
2. 演示法:展示常见电子测量仪器和设备。
3. 实践法:操作电子测量仪器和设备。
教学资源:1. 电子测量仪器和设备。
2. 电子测量实验教材。
教学评估:1. 测验:考查学生对电子测量的定义、作用和分类的掌握。
2. 实验报告:评价学生在实践操作中的表现。
二、第二章:电压测量教学目标:1. 掌握电压测量的原理和方法。
2. 熟悉电压测量仪器的使用。
3. 能够进行电压测量实验。
教学内容:1. 电压测量的原理。
2. 电压测量的方法。
3. 电压测量仪器的使用。
4. 电压测量实验。
教学方法:1. 讲授法:讲解电压测量的原理和方法。
2. 演示法:展示电压测量仪器的使用。
3. 实践法:进行电压测量实验。
教学资源:1. 电压测量仪器。
2. 电压测量实验教材。
教学评估:1. 测验:考查学生对电压测量的原理和方法的掌握。
2. 实验报告:评价学生在电压测量实验中的表现。
三、第三章:电流测量教学目标:1. 掌握电流测量的原理和方法。
2. 熟悉电流测量仪器的使用。
3. 能够进行电流测量实验。
教学内容:1. 电流测量的原理。
2. 电流测量的方法。
3. 电流测量仪器的使用。
4. 电流测量实验。
教学方法:1. 讲授法:讲解电流测量的原理和方法。
2. 演示法:展示电流测量仪器的使用。
3. 实践法:进行电流测量实验。
教学资源:1. 电流测量仪器。
2. 电流测量实验教材。
教学评估:1. 测验:考查学生对电流测量的原理和方法的掌握。
2. 实验报告:评价学生在电流测量实验中的表现。
电子测量教案chapter一、教学目标1. 了解电子测量的基本概念、原理和作用。
2. 掌握电子测量仪器的分类、特点和选用方法。
3. 学会使用常见电子测量仪器进行实际测量。
4. 能够分析电子测量数据,并对测量结果进行评价。
二、教学内容1. 电子测量概述1.1 电子测量的定义1.2 电子测量的重要性1.3 电子测量的发展趋势2. 电子测量仪器2.1 电子测量仪器的分类2.1.1 模拟式测量仪器2.1.2 数字式测量仪器2.1.3 智能化测量仪器2.2 电子测量仪器的基本原理2.3 电子测量仪器的选用方法3. 电压测量3.1 电压测量原理3.2 电压测量仪器的使用方法3.3 电压测量实例4. 电流测量4.1 电流测量原理4.2 电流测量仪器的使用方法4.3 电流测量实例5. 频率与周期测量5.1 频率与周期的定义5.2 频率与周期测量原理5.3 频率与周期测量仪器的使用方法5.4 频率与周期测量实例三、教学方法1. 讲授法:讲解电子测量的基本概念、原理和作用,以及电子测量仪器的相关知识。
2. 演示法:展示电子测量仪器实物,演示测量操作过程。
3. 实践法:学生动手操作电子测量仪器,进行实际测量。
4. 讨论法:学生分组讨论测量数据,分析测量结果。
四、教学资源1. 电子测量仪器实物及其使用说明书。
2. 电子测量实验器材。
3. 教学PPT。
五、教学评价1. 学生能正确理解电子测量的基本概念、原理和作用。
2. 学生能熟练操作电子测量仪器,进行实际测量。
3. 学生能分析测量数据,并对测量结果进行评价。
六、波形测量6.1 波形测量的概念6.2 波形测量原理6.3 波形测量仪器的使用方法6.4 波形测量实例七、时间测量7.1 时间测量的概念7.2 时间测量原理7.3 时间测量仪器的使用方法7.4 时间测量实例八、频率与周期测量(续)8.1 频率与周期的定义8.2 频率与周期测量原理8.3 频率与周期测量仪器的使用方法8.4 频率与周期测量实例九、网络分析9.1 网络分析的概念9.2 网络分析原理9.3 网络分析仪器的使用方法9.4 网络分析实例十、实验与实践10.1 实验目的10.2 实验器材10.3 实验步骤10.4 实验数据处理与分析六、教学方法1. 讲授法:讲解波形测量的基本概念、原理和作用,以及波形测量仪器的相关知识。
