示波器的使用實驗報告范文(精選5篇)
示波器的使用實驗報告范文 篇1
一、 實驗目的
1.熟悉面板控制件各開關(guān)旋鈕的功能和調(diào)節(jié)使用方法。
2.學會用示波器觀測電信號的波形及電壓、頻率、周期等參數(shù)
二、實驗儀器
YB4328示波器、YB1602函數(shù)信號發(fā)生器
三、 示波器的使用
1.示波器
、匐p蹤示波器一般有五種工作方式,即“Y1”、“Y2”、“Y1+Y2”三種
單蹤顯示方式和“交替”“斷續(xù)”二種雙蹤顯示方式。“交替”顯示一般適宜于輸入信號頻率較高時使用!皵嗬m(xù)”顯示一般適宜于輸入信號頻率較低時使用。
、跒榱孙@示穩(wěn)定的被測信號波形,“觸發(fā)源選擇”開關(guān)一般選為“內(nèi)”觸發(fā),使掃描觸發(fā)信號取自示波器內(nèi)部的Y通道。
、塾|發(fā)方式開關(guān)通常先置于“自動”調(diào)出波形后,若被顯示的波形不穩(wěn)定,可置觸發(fā)方式開關(guān)于“常態(tài)”,通過調(diào)節(jié)“觸發(fā)電平”旋鈕找到合適的觸發(fā)電壓,使被測試的波形穩(wěn)定地顯示在示波器屏幕上。有時,由于選擇了較慢的掃描速率,顯示屏上將會出現(xiàn)閃爍的光跡,但被測信號的波形不在X軸方向左右移動,這樣的現(xiàn)象仍屬于穩(wěn)定顯示。
④適當調(diào)節(jié)“掃描速率”及“Y軸靈敏度”旋鈕使屏幕上顯示1-2個周期的被測信號波形。在測量幅值時,應注意將“Y軸靈敏度微調(diào)”旋鈕置于“校準”位置,即順時針旋到底。在測量周期時,應注意將
“X軸掃速微調(diào)”旋鈕置于“校準”位置,即順時針旋到底。還要注意“擴展”旋鈕的位置。
根據(jù)被測波形在屏幕坐標刻度上垂直方向所占的格數(shù)(div或cm)與“Y軸靈敏度”旋鈕指示值(v/div)的乘積,即可得到交流電壓的峰峰值Up-p:
Up-p=(V/div)×div
根據(jù)被測信號波形一個周期在屏幕水平方向所占的格數(shù)(div或cm)與“掃速”旋鈕指示值(t/div)的乘積,即可算得信號頻率的實測值:
T=(S/div)×div,f=1/T
2. 函數(shù)信號發(fā)生器
函數(shù)信號發(fā)生器按需要輸出正弦波、方波、三角波三種信號波形。 通過輸出衰減開關(guān)和輸出幅度調(diào)節(jié)旋鈕,可使輸出電壓在毫伏級到伏特級范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。函數(shù)信號發(fā)生器的輸出信號頻率可以通過頻率分檔開關(guān)進行調(diào)節(jié)。
注意:函數(shù)信號發(fā)生器作為信號源,它的輸出端不允許短路。
四、實驗內(nèi)容及步驟
1.用校正信號對示波器進行自檢
。1) 掃描基線調(diào)節(jié)
將示波器的工作方式開關(guān)置于“單蹤CH1”(觸發(fā)CH1或CH2),觸發(fā)方式開關(guān)置于“自動”。開啟電源開關(guān)預熱后,調(diào)節(jié)“輝度”、“聚焦”、“輔助聚焦”等旋鈕,
線。再調(diào)節(jié)“X位移”和“Y位移”使基線位于屏幕的中間位置。(若基線與水平刻度線有夾角,可以用螺絲刀調(diào)節(jié)“光跡旋轉(zhuǎn)”電位器,使基線與水平刻度線重合。)
。2)測試“校正信號”波形的幅度、頻率
將示波器的“校正信號”通過探頭引入選定的Y通道(CH1或CH2),將Y軸輸入耦合方式開關(guān)置于“AC(交流)”或“DC(直流)”,觸發(fā)源選擇開關(guān)置“內(nèi)”,內(nèi)觸發(fā)源選擇開關(guān)置“CH1”或“CH2”。調(diào)節(jié)X軸“掃描速率”旋鈕(t/div)和Y軸“輸入靈敏度”旋鈕(V/div),使示波器顯示屏上顯示出一個或數(shù)個周期穩(wěn)定的方波波形。
2.用示波器測量信號電壓和周期
調(diào)節(jié)信號發(fā)生器有關(guān)旋鈕,使輸出頻率分別為1KHz、10KHz,有效值均為1V的正弦波信號。改變示波器“t/div”及“V/div”等旋鈕,測量信號源輸出電壓峰峰值及信號周期。
五、小結(jié)與注意事項
1.信號發(fā)生器、示波器預熱幾分鐘以后才能正常工作。
2.測試過程中合理選擇量程,并牢記將“微調(diào)”開關(guān)置于“校準”位置。
3.不要頻繁開關(guān)機,示波器上光點的亮度不可調(diào)得太強,也不能讓亮點長時間停在熒光屏的一點上,如果暫時不用,把輝度降到最低即可。
示波器的使用實驗報告范文 篇2
一、實驗目的及要求:
。1)了解示波器的基本工作原理。
。2)學習示波器、函數(shù)信號發(fā)生器的使用方法。
。3)學習用示波器觀察信號波形和利用示波器測量信號頻率的方法。
二、實驗原理:
1)示波器的基本組成部分:示波管、豎直放大器、水平放大器、掃描發(fā)生器、觸發(fā)同步和直流電源等。
