示波器原理和使用

原理

示波器工作原理和使用方法 示波器的原理和使用视频教程

示波器工作原理和使用方法 示波器的原理和使用视频教程

示波器动态显示随时间变化的电压信号思路是将电压加在电极板上，极板间形成相应的变化电场，使进入这变化电场的电子运动情况相应地随时间变化，把电子运动的轨迹用荧光屏显示出来。示波器主要由示波管和复杂的电子线路构成。

跟万用表类似，要使用示波器，首先也得把它和被测系统相连，用的是示波器探头，20-4所示。示波器一般都会有2个或4个通道（通常都会标有1～4的数字，而多余的那个探头插座是外部触发，一般用不到它），它们的低位是等同的，可以随便选择，把探头插到其中一个通道上，探头另一头的小夹子连接被测系统的参考地（这里一定要注意一个问题：示波器探头上的夹子是与大地即三插插头上的地线直接连通的，所以如果被测系统的参考地与大地之间存在电压的话，将会导致示波器或被测系统的损坏），探针接触被测点，这样示波器就可以采集到该点的电压波形了（普通的探头不能用来测量电流，要测电流得选择专门的电流探头）。

接下来就要通过调整示波器面板上的按钮，使被测波形以合适的大小显示在屏幕上了。只需要按照一个信号的两大要素——幅值和周期（频率与周期在概念上是等同的）来调整示波器的参数即可

在每个通道插座上方的旋钮，就是调整该通道的幅值的，即波形垂直方向大小的调整。转动它们，就可以改变示波器屏幕上每个竖格所代表的电压值，所以可称其为“伏格”调整，如以下两幅对比所示：左是1V/grid，右是500mV/grid，左波形的幅值占了2.5个格，所以是2.5V，右波形的幅值占了5个格，也是2.5V。是将波形调整到右这个样子，因为此时波形占了整个测量范围的较大空间，可以提高波形测量的精度，3所示。

示波器原理及使用

原理

示波器动态显示随时间变化的电压信号思路是将电压加在电极板上，极板间形成相应的变化电场，使进入这变化电场的电子运动情况相应地随时间变化，把电子运动的轨迹用荧光屏显示出来。示波器主要由示波管（见图1））和复杂的电子线路构成。示波器的基本结构见图2。

图1

示波管示意图

图2

示波器的基本结构简图

1.偏转电场控制电子束在视屏上的轨迹

偏转电压U与偏转位移Y（或X）成正比关系。如图3所示：

。图3偏转电压U与偏转位移Y

如果只在竖直偏转板（Y轴）上加一正弦电压，则电子只在竖直方向随电压变化而往复运动，见图4。要能够显示波形，必须在水平偏转板（X轴）上加一扫描电压，见图5。

图4

信号随时间变化的规律

（加在Y偏转板）

图5

锯齿波电压（加在X偏转板）

示波器显示波形实质：见图6，沿Y轴方向的简谐运动与沿X轴方向的匀速运动合成的一种合运动。显示稳定波形的条件：扫描电压周期应为被测信号周期的整数倍，即Tx=nTy

（n=1，2，3…）（见图7）

2.同步扫描（其目的是保证扫描周期是信号周期的整数倍）

若没有“扫描”（横向的扫描电压），被测信号随时间规律变化规律就显示不出来；如果没有“整步”，就得不到稳定的波形图像。

为了达到“整步”目的，示波器采用三种方式：“内整步”：将待测信号一部分加到扫描

图6

示波器显示波形原理图（Tx=Ty）

图7

Tx=2Ty时合成的图形

发生器，当待测信号频率fy有微小变化，它将迫使扫描频率fx其变化，保证波形的完整稳定；“外整步”：从外部电路中取出信号加到扫描发生器，迫使扫描频率fx变化，保证波形的完整稳定；“电源整步”：整步信号从电源变压器获得。一般在观察信号时，都采用“内整步”（或称为“内触发”）。