第四章电子示波器课题4.1概述4.2示波器测试的基本原理(一)教学目标知识与能力:1.掌握电子示波器的定义、分类等。
2.理解阴极射线示波管和波形显示的原理。
过程与方法:通过观察和讲解,情感、态度与价值观:培养学生的严谨的科学态度教学重点阴极射线示波管和波形显示的原理。
教学难点阴极射线示波管和波形显示的原理。
新授课4.1概述显示器:阴极射线示波管。
实质:电过程T图像(通过阴极射线示波器来实现)。
用途:测量信号的波形;测量信号的电压、频率、周期、相位差等。
利用传感器,还可测量各种非电量。
示波器工作方式:X- Y,反映两个信号之间的函数关系。
分类:通用示波器(包括简易示波器、慢扫描示波器、多线示波器和多踪示波器等);取样示波器;存储示波器;特种示波器等。
4.2示波测试的基本原理4.2.1阴极射线示波管示波器管:静电偏转的阴极射线示波管。
电气结构:电子枪、偏转系统和荧光屏。
整个密封在玻璃壳内,成为大型的电真空器件。
实质:电信号T光信号。
普通示波器的结构示意图及供电电路如图所示。
荧光屏1.电子枪组成:灯丝(F)、阴极(K)、控制栅极(G)、第一阳极(A1)、第二阳极(A2)和后加速极(A3)。
作用:发射电子并形成很细的高速电子朿,撞击荧光屏而发光。
灯丝:加热阴极。
阴极:发射电子,控制射向荧光屏的电子流密度,改变荧光屏亮点的辉度。
控制栅极:控制射向荧光屏的电子流密度,从而改变荧光屏亮点的辉度。
(实现:调节电位器為,改变栅、阴极之间的电位差)。
第一阳极和第二阳极:加速电子束,聚焦作用。
/?P2“聚焦”电位器:改变第一阳极的电位。
RP3“辅助聚焦”电位器:改变第二阳极的电位。
调节尺门和/?P3:使电子束在荧光屏上会聚成点,保证清晰度。
注意:示波管的“辉度”与“聚焦”相互关连的。
在使用示波器时,这二者经常要配合调节。
后加速极A3 (位于荧光屏与偏转板之间):加速电子朿,增加光迹辉度。
练习习题小结1.电子示波器(简称示波器):利用印记涉嫌示波管作为显示器的一种电子测量仪器。
电子测量与仪器教学大纲(高级)-庆祥电子测量与仪器教学大纲一、说明1、课程性质和内容本课程是全国高等职业技术院校电子类专业的专业基础课。
主要内容包括:电子测量与仪器的基本知识,信号发生器,电压测量技术,电子计数器,通用示波器及应用,频域测量技术,数据域测量技术,自动测试技术等。
2、课程的主要任务和要求本课程的主要任务是对电子类专业学生进行电子测量知识教学,使其初步掌握电子测量的基本概念、原理和方法。
通过几种常用电子仪器的框图原理、基本性能和使用方法的介绍,使学生能运用这些电子仪器正确地测量各种电量,提高分析和解决实际问题的能力。
具体要求是:(1)了解电子测量的内容、特点和测量方法。
(2)理解误差的来源、表示方法和分类。
(3)掌握测量结果的表示方法和数据处理。
(4)了解电子测量仪器的日常维护知识。
(5)掌握电子电压表、数字电压表、数字万用表、频率计、信号发生器、示波器、扫频仪、半导体特性图示仪等仪器的基本工作原理、技术性能和测量方法。
3、教学中应注意的问题由于本课程是一门理论性较强,实践性丰富的专业基础课,它涉及多门技术基础课和各种仪器的组合使用技巧,所以在教学中应以直观性教学为主,采用实验演示和实验教学等手段和方法。
同时,结合本行业的特点,正确地使用各种仪表、仪器,为生产服务。
本课程总课时为144学时,在授课过程中,力求师生进行互动式实验教学,加强实验技能训练,提高教学效果。
二、学时分配三、课程内容及要求第一章电子测量与仪器基本知识教学要求1、了解电子测量的内容、特点和基本方法。
2、了解误差的来源、表示方法和分类。
3、理解测量结果的表示方法和数据处理4、了解电子测量仪器的日常维护知识。