2)示波管左端為一電子槍,電子槍加熱后發(fā)出一束電子,電子經(jīng)電場加速以高速打在右端的熒光屏上,屏上的熒光物發(fā)光形成一亮點。亮點在偏轉(zhuǎn)板電壓的作用下,位置也隨之改變。在一定范圍內(nèi),亮點的位移與偏轉(zhuǎn)板上所加電壓成正比。
3)示波器顯示波形的原理:如果在X軸偏轉(zhuǎn)板加上波形為鋸齒形的電壓,在熒光屏上看到的是一條水平線,如果在Y軸偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓,而X軸偏轉(zhuǎn)板不加任何電壓,則電子束的亮點在縱方向隨時間作正弦式振蕩,在橫方向不動。我們看到的將是一條垂直的亮線,如果在Y軸偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓,又在X軸偏轉(zhuǎn)板上加鋸齒形電壓,則熒光屏上的亮點將同時進行方向互相垂直的兩種位移,兩個方向的位移合成就描出了正弦圖形。如果正弦波與鋸齒波的周期(頻率)相同,這個正弦圖形將穩(wěn)定地停在熒光屏上。但如果正弦波與鋸齒波的周期稍有不同,則第二次所描出的曲線將和第一次的曲線位置稍微錯開,在熒光屏上將看到不穩(wěn)定的圖形或不斷地移動的圖形,甚至很復雜的圖形。要使顯示的波形穩(wěn)定,掃描必須是線性的,即必須加鋸齒波;Y軸偏轉(zhuǎn)板電壓頻率與X軸偏轉(zhuǎn)板電壓頻率的比值必須是整數(shù)。示波器中的鋸齒掃描電壓的頻率雖然可調(diào),但光靠人工調(diào)節(jié)還是不夠準確,所以在示波器內(nèi)部加裝了自動頻率跟蹤的裝置,稱為“同步”。在人工調(diào)節(jié)接近滿足式頻率整數(shù)倍時條件下,再加入“同步”的作用,掃描電壓的周期就能準確等于待測電壓周期的整數(shù)倍,從而獲得穩(wěn)定的波形。
4)李薩如圖形的基本原理:如果同時從示波器的x軸和y軸輸入頻率相同或成簡單整數(shù)比的兩個正弦電壓,則屏幕上將呈現(xiàn)出特殊形狀的、穩(wěn)定的光點軌跡,這種軌跡圖稱為李薩如圖形。李薩如圖形的形成規(guī)律為:如果沿x,y分別作一條直線,水平方向的直線做多可得的交點數(shù)為N(x),豎直方向最多可得的交點數(shù)為N(y),則x和y方向輸入的兩正弦波的頻率之比為f(x):f(y)=N(y):N(x)。
三、實驗儀器:
示波器、函數(shù)信號發(fā)生器。
四、實驗操作的主要步驟:
(一)示波器的使用與調(diào)節(jié)
1)將各控制旋鈕置于相關(guān)位置。
2)接通電源,按下面板左下角的“POWER”鈕,指示燈亮,稍待片刻,儀器進入正常工作狀態(tài)。
3)經(jīng)示波管燈絲預熱后,屏上出現(xiàn)綠色亮點,調(diào)節(jié)INTEN、FOCUS、POSITION,使亮點清晰。
4)將TIME/DIV逐漸旋到2ms或5ms,觀察光點由慢變快移動,直至屏上顯示一條穩(wěn)定的水平掃描線,按(3)使線清晰。
(二)實驗內(nèi)容:
1)觀察正弦波波長:
a)將ACGNDDC轉(zhuǎn)換開關(guān)置于AC
b)講面板右上角的SOURCE置于CH2
c)將函數(shù)信號發(fā)生器的50Hz信號源直接輸入CH2-Y輸入端(紅插頭應接函數(shù)發(fā)生器輸出的紅接線柱)
d)屏上顯示出正弦波(調(diào)V/DIV調(diào)節(jié)大小,TIME/DIV掃描開關(guān)使之出現(xiàn)正弦波,IEVEL使波形穩(wěn)定)
e)改變掃描電壓的頻率(TIME/DIV)觀察正弦波得變化,使屏上出現(xiàn)多個完整的波形圖。
2)觀察并描繪李薩如圖形,測量正弦信號頻率。
利用利薩如圖測正弦電壓的頻率基本原理
通過觀察熒光屏上利薩如圖形進行頻率對比的方法稱之為利薩如圖形法。此法于1855年由利薩如所證明。將被測正弦信號fx加到y(tǒng)偏轉(zhuǎn)板,將參考正弦信號fx加到x偏轉(zhuǎn)板,當兩者的頻率之比fy/fx是整數(shù)時,在熒光屏上將出現(xiàn)利薩如圖。
不同頻率比的利薩如圖形。判斷兩個電壓信號頻率比的條件是屏上出現(xiàn)了利薩如圖形穩(wěn)定不動,方法是對穩(wěn)定不動的圖形分別做水平直線和豎直直線與圖形相切,設水平線上的切點數(shù)最多為Nx,豎直線上的切點數(shù)最多為Ny,則fy/fx=Nx/Ny
五、數(shù)據(jù)記錄及處理:
用李薩如圖測量正弦信號頻率
六、實驗注意事項:
1.信號發(fā)生器、示波器預熱3分鐘以后才能正常工作。
2.測信號電壓時,一定要將電壓衰減旋紐的微調(diào)順時針旋足(校正位置);測信號周期時,一定要將掃描速率旋紐的微調(diào)順時針旋足(校正位置);
3.不要頻繁開關(guān)機,示波器上光點的亮度不可調(diào)得太強,也不能讓亮點長時間停在熒光屏的一點上,如果暫時不用,把輝度降到最低即可。
