大物实验报告——示波器的原理及应用
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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)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。
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。
大学物理实验报告示波器的使用引言示波器是一种常用于实验室、工程领域的仪器,用于观察电信号波形的仪器。
在物理实验中,示波器常常被用来测量和显示电压、电流和频率等物理量,能够直观地观察到波形的变化。
本实验将重点介绍示波器的基本原理、操作方法和使用技巧。
一、基本原理示波器主要由示波管、水平和垂直系统以及触发系统组成。
1. 示波管示波管是示波器核心部件,通过控制电子束的运动和偏转,将电信号转化为可视化的波形。
示波管属于真空管,内部有阴极、阳极和偏转板等元件。
当加上适当的电压后,阴极会发射出电子,通过偏转板的控制,电子束会在荧光屏上形成一条亮线。
2. 水平和垂直系统水平和垂直系统分别用于控制示波器的水平和垂直方向上的偏转。
水平系统负责控制时间轴的水平位置和扫描速率,而垂直系统则负责控制信号的垂直放大倍数和偏移量。
3. 触发系统触发系统用于控制示波器何时开始显示电信号。
通过触发电路的设置,可以使示波器在信号达到一定条件时进行显示,以确保波形的稳定性和重复性。
二、操作方法使用示波器需要注意以下几个关键步骤:1. 连接测试电路首先需要将待测信号的电路正确连接到示波器的输入端口。
一般示波器会有不同的通道,根据需要选择合适的通道连接测试电路。
2. 调节垂直和水平控制根据待测信号的幅值范围,调节垂直控制旋钮,使信号的波形适当放大或缩小。
同时,根据信号的频率和时间跨度,调节水平控制旋钮,使波形在示波器的屏幕上完整显示。
3. 设置触发条件根据需要,设置触发条件以确保信号的稳定显示。
可以设置触发电平、触发边沿和触发源等参数,使示波器在信号满足设定条件时开始显示。
4. 观察和分析波形将示波器的时间基准和垂直基准调整到合适的位置后,即可观察到待测信号的波形。
可以通过改变时间和垂直基准的位置,观察不同的波形细节,并对信号进行分析和测量。
三、使用技巧在实际操作示波器时,还有一些常用的技巧可以提高使用效果:1. 选择合适的探头示波器通常配备了多种类型的探头,如10:1和1:1的差分探头、高阻抗探头等。
示波器的原理与使用实验报告一、引言。
示波器是一种用于显示电信号波形的仪器,广泛应用于电子、通信、医疗等领域。
本实验旨在通过对示波器的原理和使用进行深入了解,从而掌握其基本操作和应用技巧。
二、原理介绍。
1. 示波器的基本原理。
示波器通过垂直和水平两个方向的扫描,将电信号转换成图形显示出来。
其中,垂直方向对应电压,水平方向对应时间。
示波器可以显示直流、交流信号的波形,也可以显示各种复杂的波形。
2. 示波器的工作原理。
示波器主要由垂直放大器、水平放大器、扫描发生器和显示器等部分组成。
当输入信号进入示波器后,经过放大、扫描和显示等处理,最终在示波器屏幕上显示出相应的波形。
三、实验内容。
1. 示波器的基本操作。
(1)接通示波器电源,并调节亮度和对比度,使屏幕显示清晰。
(2)连接被测信号到示波器的输入端,并调节触发、扫描速度等参数,观察波形的变化。
(3)调节示波器的垂直和水平灵敏度,使波形显示合适的大小和位置。
2. 示波器的应用实验。
(1)测量直流信号的波形。
将示波器连接到直流信号源,调节示波器参数,观察并记录波形的变化。
(2)测量交流信号的波形。
将示波器连接到交流信号源,调节示波器参数,观察并记录波形的变化。
(3)测量复杂波形。
将示波器连接到复杂信号源,调节示波器参数,观察并记录波形的变化。
四、实验结果与分析。
通过实验操作,我们成功地测量了直流、交流和复杂波形的信号,并观察到了相应的波形变化。
在调节示波器参数时,我们发现不同的参数设置会对波形显示产生影响,因此需要根据实际需要进行合理的调整。
五、结论。
通过本次实验,我们深入了解了示波器的原理和使用方法,掌握了基本的操作技巧,并成功地完成了直流、交流和复杂波形的测量。
示波器作为一种重要的电子测量仪器,在实际工作中具有广泛的应用前景。
六、参考文献。
[1] 《示波器原理与应用》。
[2] 《电子测量技术》。
七、致谢。
感谢实验指导老师的悉心指导,让我们对示波器有了更深入的了解。