教学内容§1-1 电子测量的基础知识一、电子测量的意义及发展趋势二、电子测量的内容三、电子测量的特点四、电子测量的方法§1-2 测量误差的基本概念一、测量误差的定义二、测量误差的来源三、测量误差的表示方法四、测量误差的分类§1-3 测量结果的数据处理一、有效数字二、数字的舍入规则三、近似运算规则§1-4 电子测量仪器的基本知识一、电子测量仪器的分类二、电子测量仪器的误差三、电子测量仪器的日常维护知识实训一认识常用电子测量仪器教学建议:学校科根据电子仪器在地区、行业、部门使用的情况,结合专业性质进行现场讲解。
课题第四章电子示波器4.1概述4.2示波器测试的基本原理(一)教学目标知识与能力:1.掌握电子示波器的定义、分类等。
2.理解阴极射线示波管和波形显示的原理。
过程与方法:通过观察和讲解,情感、态度与价值观:培养学生的严谨的科学态度教学重点阴极射线示波管和波形显示的原理。
教学难点阴极射线示波管和波形显示的原理。
新授课4.1概述显示器:阴极射线示波管。
实质:电过程→图像(通过阴极射线示波器来实现)。
用途:测量信号的波形;测量信号的电压、频率、周期、相位差等。
利用传感器,还可测量各种非电量。
示波器工作方式:X - Y,反映两个信号之间的函数关系。
分类:通用示波器(包括简易示波器、慢扫描示波器、多线示波器和多踪示波器等);取样示波器;存储示波器;特种示波器等。
4.2示波测试的基本原理4.2.1阴极射线示波管示波器管:静电偏转的阴极射线示波管。
电气结构:电子枪、偏转系统和荧光屏。
整个密封在玻璃壳内,成为大型的电真空器件。
实质:电信号→光信号。
普通示波器的结构示意图及供电电路如图所示。
1.电子枪组成:灯丝(F)、阴极(K)、控制栅极(G)、第一阳极(A1)、第二阳极(A2)和后加速极(A3)。
作用:发射电子并形成很细的高速电子束,撞击荧光屏而发光。
灯丝:加热阴极。
阴极:发射电子,控制射向荧光屏的电子流密度,改变荧光屏亮点的辉度。
控制栅极:控制射向荧光屏的电子流密度,从而改变荧光屏亮点的辉度。
(实现:调节电位器R P1,改变栅、阴极之间的电位差)。
第一阳极和第二阳极:加速电子束,聚焦作用。
R P2“聚焦”电位器:改变第一阳极的电位。
R P3“辅助聚焦”电位器:改变第二阳极的电位。
调节R P2和R P3:使电子束在荧光屏上会聚成点,保证清晰度。
注意:示波管的“辉度”与“聚焦”相互关连的。
在使用示波器时,这二者经常要配合调节。
后加速极A3(位于荧光屏与偏转板之间):加速电子束,增加光迹辉度。
练习习题小结1.电子示波器(简称示波器):利用印记涉嫌示波管作为显示器的一种电子测量仪器。
它可以把人眼看不见的电过程转换成具体的可见图像,主要用于被测信号的波形,并可以通过显示的波形测量被测信号的电压、频率、周期、相位差等。
利用传感器,示波器还可测量各种非电量。
2.示波器分类:通用示波器(包括简易示波器、慢扫描示波器、多线示波器和多踪示波器等);取样示波器;存储示波器;特种示波器等。
3.示波器电器结构包括:电子枪、偏转系统和荧光屏。
布置作业习题课题 4.2 示波器测试的基本原理(二) 教学目标知识与能力:阴极射线示波管和波形显示的原理。
过程与方法: 通过观察和讲解,情感、态度与价值观: 培养学生的严谨的科学态度教学重点阴极射线示波管和波形显示的原理。
教学难点阴极射线示波管和波形显示的原理。
新授课2.偏转系统垂直偏转在前(靠近第二阳极),水平偏转板在后。
两对偏转板各自形成静电场,分别控制电子束在垂直和水平方向的偏转。
电子束在偏转电场作用下的运动规律(以垂直偏转板为例),其偏转距离y 可用下式来表示。
y = S y U y式中S y ——垂直偏转灵敏度,单位:每伏厘米,符号:cm/V ;U y ——加于垂直两偏转板上的电压,单位:伏,符号:V 。