4.轉(zhuǎn)動旋鈕和按鍵時必須有的放矢,不要將開關(guān)和旋鈕強行旋轉(zhuǎn)、死拉硬擰,以免損壞按鍵、旋鈕和示波器,示波器探頭與插座的配合方式類似于掛口燈泡與燈座的鎖扣配合方式,切忌生拉硬拽。
七、趣味物理實驗心得:
一個學期就要過去了,在本學期里,老師又教了很多實驗,我做了許多類型的實驗,讓我受益菲淺,我又學會了很多東西,其中很多知識在平時的學習中都是無法學習到的,其中很多實驗都開闊了我們的視野,讓我們獲得了許多平時課堂上得不到的知識。
通過高中以及大學兩個學期的物理實驗,我發(fā)現(xiàn)實驗是物理學的基礎,我們學到的許多理論都來源于實驗,也學到了許多物理課上沒有教到的理論。很多實驗都是需要花費許多心思去學習的,也是非常復雜的。經(jīng)過這一年的大學物理實驗課的學習,讓我收獲多多。想要做好物理實驗容不得半點馬虎,她培養(yǎng)了我們耐心、信心和恒心。當然,我也發(fā)現(xiàn)了我存在的很多不足。我的動手能力還不夠強,當有些實驗需要比較強的動手能力的時侯我還不能從容應對,實驗就是為了讓你動手做,去探索一些你未知的或是你尚不是深刻理解的東西。現(xiàn)在,大學生的動手能力越來越被人們重視,大學物理實驗正好為我們提供了這一平臺讓我們?nèi)ュ憻捵约旱膭邮帜芰ΑN业膶W習方式還有待改善,當面對一些復雜的實驗時我還不能很快很好的完成。偉大的科學家之所以偉大就是他們利用實驗證明了他們的偉大。唯有實驗才是檢驗理論正確與否的唯一方法。為了要使你的理論被人接受,你必須用事實來證明。
拓展閱讀:示波器實驗小論文
摘要:
在物理實驗教學中正確使用示波器并及時解決遇到的問題是必不可少的。本文簡要介紹了示波器實驗教學的方法、技巧,以及實驗中出現(xiàn)的問題的解決方法。
關(guān)鍵詞:
大學物理實驗教學、示波器、信號
示波器是測量信號波形的儀器,是應用最廣的測量儀器之一。它不僅廣泛應用于實驗室,而且成為現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的輔助工具。利用示波器對電子產(chǎn)品的電路進行信號的檢測和分析,可以快速地發(fā)現(xiàn)并解決問題,因此正確分析示波器顯示波形的原理,以及熟悉使用示波器是非常有必要的,對學生以后學習和工作有很大的幫助。在大學物理實驗教學中,示波器原理與使用是一個必不可少的實驗。然而,該實驗儀器的原理復雜,大多數(shù)學生理解起來難度偏大,特別是面板旋鈕多使得學生熟悉起來很困難[1]。通過該實驗對提高學生在信號波形測量方面的實踐能力、創(chuàng)新能力,以及理論聯(lián)系實際的能力提高有著極其重要的作用。在實驗教學過程總是會出現(xiàn)各種各樣的問題[2],因此我結(jié)合大學物理實驗示波器實驗中出現(xiàn)的問題,介紹一些經(jīng)驗。
1.示波器原理的闡述
實驗教學首先講解的就是儀器原理,但是示波器的原理比較復雜,學生掌握起來比較困難。為解決這個難題,將示波器顯示波形的原理與單擺運動中沙漏形成波形的原理相類比,利用簡單易懂的知識對示波器的原理進行形象的講解,使其簡化,加深學生對示波器原理的理解和掌握。在大學生物理實驗教學中利用類比簡化思維幫助學生理解和學習新知識的方法效果明顯。
示波管結(jié)構(gòu)非常簡單,主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三個部分組成,偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)由水平偏轉(zhuǎn)板(x軸方向)和豎直偏轉(zhuǎn)板(y軸方向)組成。在偏轉(zhuǎn)板上加電壓,則電子束的運動是發(fā)生偏轉(zhuǎn),加不同的電壓,電子運動也不一樣,從而在熒光屏上所觀察到的圖形也有所不同。如果我們在豎直偏轉(zhuǎn)板上接入待觀察的正弦交流電壓,同時在水平偏轉(zhuǎn)板上接入鋸齒波電壓,則電子的運動將是水平方向的勻速直線運動與豎直方向的簡諧振動兩個相互垂直方向上運動的合成,屏上將顯示正弦波。
把沙漏的單擺運動與示波器顯示波形的原理相結(jié)合進行類比,以幫助學生理解示波器的工作原理。實踐表明示波器顯示波形的原理雖然復雜,但是利用沙漏的單擺運動實驗對其進行類比簡化,可以很容易地讓學生理解掌握。示波器的工作原理可以如此掌握,在進行其他物理知識的學習和物理實驗的探討時,實驗老師也可以采用這種類比的方法,利用學生理解的知識點甚至是其他學科的知識去簡化復雜的物理內(nèi)容。掌握了這種教學法,不僅可以使學生將新知識與已有的知識融會貫通,而且能使學生加深記憶和理解,為他們的學習提供極大的幫助。
2.功能鍵的使用技巧及注意事項
在教師準備實驗儀器階段,應注意示波器在使用一段時間或經(jīng)較長時間存放或修理后,應重新進行校準,示波器精度校準分垂直校準和時基校準兩個方面。待示波器開機20分鐘后,內(nèi)部穩(wěn)定即可進行校準工作。掃描基線的校正,示波器應用在不同的場合,會受外磁場的影響引起掃描基線發(fā)生傾斜,此時需要對掃描基線進行校正。校正的方法:用螺絲刀調(diào)節(jié)“基線旋轉(zhuǎn)”,使掃描線和示波器的水平刻度線平行。