大物实验示波器的使用实验报告实验报告:大物实验示波器的使用一、实验目的:1.掌握示波器的基本使用方法和操作规程2.了解示波器在电路分析中的作用和重要性3.熟悉并掌握示波器的各种基础参数的含义及其测量方法二、实验器材:1.示波器2.信号源3.电缆、万用表等附件三、实验原理:示波器是一种将电路中的信号转化为波形显示在示波器屏幕上的仪器。
它通过采样电路将输入的电信号转换为波形信号,经过放大、滤波等处理,最终将波形显示在示波器的屏幕上。
示波器的主要参数包括:频率范围、采样率、灵敏度、带宽等,这些参数对于电路分析和测试有着非常重要的意义。
四、实验步骤:1.将信号源的正负极分别连接示波器的输入端和地端2.打开示波器电源,调整亮度和对比度,使屏幕显示清晰3.进入示波器菜单,设置好所需的参数,包括时间/电压基准、触发方式、扫描方式等4.根据实验要求调整信号源的输出信号,调整频率、幅度等参数,产生所需的波形5.观察示波器屏幕上的波形,根据波形的特征和参数,进行分析和记录五、实验结果与分析:通过实验,我们成功地掌握了示波器的基础使用方法,了解了示波器在电路分析中的重要性。
在实验中,我们观察了不同波形下的示波器参数和特征,比如幅值、周期、频率等。
通过对波形的分析,我们可以得出一些有用的结论和判断,比如电路的稳定性、频率响应等。
六、实验感想:本次实验使我们更加深入地了解了电路中信号传输与处理的基本原理,提高了我们对示波器的使用技能和能力。
同时,实验也让我们意识到,电路分析需要细心、耐心和全面性的思维,需要将所学的理论知识与实际操作相结合,才能得到更准确的结果和结论。
七、实验注意事项:1.操作时一定要注意电路的安全问题,避免造成触电等意外事故2.在接线和操作示波器时,应按照正确的步骤和顺序进行3.合理设置示波器的参数,并针对性地调整信号源的输出参数,避免产生干扰或信号失真等问题4.在实验结果分析中,要进行合理的数据处理和结论推断,避免简单地描述波形,缺乏实际意义。
篇一:示波器使用大学物理实验报告《示波器的使用》实验报告【实验目的】1.了解示波器显示波形的原理,了解示波器各主要组成部分及它们之间的联系和配合; 2.熟悉使用示波器的基本方法,学会用示波器测量波形的电压幅度和频率;【实验仪器】1、双踪示波器 gos-6021型 1台2、函数信号发生器 yb1602型 1台3、连接线示波器专用 2根 [实验原理]示波器由示波管、扫描同步系统、y轴和x轴放大系统和电源四部分组成,图片已关闭显示,点此查看1、示波管如图所示,左端为一电子枪,电子枪加热后发出一束电子,电子经电场加速以高速打在右端的荧光屏上,屏上的荧光物发光形成一亮点。
亮点在偏转板电压的作用下,位置也随之改变。
在一定范围内,亮点的位移与偏转板上所加电压成正比。
示波管结构简图示波管内的偏转板 2、扫描与同步的作用如果在x轴偏转板加上波形为锯齿形的电压,在荧光屏上看到的是一条水平线,如图图片已关闭显示,点此查看1图扫描的作用及其显示如果在y轴偏转板上加正弦电压,而x轴偏转板不加任何电压,则电子束的亮点在纵方向随时间作正弦式振荡,在横方向不动。
我们看到的将是一条垂直的亮线,如图图片已关闭显示,点此查看如果在y轴偏转板上加正弦电压,又在x轴偏转板上加锯齿形电压,则荧光屏上的亮点将同时进行方向互相垂直的两种位移,其合成原理如图所示,描出了正弦图形。
如果正弦波与锯齿波的周期(频率)相同,这个正弦图形将稳定地停在荧光屏上。
但如果正弦波与锯齿波的周期稍有不同,则第二次所描出的曲线将和第一次的曲线位置稍微错开,在荧光屏上将看到不稳定的图形或不断地移动的图形,甚至很复杂的图形。
由此可见:(1)要想看到y轴偏转板电压的图形,必须加上x轴偏转板电压把它展开,这个过程称为扫描。
如果要显示的波形不畸变,扫描必须是线性的,即必须加锯齿波。
(2)要使显示的波形稳定,y轴偏转板电压频率与x轴偏转板电压频率的比值必须是整数,即:fy?n n=1,2,3, fx示波器中的锯齿扫描电压的频率虽然可调,但要准确的满足上式,光靠人工调节还是不够的,待测电压的频率越高,越难满足上述条件。
大物实验示波器的使用实验报告大物实验示波器的使用实验报告引言:示波器是一种用于显示电信号波形的仪器,广泛应用于电子工程、通信工程、生物医学工程等领域。
本次实验旨在掌握大物实验示波器的使用方法,通过观察和分析电信号波形,加深对电路原理的理解,并提高对实验数据的处理能力。
实验一:基本操作1.1 示波器的连接与调节首先,将示波器的输入端与待测电路的信号源相连,确保连接稳定可靠。