注：若为同步显示的波形出现走动状态，此时应调节：扫描步长，整步方式（一定打在“内”），“电平”位置。

3.利萨如图形

利萨如图形形成实质：沿Y轴方向的简谐运动与沿X轴方向的简谐振动合成的一种合运动。

利用利萨如图形测定未知信号的频率

公式：

式中的

、分别为利萨如图形于X、Y轴的切点数。

4.测正弦波的峰－峰值Vp-p、周期T

用示波器观察正弦波波形，若该信号输入通道的标度因子为V0，单位为伏/厘米（V/cm）,被测正弦波的正、负峰之间的距离在荧光屏上所占的高度为H厘米，则

若正弦波此时的时间扫描轴的单位是t/cm，一个周期的正弦波形在荧光屏上横轴所占长度为Lcm，则

示波器的使用实验原理

示波器的使用实验原理介绍如下：

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。

扩展资料

一般来说，示波器的探头都会用一个并联的可调电容器来抵消掉这部分线缆的影响。有些补偿电容器可以让我们自己调节，并选择的效果。

示波器上都会有一个方波源，我们将探头钩在信号源上，并调节电容器以使得屏幕上显示出来的方波成为最标准的“方波”。电容量过大会使得探头形成低通滤波器，而相反则变成高通滤波器。因此要仔细调节才行。

按照结构和性能不同分类

①普通示波器。电路结构简单，频带较窄，扫描线性，仅用于观察波形。

②多用示波器。频带较宽，扫描线性好，能对直流、低频、高频、超高频信号和脉冲信号进行定量测试。借助幅度校准器和时间校准器，测量的准确度可达±5%。

③多线示波器。采用多束示波管，能在荧光屏上同时显示两个以上同频信号的波形，没有时，时序关系准确。

④多踪示波器。具有电子开关和门控电路的结构，可在单束示波管的荧光屏上同时显示两个以上同频信号的波形。但存在时，时序关系不准确。

⑤取样示波器。采用取样技术将高频信号转换成模拟低频信号进行显示，有效频带可达GHz级。

⑥记忆示波器。采用存储示波管或数字存储技术，将单次电信号瞬变过程、非周期现象和超低频信号长时间保留在示波管的荧光屏上或存储在电路中，以供重复测试。

⑦数字示波器。内部带有微处理器，外部装有数字显示器，有的产品在示波管荧光屏上既可显示波形，又可显示字符。被测信号经模一数变换器（A/D变换器）送入数据存储器，通过键盘作，可对捕获的波形参数的数据，进行加、减、乘、除、求平均值、求平方根值、求均方根值等的运算，并显示出数字。

示波器的原理和和使用

示波器的工作原理是：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。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位、调幅度等等。

使用步骤

(1)先预调：反时针旋转辉度旋钮到底，竖直和水平位移转到中间，衰减置于档，扫描置于“外X档”;

(2)再开电源，指示灯亮后等待一两分钟进行预热后再进行相关的作;

(3)先调辉度，再调聚焦，进而调水平和竖直位移使亮点在中心合适区域;

(4)调扫描、扫描微调和X增益，观察扫描;

(5)把外X档拔开到扫描范围档合适处，观察机内提供的竖直方向按正余弦规律变化的电压波形;

(6)把待研究的外加电压由Y输入和地间接入示波器，调节各档到合适位置，可观察到此电压的波形(与时间变化的图象)(调同步极性开关可使图象的起点从正半周或负半周开始;

(7)如欲观察亮斑(如外加一直流电压时)的竖直偏移，可把扫描调节到“外X”档。

示波器的原理和使用以及注意事项的介绍

示波器是通过对数据的采集，经过A/D转换之后，又通过软件进行编程等一系列的技术而制造出来的具有高性能的电子电工测量仪器。主要有示波管、垂直偏转系统和水平偏转系统以及主机构成。它能在屏幕上以图形的方式来显示和观测被监测信号的轨迹变化，是一种最常用的电子测量仪器。下面我就给大家介绍一下关于示波器的原理以及使用的相关内容。希望对大家能有所帮助。

一、 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。

二、示波器的使用

用示波器能观察各种不同电信号幅度随时间变化的波形曲线，在这个基础上示波器可以应用于测量电压、时间、频率、相位和调幅度等电参数。下面介绍用示波器观察电信号波形的使用步骤。

1 示波管和电源系统

1)电源：示波器主电源开关。当此开关按下时，电源指示灯亮，表示电源接通。

2)辉度：旋转此旋钮能改变光点和扫描线的亮度。观察低频信号时可小些，高频信号时大些。

3)聚焦：聚焦旋钮调节电子束截面大小，将扫描线聚焦成最清晰状态。

4)标尺亮度：此旋钮调节荧光屏后面的照明灯亮度。正常室内光线下，照明灯暗一些好。室内光线不足的环境中，可适当调亮照明灯。

2 荧光屏

根据被测信号在屏幕上占的格数乘以适当的比例常数能得出电压值与时间值。根据输入通道的选择，将示波器探头插到相应通道插座上，示波器探头上的地与被测电路的地连接在一起，示波器探头接触被测点。示波器探头上有一双位开关。此开关拨到“X1”位置时，被测信号无衰减送到示波器，从荧光屏上读出的电压值是信号的实际电压值。此开关拨到“X10”位置时，被测信号衰减为1/10，然后送往示波器，从荧光屏上读出的电压值乘以10才是信号的实际电压值。