在示波器功能鍵的講解上要做到示波器面板上各開關(guān)、按鍵、旋鈕都要詳細地講解相關(guān)功能特性,同時進行示范性的屏幕顯示演示,使得學生有更直觀形象的了解。要求做實驗前學生對照儀器面板說明書,體會一些常用開關(guān)、按鍵、旋鈕的作用,如輝度、聚焦、位移、X―Y等,讓學生有一個自己獨立操作儀器的過程。
非常有必要在黑板上板示示波器使用注意事項及技巧:
。1)測試前,在不明確被測信號幅度大小,可先將示波器的VOLTS/DIV選擇開關(guān)置于最大擋,避免電壓過高而造成示波器損壞,同時避免該檔位過小往往出現(xiàn)信號顯示遠遠大于屏幕,以至于學生誤認為沒有信號輸入。一般選擇合適檔位使得信號顯示高度約占熒光屏高度的二分之一到三分之二之間,這樣減小在信號測量時出現(xiàn)的誤差。
(2)在用示波器測量頻率較低信號時,其波形不容易同步,表現(xiàn)為波形不穩(wěn)定。一般情況規(guī)定學生輸入較高頻率信號,同時仔細調(diào)節(jié)示波器上的觸發(fā)電平控制(LEVEL)旋鈕,使被測信號穩(wěn)定和同步!坝|發(fā)電平”鍵是示波器面板上眾多旋鈕中非常重要的旋鈕,其作用在眾多物理實驗教材中只是介紹而已,通過觸發(fā)掃描使待測信號與掃描信號同步以達到圖形的穩(wěn)定,圖形不穩(wěn)定的情況在學生實驗中出現(xiàn)得最多。
(3)TIME/DIV(掃描速率選擇)旋鈕。此旋鈕的作用是改變加在水平偏轉(zhuǎn)板上鋸齒波掃描信號的頻率。在不明確被測信號頻率大小,可將TIME/DIV選擇掃描時間置于最小擋,避免低頻率信號一直閃動。合適的檔位是信號波形顯示2到3個周期,這樣在時間測量時可以減少誤差。
。4)“觸發(fā)方式”、“觸發(fā)源”和“觸發(fā)電平”的選擇。這三者選擇的不正確,往往出現(xiàn)波形不穩(wěn)定的情況,屏幕上的波形發(fā)生向左或向右的連續(xù)移動。要使波形能夠穩(wěn)定下來,跟示波器使用的“觸發(fā)方式”、“觸發(fā)源”及“觸發(fā)電平”選擇有關(guān),合理運用觸發(fā)方式、觸發(fā)源來觀察信號,要求學生在實驗中掌握。
。5)在利薩如圖實驗部分,為了避免視覺上的混亂,要求學生在關(guān)閉通道1的前提下再調(diào)整好通道2的信號顯示。
。6)示波器工作時,周圍不要放置大功率的變壓器,否則,對示波器會有很大影響和噪聲干擾。
3.示波器常見故障的分析
示波器用于實驗教學使用頻繁,且使用時間較長,很容易出故障。掌握示波器的常見故障的分析檢修方法,有利于縮短維修周期,避免因為儀器故障耽誤教學。在遇到各種問題時,學生一般無法解決,往往需要教師引導性地解決。這就要求教師要具備解決這些問題的能力。當然這些需要在教學中不斷地總結(jié)經(jīng)驗,多途徑地提高解決問題的能力,進而能夠更好地指導學生排除故障。
在教學過程中,學生在出現(xiàn)問題時,經(jīng)常性地亂按功能鍵,到了后面他自己都不知道按了什么鍵,有時的確是儀器出現(xiàn)問題。教師應該把出現(xiàn)的各種原因都考慮進去,先考慮儀器正常是儀器參數(shù)設置的問題,再考慮儀器元件出現(xiàn)問題。例如示波器屏幕上沒有任何信號或者信號在示波器上顯示閃動的比較厲害。首先,看信號輸入端的問題即信號發(fā)生器示波器的相關(guān)設置是否正常,例如波形按鈕是否有選擇、頻率的設置是否正確,等等,然后檢查與示波器的接線,以及探頭接觸是否良好、探頭線斷線等問題,再檢查示波器相關(guān)按鍵的設置是否和信號發(fā)生器輸出信號一直,可能是學生按了所用通道的接地旋鈕,這樣信號就會對地短路,沒有任何信號輸入到示波器測量端,以及示波器電源開關(guān)有沒有打開,可以調(diào)節(jié)亮度旋鈕看是否亮度設置太低。其次,調(diào)節(jié)上下位移旋鈕和左右位移旋鈕看波形是否偏離屏幕顯示區(qū)。所以首先要求老師要一定程度的對儀器硬件有所了解,那些元件出現(xiàn)問題可能會出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象,對儀器的操作那就要求非常熟悉,總之做到軟件硬件都過關(guān)。
4.結(jié)語
以上是我在示波器實驗教學實踐中總結(jié)的一些經(jīng)驗。在有限學習時間內(nèi),學習、掌握基本的儀器操作方法,讓學生做到實驗目標明確,理論與實踐相結(jié)合,在掌握好基本技能的基礎上進行開放式自主訓練。教師應引導學生解決實驗中遇到的一些問題,提高學生的創(chuàng)新能力,使學生體會到大學物理實驗這門課的作用與重要性,從而逐漸地讓學生有意識地去提高自己的動手能力。
參考文獻:
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示波器的使用實驗報告范文 篇3
示波器的使用
預習思考題
1.示波器的功能是什么? 2.掃描同步如何理解? 3.什么是李薩如圖?