S y 表示:加在垂直偏转板上的每伏电压所能引起的偏转距离(示波测量方法的理论基础)。
注意:此结论也适于交流电压。
示波器垂直偏转因数D y :yy 1S D =单位:V /cm 。
表示:光点在Y 方向偏转1 cm 所需加在Y 轴偏转板上的电压值(峰-峰值)。
3.荧光屏 原理:荧光膜(高速电子束轰击)→ 电子光点→ 余辉 → 当电子束随信号电压偏转时,光点轨迹移动 → 形成信号波形。
注意:不应当使亮点长时间停留于一个位置(原因:高速电子束轰击荧光屏,产生热,过热会减弱磷光物质的发光效率,严重时烧成一个黑斑)。
有效面积:中间平整的部分(矩形的较之圆形平有效面积较大)。
使用时,应尽量使波形映现在有效面积内。
外刻度片:在荧光屏的外边加一块用有机玻璃,标有垂直和水平方向的刻度。
内刻度片:有的分度刻在荧光屏玻璃内侧(优点:消除波形与刻度片不再同一平面上所造成的视觉误差)。
4.2.2 波形显示原理1.波形显示电子束受u x和u y共同作用的结果。
观测原理:偏转特性(即:电子束的偏转距离正比于加到偏转板上的电压大小)。
电子束沿两个方向的运动是相互独立的,亮点的位置取决于同时加在两副偏转板上的电压,当不加任何信号或分别为等电位时,亮点则处于中心位置。
当只在垂直板上加一个随时间做周期性变化的被测电压,则电子束沿垂直方向运动,其轨迹为一水平线段(水平亦同)。
两种情况分别如图(a)和(b)所示。
要显示被测电压随时间变化的波形,就要把屏幕作为一个直角坐标,其垂直轴作为电压轴,水平轴作为时间轴,使电子束在垂直方向偏转距离正比与被测电压的瞬时值,水平方向作恒速运动。
则必须在示波器的水平偏转板上加随时间线性变化的扫描锯齿波电压。
练习习题小结1.扫描:当仅在水平偏转板上加锯齿波电压时,亮点沿水平方向从左至右恒速运动。
当扫描电压达到最大时,亮点亦达最大偏移,然后从该点迅速返回至起始点。
若扫描电压重复变化,在屏幕上就显示一条亮线,这个过程称为“扫描”。
2.扫描正程:亮点由左边起始点到达最右端的过程称为“扫描正程”。
3.扫描回程(扫描逆程):从最右端迅速返回起始点的过程叫做“扫描回程”或“扫描逆程”。
4.扫描线:上述水平亮线称“扫描线”。
5.电子束在偏转电场作用下其偏转距离y可用下式来表示y = S y U y布置作业习题课题 4.2示波器测试的基本原理(三)教学目标知识与能力:阴极射线示波管和波形显示的原理。
过程与方法:通过观察和讲解,情感、态度与价值观:培养学生的严谨的科学态度教学重点阴极射线示波管和波形显示的原理。
教学难点阴极射线示波管和波形显示的原理。
新授课2.扫描扫描电压:观察信号时,在垂直偏转板上加锯齿波电压。
理想的锯齿波如图所示。
扫描:在水平偏转板上加锯齿波电压时,亮点沿水平方向从左至右恒速运动。
当电压达到最大时,亮点达最大偏移,然后迅速返回至起始点。
若电压重复变化,在屏幕上就显示一条亮线,这个过程称为“扫描”。
亮点由左边起始点到达最右端的过程称为“扫描正程”,反之叫做“扫描回程”或“扫描逆程”。
上述水平亮线称“扫描线”。
注意:应将正程形成的光迹增辉或逆程形成的光迹隐去,只显示扫描正程时得到的被测信号波形(目的:使波形清晰)。
波形扫描:在水平偏转板有扫描电压作用的同时,若在垂直转板上加被测信号电压,就可以将其波形显示在荧光屏上,如图所示。
如果扫描电压u x的周期T x正好等于被测电压u y的周期T y,则在u y与u x共同作用下,亮点的光迹正好是一条与u y相同的曲线,亮点从O点经1、2、3至4点的移动为正程。
从4点迅速返回O 点的移动为回程。
图中的回程时间为零。
屏幕的X 轴看作时间轴。
亮点在水平偏转的距离大小代表了时间的长短,故也称为扫描线为时间基线。