3 垂直偏转因数和水平偏转因数

每个波段开关上往往还有一个小旋钮，微调每档垂直偏转因数。将它沿顺时针方向旋到底，处于“校准”位置，此时垂直偏转因数值与波段开关所指示的值一致。逆时针旋转此旋钮，能够微调垂直偏转因数。垂直偏转因数微调后，会造成与波段开关的指示值不一致，这点应引起注意。示波器的标准信号源CAL，专门用于校准示波器的时基和垂直偏转因数。示波器前面板上的位移旋钮调节信号波形在荧光屏上的位置。

4 输入通道和输入耦合选择

1)输入通道选择-输入通道至少有三种选择方式：通道1、通道2、双通道。

选择通道1时，示波器仅显示通道1的信号;选择通道2时，示波器仅显示通道2的信号;选择双通道时，示波器同时显示通道1和通道2的信号。维修中以选择通道1或通道2为多。

2)输入耦合方式输入耦合方式-交流、地流、直流。

5 触发

(1)常态：无信号时，屏幕上无显示;有信号时，与电平控制配合显示稳定波形;

(2)自动：无信号时，屏幕上显示光迹;有信号时与电平控制配合显示稳定的波形;

(3)电视场：用于显示电视场信号;

(4)峰值自动：无信号时，屏幕上显示光迹;有信号时，无需调节电平即能获得稳定波形显示。

6 扫描方式

扫描有自动、常态和单次三种扫描方式。

举例： 幅度和频率的测量方法(以测试示波器的校准信号为例)

(1)将示波器探头插入通道1插孔，并将探头上的衰减置于"1"档;

(2)将通道选择置于CH1，耦合方式置于DC档;

(3)将探头探针插入校准信号源小孔内，此时示波器屏幕出现光迹;

(4)调节垂直旋钮和水平旋钮，使屏幕显示的波形图稳定，并将垂直微调和水平微调置于校准位置;

(5)读出波形图在垂直方向所占格数，乘以垂直衰减旋钮的指示数值，得到校准信号的幅度;

(6)读出波形每个周期在水平方向所占格数，乘以水平扫描旋钮的指示数值，得到校准信号的周期(周期的倒数为频率);

(7)一般校准信号的频率为1kHz，幅度为0.5V，用以校准示波器内部扫描振荡器频率，如果不正常，应调节示波器(内部)相应电位器，直至相符为止。

三、示波器使用时的注意事项

(1)热电子仪器一般要避免频繁开机、关机，示波器也是这样。

(2)作定量测量时，应先将示波器通电预热10分钟以上，使机中各元件在热稳定状态下工作，否则由于机内元件温度处于上升过程，影响测量结果。

(3)如果发现波形受外界干扰，可将示波器外壳接地.

(4)在观察荧屏上的亮斑并进行调节时，亮斑的亮度要适中，不能过亮。

(5)“Y输入”的电压不可太高，以免损坏仪器，在衰减时也不能超过400 V。

(6)关机前先将辉度调节旋钮沿逆时针方向转到底，使亮度减到最小，然后再断开电源开关.

以上就是关于示波器原理和示波器的使用等方面的内容的介绍，希望以上内容的介绍能对大家有所帮助。对于示波器的原理的了解能够让我们更加方便的使用和调控示波器。同时它的使用方面比较广泛，通过以上的一一介绍相信大家对于示波器的使用都能够很好的了解了。现在的示波器种类比较多，相对国外的品牌，国内的很多品牌也是很好的选择。希望以上的介绍能够给大家带来帮助。

示波器的工作原理和使用方法

示波器工作原理示波器是利用电子示波管的特性，将人眼不能直接观察到的交变电信号转换成图像，并显示在荧光屏上进行测量的电子测量仪器。是观察数字电路实验现象，分析实验中的问题，测量实验结果不可缺少的重要仪器。示波器由示波器、电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统和标准信号源组成。示波器的使用本节介绍如何使用示波器。示波器有多种类型和型号，具有不同的功能。20MHz或40MHz双踪示波器广泛应用于数字电路实验中。这些示波器的用法是相似的。本节并非针对某一型号的示波器，只是从概念上介绍示波器在数字电路实验中的常用功能。