1.電子示波器是用來直接顯示,觀察和測量電壓波形機器參數(shù)的電子儀器。
2.用每一個觸發(fā)脈沖產(chǎn)生于同觸發(fā)電壓所對應的觸發(fā)信號的同相位點,故每次掃描起點會準確地落在同相位點于是每次掃描的起始點會準確地落在同相位點,于是每次掃描出的波形完全重復而穩(wěn)定地顯示被測波的波形。就是觸發(fā)掃描實現(xiàn)同步的原理。
3.當示波器在Y軸與X軸同時輸入正弦信號電壓且他們的頻率式簡單的整數(shù)比時熒光屏上出現(xiàn)各式各樣的圖形這類圖形稱作“李薩如圖”
實驗數(shù)據(jù)記錄
實驗儀器:
YB4320F雙追蹤示波器,SG1642函數(shù)信號發(fā)生器 實驗步驟:
1.用示波器觀察信號波形
(1)調(diào)節(jié)掃描旋鈕,使示波器的掃描線至長短適當?shù)姆(wěn)定水平亮線
(2)將信號發(fā)生器接到ch1或ch2 輸入上,頻率選用數(shù)百或數(shù)千赫茲方式開關(guān)及觸發(fā)源開關(guān)的位置與信號輸入通道一致的出穩(wěn)定的波形。
(3)改變輸入信號電壓的波形,如正弦波,三角波,方波調(diào)節(jié)掃描微調(diào),以得到2個 (4)可以在調(diào)節(jié)其他該掃描熟悉示波器 2.用李薩如圖測定頻率
(1)當示波器在Y軸與X軸同時輸入正弦信號電壓,且他們的頻率式簡單的整數(shù)比的的熒光屏上出現(xiàn)各種形式的圖形,這類圖形稱作“李薩如圖”
(2)當fg:fx=1:1時輸入fg=50hz.fx=50hz ,繪出一種李薩如圖 (3)當fg:fx=1:2時輸入fg=300hz.fx=200hz,繪出一種李薩如圖
數(shù)據(jù)處理如上
思考題
1.示波器為接通前,有那些注意事項?
2.波形不穩(wěn)定時,應調(diào)節(jié)那個旋鈕?
3.為了觀察李薩如圖,應該怎樣設置按鈕?
4.欲關(guān)閉示波器,首先應把那個旋鈕扭到最小?
1,1。確定是否接地2。是否正確連接探頭3。查看所有的終端額定值4。在是使用一個通道的情況下觸發(fā)源選的通用一致
2.應調(diào)節(jié)水平微調(diào)使之穩(wěn)定,再調(diào)節(jié)CH通道
3.首先示波器應該在XY軸輸入正弦電壓,且加上fg與fx上的頻率成整數(shù)比
4.將示波器探頭脫開測量電路,將輸入選擇開關(guān),達到接地位置,關(guān)機,如果是模擬示波器的話,需要將聚集旋鈕和亮度旋鈕調(diào)低,然后在關(guān)閉電源。
示波器的使用實驗報告范文 篇4
一、示波器的介紹:
示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器,它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖像。
示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束,打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上,就可產(chǎn)生細小的光點。在被測信號的作用下,電子束在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。
示波器顯示的是信號電壓隨時間的變化。因此,示波器可以用來測量信號的頻率,周期,信號的上升沿/下降沿,信號的過沖,信號的噪聲,信號間的時序關(guān)系等等。
在示波器顯示屏上,橫坐標(X)代表時間,縱坐標(Y)代表電壓,(注:如果示波器有測量電流的功能,縱坐標還代表電流。)還有就是比較少被關(guān)注的-亮度(Z),在TEK的DPO示波器中,亮度還表示了出現(xiàn)概率(它用16階灰度來表示出現(xiàn)概率)。
二、示波器的基本作用:
用來測量交流電或脈沖電流波的形狀的儀器,由電子管放大器、掃描振蕩器、陰極射線管等組成。除觀測電流的波形外,還可以測定頻率、電壓強度等。凡可以變?yōu)殡娦闹芷谛晕锢磉^程都可以用示波器進行觀測。
三、示波器的分類:
。1)按照信號的不同分類
模擬示波器采用的是模擬電路(示波管,其基礎是電子槍)電子槍向屏幕發(fā)射電子,發(fā)射的電子經(jīng)聚焦形成電子束,并打到屏幕上。屏幕的內(nèi)表面涂有熒光物質(zhì),這樣電子束打中的點就會發(fā)出光來。
數(shù)字示波器則是數(shù)據(jù)采集,A/D轉(zhuǎn)換,軟件編程等一系列的技術(shù)制造出來的高性能示波器。數(shù)字示波器的工作方式是通過模擬轉(zhuǎn)換器(ADC)把被測電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息。數(shù)字示波器捕獲的是波形的一系列樣值,并對樣值進行存儲,存儲限度是判斷累計的樣值是否能描繪出波形為止,隨后,數(shù)字示波器重構(gòu)波形。數(shù)字示波器可以分為數(shù)字存儲示波器(DSO),數(shù)字熒光示波器(DPO)和采樣示波器。