然后,调节示波器的触发电平,使波形在屏幕上稳定显示。
调节示波器的水平和垂直扫描速度,以便观察到完整的波形。
1.2 示波器的触发模式示波器提供多种触发模式,如自由运行触发、外部触发和单次触发等。
通过选择合适的触发模式,可以获得更清晰、稳定的波形。
在本实验中,我们选择了自由运行触发模式,以便连续观察波形的变化。
实验二:波形测量与分析2.1 波形的幅度测量示波器可以直接读取波形的幅度值。
在本实验中,我们通过示波器的幅度测量功能,测量了待测电路输出信号的峰峰值、峰值和平均值。
通过比较不同测量结果,我们可以了解信号的最大、最小和平均变化范围。
2.2 波形的频率测量示波器还可以测量波形的频率。
通过示波器的频率测量功能,我们可以准确地获取待测电路输出信号的频率信息。
在本实验中,我们测量了待测电路输出信号的频率,并与理论值进行对比,验证了电路的工作状态。
实验三:相位差测量与波形显示3.1 相位差测量示波器可以帮助我们测量信号之间的相位差。
在本实验中,我们通过示波器的相位差测量功能,测量了待测电路不同信号之间的相位差。
通过观察相位差的变化,我们可以了解信号在电路中的传递情况。
3.2 波形显示示波器不仅可以显示简单的波形,还可以显示复杂的信号波形。
在本实验中,我们通过示波器的波形显示功能,观察了待测电路在不同工作状态下的波形变化。
通过分析波形的特点,我们可以进一步了解电路的性能和工作原理。
实验四:信号发生器的使用4.1 信号发生器的连接与调节信号发生器是一种用于产生不同频率、幅度和波形的信号的设备。
在数字电路实验中,需要使用若干仪器、仪表观察实验现象和结果。
常用的电子测量仪器有万用表、逻辑笔、普通示波器、存储示波器、逻辑分析仪等。
万用表和逻辑笔使用方法比较简单,而逻辑分析仪和存储示波器目前在数字电路教学实验中应用还不十分普遍。
示波器是一种使用非常广泛,且使用相对复杂的仪器。
本章从使用的角度介绍一下示波器的原理和使用方法。
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。
正如图1所示,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)、**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。
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引言:示波器是一种广泛应用于电子领域的仪器,它能够将电信号转化为可视化的波形图,帮助工程师分析和测量电路中的各种参数。
本文将介绍示波器的基本原理以及实际使用中的一些注意事项。
一、示波器的基本原理示波器基于示波管的工作原理,通过控制电子束在荧光屏上划过的轨迹,将电信号转化为可见的波形图。
其基本原理如下:1. 示波管:示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转板和荧光屏组成。
电子枪发射出的电子束被偏转板控制,从而在荧光屏上形成可见的波形。
2. 水平和垂直偏转系统:示波器的水平和垂直偏转系统用于控制电子束在荧光屏上的位置和移动速度。
水平偏转系统控制波形的时间轴,垂直偏转系统控制波形的幅度。
3. 触发系统:示波器的触发系统用于控制示波器在何时开始扫描电信号并显示波形。
触发系统可以根据用户设置的触发条件,如信号的上升沿或下降沿,来触发示波器的扫描。
二、示波器的使用实验为了更好地理解示波器的原理和使用方法,我们进行了以下实验:1. 连接电路:首先,我们将待测电路与示波器正确连接。
示波器的输入端通常有两个,一个是地端(GND),另一个是待测信号的输入端。
我们需要将地端与电路的地线连接,将待测信号的输入端与电路的输出端连接。
2. 调节垂直和水平控制:接下来,我们需要调节示波器的垂直和水平控制,以便正确显示波形。
垂直控制用于调节波形的幅度,通常可以通过旋钮或按钮来实现。
水平控制用于调节波形的时间轴,也可以通过旋钮或按钮来实现。
3. 设置触发条件:在进行测量之前,我们需要设置触发条件,以确保示波器能够正确地扫描并显示波形。
触发条件可以根据信号的上升沿、下降沿或其他特定条件来设置。
我们需要根据实际情况选择适当的触发条件。
4. 扫描并观察波形:设置好触发条件后,我们可以开始扫描并观察波形了。
示波器会根据触发条件自动扫描电信号,并在荧光屏上显示波形。
我们可以通过调节垂直和水平控制来观察波形的幅度和时间轴。