3.同步如果使T x = 2T y ,则在荧光屏上显示如图的波形。
由于波形多次重复出现,而且重叠在一起,所以可观察到一个稳定的波形(图中显示两个周期的波形)。
结论:增加显示波形的周期数,则应增加扫描电压u x 的周期(即降低u x 的频率)。
荧光屏显示被测信号的周期个数就等于T x 与T y 之比n (n 为正整数)。
如果T x 不是T y 的整数倍,会有什么结果呢?下图所示是y x 87T T 时情况。
结论:波形向左或向右跑动的原因:T x 与T y 不成整数倍的关系,形成每次扫描的起始点不对应被测信号相同相位点。
获得稳定的波形,则必使T x = nT y ,这就是同步。
电子束在被测电压与同步扫描电压的共同作用下,亮点在荧光屏上所描绘的图形反映了被测信号随时间的变化过程,多次重复就形成稳定的波形。
练习习题小结1.扫描:当仅在水平偏转板上加锯齿波电压时,亮点沿水平方向从左至右恒速运动。
当扫描电压达到最大时,亮点亦达最大偏移,然后从该点迅速返回至起始点。
若扫描电压重复变化,在屏幕上就显示一条亮线,这个过程称为“扫描”。
2.扫描正程:亮点由左边起始点到达最右端的过程称为“扫描正程”。
3.扫描回程(扫描逆程):从最右端迅速返回起始点的过程叫做“扫描回程”或“扫描逆程”。
4.扫描线:上述水平亮线称“扫描线”。
5.电子束在偏转电场作用下其偏转距离y 可用下式来表示 y = S y U y布置作业习题课题 4.3 通用示波器(一)教学目标知识与能力:掌握通用示波器的基本组成、主要性能指标。
过程与方法:通过观察和讲解,情感、态度与价值观:培养学生的严谨的科学态度教学重点掌握通用示波器的基本组成、主要性能指标。
教学难点掌握通用示波器的基本组成、主要性能指标。
新授课4.3通用示波器4.3.1通用示波器的基本组成1.通用示波器的组成框图组成框图如图所示。
(1)Y系统(垂直系统)组成:衰减器、放大器及延迟线等。
作用:放大被测信号电压,以驱动电子束作垂直偏转。
(2)X系统(水平系统)组成:同步触发电路、扫描发生器及X放大器。
扫描发生器及X放大器的作用:产生扫描锯齿波加以放大,以驱动电子束进行水平扫描。
同步触发电路:保证波形稳定。
(3)主机系统组成:示波管、增辉电路、电源和校准信号发生器。
增辉电路的作用:在扫描正程使光迹加亮,或在扫描回程使光迹消隐。
电源电路:将交流电变换成多种高、低压电源。
校准信号发生器:提供幅度、周期都很准确的方波信号,用作校准性能指标。
2.通用示波器的主要技术性能(1)Y通道的频域与时域响应①频域响应(频带宽度):上限频率f H与下限频率f L之差(f L一般为0 Hz,可用上限频率f H来表示)。
②瞬态响应(时域相应):Y通道放大电路在方波脉冲输入信号作用下的过渡特性。
表示参数:上升时间(t r)、下降时间(t f)等。
f H与t r的联系:f H⋅t r≈350式中f H —— 示波器的频带宽度,单位为兆赫,符号为MHz;t r ——Y通道的上升时间,单位为纳秒,符号为ns。
两者决定了最高信号频率(指周期性连续信号)和脉冲的最小宽度。
(2)偏转因数定义:输入信号在无衰减的情况下,亮点在屏幕的Y方向上偏转单位长度所需的电压峰 - 峰值。
单位:V p-p/cm或V p-p/div。
下限:示波器观测微弱信号的能力;上限:输入端所允许加的最大电压(峰 - 峰值)。
(3)输入阻抗包括:输入电阻R i(越大越好)和输入电容C i(越小越好)。
(4)扫描速度表示:时基因数(定义:在无扩展情况下,亮点在X方向偏转单位距离所需的时间,“t/cm(div)”量度;t可取μs、ms或s。
)扫描速度越高(即t/cm值越小),能够展开高频率信号或窄脉冲信号的能力越强;反之,观测缓慢变化的信号,则要求极慢的扫描速度。