模擬示波器要提高帶寬,需要示波管、垂直放大和水平掃描全面推進。數(shù)字示波器要改善帶寬只需要提高前端的A/D轉(zhuǎn)換器的性能,對示波管和掃描電路沒有特殊要求。加上數(shù)字示波管能充分利用記憶、存儲和處理,以及多種觸發(fā)和超前觸發(fā)能力。廿世紀八十年代數(shù)字示波器異軍突起,成果累累,大有全面取代模擬示波器之勢,模擬示波器的確從前臺退到后臺。
。2)按照結(jié)構(gòu)和性能不同分類
、倨胀ㄊ静ㄆ:電路結(jié)構(gòu)簡單,頻帶較窄,掃描線性差,僅用于觀察波形。
、诙嘤檬静ㄆ:頻帶較寬,掃描線性好,能對直流、低頻、高頻、超高頻信號和脈沖信號進行定量測試。借助幅度校準器和時間校準器,測量的準確度可達±5%。
、鄱嗑示波器:采用多束示波管,能在熒光屏上同時顯示兩個以上同頻信號的波形,沒有時差,時序關(guān)系準確。
④多蹤示波器:具有電子開關(guān)和門控電路的結(jié)構(gòu),可在單束示波管的熒光屏上同時顯示兩個以上同頻信號的波形。但存在時差,時序關(guān)系不準確。
、萑邮静ㄆ。采用取樣技術(shù)將高頻信號轉(zhuǎn)換成模擬低頻信號進行顯示,有效頻帶可達GHz級。
、抻洃浭静ㄆ:采用存儲示波管或數(shù)字存儲技術(shù),將單次電信號瞬變過程、非周期現(xiàn)象和超低頻信號長時間保留在示波管的熒光屏上或存儲在電路中,以供重復測試。
、邤(shù)字示波器:內(nèi)部帶有微處理器,外部裝有數(shù)字顯示器,有的產(chǎn)品在示波管熒光屏上既可顯示波形,又可顯示字符。被測信號經(jīng)模一數(shù)變換器(A/D變換器)送入數(shù)據(jù)存儲器,通過鍵盤操作,可對捕獲的波形參數(shù)的數(shù)據(jù),進行加、減、乘、除、求平均值、求平方根值、求均方根值等的運算,并顯示出答案數(shù)字。
四、簡約介紹示波器的基本構(gòu)造:
顯示電路
顯示電路包括示波管及其控制電路兩個部分。示波管是一種特殊的電子管,是示波器一個重要組成部分。示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏3個部分組成。
。1)電子槍
電子槍用于產(chǎn)生并形成高速、聚束的電子流,去轟擊熒光屏使之發(fā)光。
(2)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)
示波管的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)大都是靜電偏轉(zhuǎn)式,它由兩對相互垂直的平行金屬板組成,分別稱為水平偏轉(zhuǎn)板和垂直偏轉(zhuǎn)板。分別控制電子束在水平方向和垂直方向的運動。
(3)熒光屏
熒光屏位于示波管的終端,它的作用是將偏轉(zhuǎn)后的電子束顯示出來,以便觀察。
Y軸放大電路
由于示波管的偏轉(zhuǎn)靈敏度甚低,例如常用的示波管13SJ38J型,其垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度為0.86mm/V(約12V電壓產(chǎn)生1cm的偏轉(zhuǎn)量),所以一般的被測信號電壓都要先經(jīng)過垂直放大電路的放大,再加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上,以得到垂直方向的適當大小的圖形。
X軸放大電路
由于示波管水平方向的偏轉(zhuǎn)靈敏度也很低,所以接入示波管水平偏轉(zhuǎn)板的電壓(鋸齒波電壓或其它電壓)也要先經(jīng)過水平放大電路的放大以后,再加到示波管的水平偏轉(zhuǎn)板上,以得到水平方向適當大小的圖形。
掃描同步電路
掃描電路產(chǎn)生一個鋸齒波電壓。該鋸齒波電壓的頻率能在一定的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。鋸齒波電壓的作用是使示波管陰極發(fā)出的電子束在熒光屏上形成周期性的、與時間成正比的水平位移,即形成時間基線。這樣,才能把加在垂直方向的被測信號按時間的變化波形展現(xiàn)在熒光屏上。
電源供給電路
電源供給電路:供給垂直與水平放大電路、掃描與同步電路以及示波管與控制電路所需的負高壓、燈絲電壓等。
五、示波器的使用方法:
示波器雖然分成好幾類,各類又有許多種型號,但是一般的示波器除頻帶寬度、輸入靈敏度等不完全相同外,在使用方法的基本方面都是相同的。本章以SR-8型雙蹤示波器為例介紹。
(一)面板裝置SR-8型雙蹤示波器的面板圖如圖所示。其面板裝置按其位置和功能通?蓜澐譃3大部分:顯示、垂直(Y軸)、水平(X軸),F(xiàn)分別介紹這3個部分控制裝置的作用。
1.顯示部分主要控制件為:
(1)電源開關(guān)。
。2)電源指示燈。
。3)輝度 調(diào)整光點亮度。
(4)聚焦調(diào)整光點或波形清晰度。
。5)輔助聚焦 配合“聚焦”旋鈕調(diào)節(jié)清晰度。
(6)標尺亮度調(diào)節(jié)坐標片上刻度線亮度。
。7)尋跡 當按鍵向下按時,使偏離熒光屏的光點回到顯示區(qū)域,而尋到光點位置。
(8)標準信號輸出1kHz、1V方波校準信號由此引出。加到Y(jié)軸輸入端,用以校準Y軸輸入靈敏度和X軸掃描速度。
2.Y軸插件部分