示波器的原理和使用实验一. 示波器简介示波器是能在屏幕上以图形方式显示、观测被测信号的瞬时值轨迹变化情况的仪器。
它是一种最常用的电子测量/电工测量仪器。
二. 示波器的基本组成电子示波器由示波管、垂直偏转系统、水平偏转系统和主机等部分组成。
(1)示波管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。
(2)垂直偏转系统垂直偏转系统包括垂直衰减器和垂直放大器。
它将垂直输人信号衰减或放大到一定幅度,输出推挽信号,加到示波管的垂直偏转板,使电子射线的垂直偏转距离正比于被测信号的瞬时值。
由于示波管的偏转灵敏度甚低,所以一般的被测信号电压都要先经过垂直放大电路的放大,再加到示波管的垂直偏转板上,以得到垂直方向的适当大小的形。
(3)水平偏转系统水平偏转系统从外触发输人端经触发电路、扫描电路、水平放大器到示波管的水平偏转板。
触发电路将被测信号或外触发输人信号置换成触发脉冲启动扫描电路。
由于示波管水平方向的偏转灵敏度也很低,所以接入示波管水平偏转板的电压(锯齿波电压或其它电压)也要先经过水平放大电路的放大以后,再加到示波管的水平偏转板上,以得到水平方向适当大小的形。
(4)电源供给电路电源由高压电源和低压电源两部分组成,供给示波管及各组成部分所需要的直流电压和灯丝电压。
消隐与增辉电路用来传送和放大增辉和消隐信号。
三. 示波器的工作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,电子束在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线,便于人们研究各种电现象的变化过程。
假设示波管的加速电压为U1,偏转电压为U2,偏转点击长为L,极板间距为d,偏转电极右端到荧光屏的距离为L ¹,电子的质量为m ,带电量为e。
首先,在加速场中,电场力对电子做功W=eU1。
根据功能定理,电子在加速场中获得了。
接着电子以初速进入偏转电场,在电场力的作用下做a=eU2/md 的类平抛运动,经过时间t=L/v,电子飞离偏转电场。
示波器实验报告示波器实验报告4篇我们眼下的社会,报告的使用成为日常生活的常态,不同的报告内容同样也是不同的。
在写之前,可以先参考范文,下面是小编帮大家整理的示波器实验报告,仅供参考,欢迎大家阅读。
示波器实验报告1一、【实验名称】示波器的使用二、【实验目的】1.了解示波器的基本结构和工作原理,掌握示波器的调节和使用方法2.掌握用示波器观察电信号波形的方法3.学会使用双踪示波器观察李萨如图形和控制示波管工作的电路三、【实验原理】双踪示波器包括两部分,由示波管和控制示波管的控制电路构成1.示波管示波管是呈喇叭形的玻璃泡,抽成高真空,内部装有电子枪和两队相互垂直的偏转板,喇叭口的球面壁上涂有荧光物质,构成荧光屏,高速电子撞击在荧光屏上会使荧光物质发光,在荧光屏上就能看到一个亮点。
Y偏转板是水平放置的两块电极。
在Y偏转板上和X偏转板上分别加上电压,可以在荧光屏上得到相应的图形。
2.双踪示波器的原理双踪示波器控制电路主要包括:电子开关,垂直放大电路,水平放大电路,扫描发生器,同步电路,电源等;其中,电子开关使两个待测电压信号YCH1和YCH2周期性的轮流作用在Y偏转板,这样在荧光屏上忽而显示YCH1信号波形,忽而显示YCH2信号波形,由于荧光屏荧光物质的余晖及人眼视觉滞留效应,荧光屏上看到的是两个波形。
如果正弦波与锯齿波电压的周期稍不同,屏上呈现的是一移动的不稳定图形,这是因为扫描信号的周期与被测信号的周期不一致或不呈整数倍,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”调节旋钮,用来调节锯齿波电压的周期,使之与被测信号的周期呈合适的关系,从而显示出完整周期的正弦波性。
(看到稳定波形的条件:只有一个信号同步)当扫描信号的周期与被测信号的周期一致或是整数倍,屏上一般会显示出完整周期的正弦波形,但由于环境或其他因素的影响,波形会移动,为此示波器内装有扫描同步电路,同步电路从垂直放大电路中取出部分待测信号,输入到扫描发生器,迫使锯齿波与待测信号同步,此称为“内同步”;反之则为“外同步”。
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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。
即y
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).。