示波器的原理和使用实验报告 本文关键词：示波器，原理，实验，报告
示波器的原理和使用实验报告 本文简介：《示波器的使用》实验示范报告【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；3．观察李萨如图形。【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
示波器的原理和使用实验报告 本文内容：
《示波器的使用》实验示范报告
【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；
3．观察李萨如图形。
【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
示波器和信号发生器的使用说明请熟读常用仪器部分。
[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，
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
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：
n=1,2,3,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。为此，在示波器内部加装了自动频率跟踪的装置，称为“同步”。在人工调节到接近满足式频率整数倍时的条件下，再加入“同步”的作用，扫描电压的周期就能准确地等于待测电压周期的整数倍，从而获得稳定的波形。
（1）如果Y轴加正弦电压，X轴也加正弦扫描电压，得出的图形将是李萨如图形，如表所示。李萨如图形可以用来测量未知频率。令fy、fx分别代表Y轴和X轴电压的频率，nx代表X方向的切线和图形相切的切点数，ny代表Y方向的切线和图形相切的切点数，则有
李萨如图形举例表
如果已知fx，则由李萨如图形可求出fy。
【实验内容】
1．
示波器的调整
（1）不接外信号，进入非X-Y方式
（2）调整扫描信号的位置和清晰度
（3）设置示波器工作方式
2．
正弦波形的显示
（1）熟读示波器的使用说明，掌握示波器的性能及使用方法。
（2）把信号发生器输出接到示波器的Y轴输入上，接通电源开关，把示波器和信号发生器的各旋钮调到正常使用位置，使在荧光屏上显示便于观测的稳定波形。
3．示波器的定标和波形电压、周期的测量
（1）把Y轴偏转因数和扫描时间偏转因数旋钮都放在“校准”位置（指示灯“VAR”熄灭）。
（2）把校准信号输出端接到Y轴输入插座
（3）把信号发生器的正弦电压接到Y轴输入端，用示波器测量正弦电压的幅值和周期，并和信号发生器上显示的频率值比较。
（4）选择不同幅值和频率的5种正弦波，重复步骤（3），记下测量结果。
4．李莎如图形的观测
(1)
把信号发生器后面50Hz输出信号接到X通道，而Y通道接入可调的正弦信号
(2)
分别调节两个通道让他们能够正常显示波形
(3)
切换到X-Y模式，调整两个通道的偏转因子，使图形正常显示
(4)
调节Y信号的频率，观测不同频率比例下的李萨如图
数据记录
1、频率测量
示波器频率计数器的测频精度
0.01%
示波器测频仪器误差
3%
函数信号发生器测频仪器误差
1%+1字
I
1
2
3
4
5
示波器计数器频率f0(KHz)
55.454
21.210
15.328
8.1696
4.4138
示波器测量频率f1(KHz)
57.4
22.3
15.8
8.19
4.38
信号发生器频率f2(KHz)
55.45
21.21
15.33
8.17
4.42
百分差
3.5%
5.1%
3.1%
0.2%
-0.8%
2、电压测量
示波器测量电压仪器误差3%
函数信号发生器仪器误差15%+1字
I
1
2
3
4
5
示波器测量电压(V)
5.68
4.52
3.64
2.96
1.84
信号发生器显示电压(V)
5.3
4.6
3.6
3.0
1.8
百分差
7.2%
-1.7%
1.1%
-1.3%
2.2%
3、李莎如图形观察
fy
：
fx
1：1
1：2
1：3
李萨如图形
nx
ny
fy(Hz)
fX(Hz)
1
1
50
50
1
2
50
100
1
3
50
150
4、不确定度的计算(以第一组数据为例)
（1）
示波器测量频率
f＝57.4KHz
或
（2）
函数信号发生器测频
f=55.45
KH
或
或
（3）
示波器测量电压
V1＝5.68V
或
或
（4）
函数信号发生器测量电压
V2＝5.3V
或
或
注意：一般可写为后面的形式更加科学，因为原始数据的有效数字只有2位，不可能经处理后提高精度变成3个有效数字。
5、示波器操作总结表格
要求
调节按钮
标记
现象
示波器输入接地
GND
左下角有
中间水平一条直线
选择输入通道
CH1或CH2
相应指示灯亮
选择信号输入方式
AC/DC
交流～直流
根据输入通道选择触发源
SOURCE
右下角有CH1-CH2-。。。变化
根据信号选择耦合方式
COUPLING
右下角有AC-HFR－。。变化
纵向调节
VOLTS/DIV
图形纵向缩放
横向调节
TIME/DIV
图形横向缩放
调节图形稳定
LEVEL
TAG亮
图形稳定
测量物理量的选择
COURSORE
ΔT-ΔV-1/ΔT变化
标尺变化
选择操作标尺
TRK
标尺上有
出现
位置变化
移动操作标尺
旋VARIABLE
标尺移动
切换移动标尺的粗调细调
按VARIABLE
处于校准状态
按TIME/DIV
VAR红灯灭
来源:
http://www.16fw.com/thread-6012783-1-1.html