(1)顯示方式選擇開關(guān)用以轉(zhuǎn)換兩個Y軸前置放大器YA與YB 工作狀態(tài)的控制件,具有五種不同作用的顯示方式:
“交替”:當顯示方式開關(guān)置于“交替”時,電子開關(guān)受掃描信號控制轉(zhuǎn)換,每次掃描都輪流接通YA或YB 信號。當被測信號的頻率越高,掃描信號頻率也越高。電
子開關(guān)轉(zhuǎn)換速率也越快,不會有閃爍現(xiàn)象。這種工作狀態(tài)適用于觀察兩個工作頻率較高的信號。
“斷續(xù)”:當顯示方式開關(guān)置于“斷續(xù)”時,電子開關(guān)不受掃描信號控制,產(chǎn)生頻率固定為200kHz方波信號,使電子開關(guān)快速交替接通YA和YB。由于開關(guān)動作頻率高于被測信號頻率,因此屏幕上顯示的兩個通道信號波形是斷續(xù)的。當被測信號頻率較高時,斷續(xù)現(xiàn)象十分明顯,甚至無法觀測;當被測信號頻率較低時,斷續(xù)現(xiàn)象被掩蓋。因此,這種工作狀態(tài)適合于觀察兩個工作頻率較低的信號。
“YA”、“YB ”:顯示方式開關(guān)置于“YA ”或者“YB ”時,表示示波器處于單通道工作,此時示波器的工作方式相當于單蹤示波器,即只能單獨顯示“YA”或“YB ”通道的信號波形。
“YA + YB”:顯示方式開關(guān)置于“YA + YB ”時,電子開關(guān)不工作,YA與YB 兩路信號均通過放大器和門電路,示波器將顯示出兩路信號疊加的波形。
(2)“DC-⊥-AC”Y軸輸入選擇開關(guān),用以選擇被測信號接至輸入端的耦合方式。置于“DC”是直接耦合,能輸入含有直流分量的交流信號;置于“AC”位置,實現(xiàn)交流耦合,只能輸入交流分量;置于“⊥”位置時,Y軸輸入端接地,這時顯示的時基線一般用來作為測試直流電壓零電平的參考基準線。
。3)“微調(diào)V/div”靈敏度選擇開關(guān)及微調(diào)裝置。靈敏度選擇開關(guān)系套軸結(jié)構(gòu),黑色旋鈕是Y軸靈敏度粗調(diào)裝置,自10mv/div~20v/div分11檔。紅色旋鈕為細調(diào)裝置,順時針方向增加到滿度時為校準位置,可按粗調(diào)旋鈕所指示的數(shù)值,讀取被測信號的幅度。當此旋鈕反時針轉(zhuǎn)到滿度時,其變化范圍應大于2.5倍,連續(xù)調(diào)節(jié)“微調(diào)”電位器,可實現(xiàn)各檔級之間的靈敏度覆蓋,在作定量測量時,此旋鈕應置于順時針滿度的“校準”位置。
。4)“平衡” 當Y軸放大器輸入電路出現(xiàn)不平衡時,顯示的光點或波形就會隨“V/div”開關(guān)的“微調(diào)”旋轉(zhuǎn)而出現(xiàn)Y軸方向的位移,調(diào)節(jié)“平衡”電位器能將這種位移減至最小。
。5)“↑↓” Y軸位移電位器,用以調(diào)節(jié)波形的垂直位置。
。6)“極性、拉YA ”YA 通道的極性轉(zhuǎn)換按拉式開關(guān)。拉出時YA 通道信號倒相顯示,即顯示方式(YA+ YB )時,顯示圖像為YB - YA 。
。7)“內(nèi)觸發(fā)、拉YB ”觸發(fā)源選擇開關(guān)。在按的位置上(常態(tài)) 掃描觸發(fā)信號分別取自YA 及YB 通道的輸入信號,適應于單蹤或雙蹤顯示,但不能夠?qū)﹄p蹤波形作時間比較。當把開關(guān)拉出時,掃描的觸發(fā)信號只取自于YB 通道的輸入信號,因而它適合于雙蹤顯示時對比兩個波形的時間和相位差。
。8)Y軸輸入插座采用BNC型插座,被測信號由此直接或經(jīng)探頭輸入。
3.X軸插件部分
。1)“t/div” 掃描速度選擇開關(guān)及微調(diào)旋鈕。X軸的光點移動速度由其決定,從0.2μs~1s共分21檔級。當該開關(guān)“微調(diào)”電位器順時針方向旋轉(zhuǎn)到底并接上開關(guān)后,即為“校準”位置,此時“t/div”的指示值,即為掃描速度的實際值。
。2)“擴展、拉×10”掃描速度擴展裝置。是按拉式開關(guān),在按的狀態(tài)作正常使用,拉的位置掃描速度增加10倍!皌/div”的指示值,也應相應計取。采用“擴展 拉×10”適于觀察波形細節(jié)。
(3)“→←” X軸位置調(diào)節(jié)旋鈕。系X軸光跡的水平位置調(diào)節(jié)電位器,是套軸結(jié)構(gòu)。外圈旋鈕為粗調(diào)裝置,順時針方向旋轉(zhuǎn)基線右移,反時針方向旋轉(zhuǎn)則基線左移。置于套軸上的小旋鈕為細調(diào)裝置,適用于經(jīng)擴展后信號的調(diào)節(jié)。
(4)“外觸發(fā)、X外接”插座采用BNC型插座。在使用外觸發(fā)時,作為連接外觸發(fā)信號的插座。也可以作為X軸放大器外接時信號輸入插座。其輸入阻抗約為1MΩ。外接使用時,輸入信號的峰值應小于12V。
。5)“觸發(fā)電平”旋鈕 觸發(fā)電平調(diào)節(jié)電位器旋鈕。用于選擇輸入信號波形的觸發(fā)點。具體地說,就是調(diào)節(jié)開始掃描的時間,決定掃描在觸發(fā)信號波形的哪一點上被觸發(fā)。順時針方向旋動時,觸發(fā)點趨向信號波形的正向部分,逆時針方向旋動時,觸發(fā)點趨向信號波形的負向部分。
