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示波器的挑选与运用

2017-06-10 13:42分类:万用表 阅读:

 

示波器的选用 依据要闪现的信号数量,挑选单踪、双踪或多踪示波器; 依据被测信号的频率特征,挑选慢扫描、通用、高速或取样示波器; 依据被测信号的重现办法,挑选仿照或数字存储示波器; 依据被测信号的查验要害挑选 示波器的精确运用 运用前有必要查看电网电压是不是与示波器央求的电源电压一同。 通电后需预热几分钟再调整各旋钮。各旋钮应先大致旋在基当方位,以便找到被测信号波形。 留心示波器的亮度不宜开得过高,且亮点不宜长时刻逗留在固定方位,分外是暂时不观测波形时,更应当将辉度调暗,不然将缩短示波管的运用寿数。 输入信号电压的凹凸应操控在示波器的最大容许输入电压方案内。 留心屏幕有用面积,将波形的要害有些移至屏幕基区域域进行观测。 运用专用探头,运用前须校对。 留心扫描办法、触发信号触发电平、触发极性及触发信号挑选等旋钮和按键的协作调度。 示波器的根柢丈量办法 电压丈量 直流电压丈量 丈量原理

示波器丈量直流电压的原理是运用被测电压在屏幕上呈现一条直线,该直线违反时刻基线(零电平线)的高度与被测电压的巨细成正比的联络进行的。被测直流电压值VDC为
VDC=h·Dky (5-6-1)
式中,h为被测直流信号线的电压违反零电平线的高度;Dy为示波器的笔直活络度;ky为探头衰减系数。

丈量办法 首要应将示波器的笔直偏转活络度微调旋钮置于校准方位(CAL)。 将待测信号送至示波器的笔直输入端。 断定零电平线。将示波器的输入耦合开关置于“GND”方位,调度笔直位移旋钮,将荧光屏上的扫描基线(零电平线)移到荧光屏的基当方位。 断定直流电压的极性。调整笔直活络度开关到恰当方位,将示波器的输入耦合开关拨向“DC”档,查询此刻水平亮线的偏转方向,若坐落前面断定的零电平线之上,则被测直流电压为正极性;若向下偏转,则为负极性。 读出被测直流电压违反零电平线的间隔h。 依据式(5-6-1)核算被测直流电压值。 沟通电压丈量

运用示波器丈量沟通电压的最大利益是能够直接观测到波形的形状,还可闪现其频率和相位。将式(5-6-2)中的h换为被测沟通讯号波形恣意两点A与B间的高度差lA-B,测得的电压值即为两点A与B两点间的电压VA-B。若A与B两点别离为被测沟通电压波峰和波谷,则测得值为被测沟通电压的峰-峰值VPP。丈量时,Y通道输入耦合开关置“AC”档。

时刻和频率丈量 周期和频率丈量 丈量原理

关于周期性信号,周期和频率互为倒数,只需测出其间一个量,另一个参量可通过公式求出。被测沟通讯号的周期T
T=l·Dx/kx(5-6-2)
式中:l为被测沟通讯号的一个周期在荧光屏水平方向所占间隔;Dx为示波器的扫描速度;kx为X轴拓宽倍率。

丈量办法 首要将示波器的扫描速度微调旋钮置于“校准”(CAL)方位。 将待测信号送至示波器的笔直输入端。 将示波器的输入耦合开关置于“AC”方位。 调度扫描速度开关,使闪现的波形安稳,并记载Dx值。 读出被测沟通讯号的一个周期在荧光屏水平方向所占的间隔x。 依据式(5-6-2)核算被测沟通讯号的周期。 时刻间隔丈量

将式(5-6-2)中的l换为信号波形恣意两点A与B间的水平间隔lA-B,则测得的时刻值为A与B两点间的时刻间隔tA-B。

相位丈量

相位丈量是指两个同频率的信号之间的相位差的丈量。通常选用双踪法丈量相位差,将两信号别离接入Y1和Y2,设与两信号的周期和相位差所对应的水平间隔别离为Td,则两信号的相位差为
Δφ=2π·d/T (5-6-3)

用李沙育图形法丈量频率或相位

李沙育图形法测相位是运用示波器X和Y通道别离输入被测信号和一个已知信号,调度已知信号的频率使屏幕上呈现安稳的图形,依据已知信号的频率(或相位)便可求得被测信号的频率(或相位)。李沙育图形法既可丈量频率又可丈量相位。

丈量频率

李沙育图形法丈量频率时,示波器作业于X-Y办法下,频率已知的信号与频率不知道的信号加到示波器的两个输入端,调度已知信号的频率,使荧光屏上得到李沙育图形,由此可测出被测信号的频率。
示波器作业于X-Y办法时,X和Y两信号对电子束的运用时刻老是持平的,笔直线、水平线与李沙育图形的交点数别离与X和Y信号频率成正比。因而,李沙育图形存在联络:
fy/fx = NH/NV(5-6-4)
式中,NH和NV别离为水平线、笔直线与李沙育图形的交点数,fy和fx别离为示波器Y和X信号的频率。图5-20所示为多见的几种纷歧样频率、纷歧样相位的李沙育图形。

图1 几种常用的李沙育图形
实习上,笔直线(或水平线)与李沙育图形的切点数NV′和NH′也与X(或Y)信号频率成正比,即
fy/fx=NH′/NV′=NH/NV(5-6-5)
例5-1 如图所示的李沙育图形,已知X信号频率为6MHz,问Y信号的频率是多少?
解:别离在李沙育图形上画出笔直线和水平线,则NH=2,NV=6,或NH′=1,NV′=3。留心有必要在交点数最多的方位画线。
fy=fNH/NV=6×2/6=2(MHz)
fy=fNH′/NV′=6×1/3=2(MHz)

例5-1 李沙育图形
李沙育图形法适宜丈量频率比在1:十至十:1之间的信号,不然波形闪现凌乱,难以断定交点数或切点数,给调整和丈量带来艰难。

丈量相位差

把要比照相位差的两个频率、同凹凸的正弦信号别离送入示波器的Y通道和X通道,使示波器作业在X-Y闪现办法,这时示波器的屏幕上会闪现出一个椭圆波形,由椭圆上的坐标可求得两信号的相位差。
Δφ=arcsin(y0/ym)=arcsin(x0/xm)(5-6-7)
式中:为两信号的相位差;x0、y0为椭圆与X轴、Y轴截距的一半;xm、ym为荧光屏上光点在X轴、Y轴方向上的最大偏转间隔的一半。

图2 椭圆法测信号的相位差
尽管李沙育图形法丈量进程比双踪示波法凌乱,但其丈量效果比双踪示波法要精确。

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