。6)“穩(wěn)定性”觸發(fā)穩(wěn)定性微調(diào)旋鈕。用以改變掃描電路的工作狀態(tài),一般應處于待觸發(fā)狀態(tài)。調(diào)整方法是將Y軸輸入耦合方式選擇(AC-地-DC)開關(guān)置于地檔,將V/div開關(guān)置于最高靈敏度的檔級,在電平旋鈕調(diào)離自激狀態(tài)的情況下,用小螺絲刀將穩(wěn)定度電位器順時針方向旋到底,則掃描電路產(chǎn)生自激掃描,此時屏幕上出現(xiàn)掃描線;然后逆時針方向慢慢旋動,使掃描線剛消失。此時掃描電路即處于待觸發(fā)狀態(tài)。在這種狀態(tài)下,用示波器進行測量時,只要調(diào)節(jié)電平旋鈕,即能在屏幕上獲得穩(wěn)定的波形,并能隨意調(diào)節(jié)選擇屏幕上波形的起始點位置。少數(shù)示波器,當穩(wěn)定度電位器逆時針方向旋到底時,屏幕上出現(xiàn)掃描線;然后順時針方向慢慢旋動,使屏幕上掃描線剛消失,此時掃描電路即處于待觸發(fā)狀態(tài)。
。7)“內(nèi)、外” 觸發(fā)源選擇開關(guān)。置于“內(nèi)”位置時,掃描觸發(fā)信號取自Y軸通道的被測信號;置于“外”位置時,觸發(fā)信號取自“外觸發(fā)X 外接”輸入端引入的外觸發(fā)信號。
。8)“AC”“AC(H)”“DC”觸發(fā)耦合方式開關(guān)!癉C”檔,是直流藕合狀態(tài),適合于變化緩慢或頻率甚低(如低于100Hz)的觸發(fā)信號。“AC”檔,是交流藕合狀態(tài),由于隔斷了觸發(fā)中的直流分量,因此觸發(fā)性能不受直流分量影響!癆C(H)”檔,是低頻抑制的交流耦合狀態(tài),在觀察包含低頻分量的高頻復合波時,觸發(fā)信號通過高通濾波器進行耦合,抑制了低頻噪聲和低頻觸發(fā)信號(2MHz以下的低頻分量),免除因誤觸發(fā)而造成的波形幌動。
。9)“高頻、常態(tài)、自動”觸發(fā)方式開關(guān)。用以選擇不同的觸發(fā)方式,以適應不同的被測信號與測試目的!案哳l”檔,頻率甚高時(如高于5MHz),且無足夠的幅度使觸發(fā)穩(wěn)定時,選該檔。此時掃描處于高頻觸發(fā)狀態(tài),由示波器自身產(chǎn)生的高頻信號(200kHz信號),對被測信號進行同步。不必經(jīng)常調(diào)整電平旋鈕,屏幕上即能顯示穩(wěn)定的波形,操作方便,有利于觀察高頻信號波形!俺B(tài)”檔,采用來自Y軸或外接觸發(fā)源的輸入信號進行觸發(fā)掃描,是常用的觸發(fā)掃描方式。“自動”擋,掃描處于自動狀態(tài)(與高頻觸發(fā)方式相仿),但不必調(diào)整電平旋鈕,也能觀察到穩(wěn)定的波形,操作方便,有利于觀察較低頻率的信號。
。10)“+、-”觸發(fā)極性開關(guān)。在“+”位置時選用觸發(fā)信號的上升部分,在“-”位置時選用觸發(fā)信號的下降部分對掃描電路進行觸發(fā)。
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用示波器能觀察各種不同電信號幅度隨時間變化的波形曲線,在這個基礎上示波器可以應用于測量電壓、時間、頻率、相位差和調(diào)幅度等電參數(shù)。
下面介紹用示波器觀察電信號波形的使用步驟。
1.選擇Y軸耦合方式
根據(jù)被測信號頻率的高低,將Y軸輸入耦合方式選擇“AC-地-DC”開關(guān)置于AC或DC。
2.選擇Y軸靈敏度
根據(jù)被測信號的大約峰-峰值(如果采用衰減探頭,應除以衰減倍數(shù);在耦合方式取DC檔時,還要考慮疊加的直流電壓值),將Y軸靈敏度選擇V/div開關(guān)(或Y軸衰減開關(guān))置于適當檔級。實際使用中如不需讀測電壓值,則可適當調(diào)節(jié)Y軸靈敏度微調(diào)(或Y軸增益)旋鈕,使屏幕上顯現(xiàn)所需要高度的波形。
3.選擇觸發(fā)(或同步)信號來源與極性
通常將觸發(fā)(或同步)信號極性開關(guān)置于“+”或“-”檔。
4.選擇掃描速度
根據(jù)被測信號周期(或頻率)的大約值,將X軸掃描速度t/div(或掃描范圍)開關(guān)置于適當檔級。實際使用中如不需讀測時間值,則可適當調(diào)節(jié)掃速t/div微調(diào)(或掃描微調(diào))旋鈕,使屏幕上顯示測試所需周期數(shù)的波形。如果需要觀察的是信號的邊沿部分,則掃速t/div開關(guān)應置于最快掃速檔。
5.輸入被測信號
被測信號由探頭衰減后(或由同軸電纜不衰減直接輸入,但此時的輸入阻抗降低、輸入電容增大),通過Y軸輸入端輸入示波器。
六、示波器使用前的檢查:
示波器初次使用前或久藏復用時,有必要進行一次能否工作的簡單檢查和進行掃描電路穩(wěn)定度、垂直放大電路直流平衡的調(diào)整。示波器在進行電壓和時間的定量測試時,還必須進行垂直放大電路增益和水平掃描速度的校準。示波器能否正常工作的檢查方法、垂直放大電路增益和水平掃描速度的校準方法,由于各種型號示波器的校準信號的幅度、頻率等參數(shù)不一樣,因而檢查、校準方法略有差異。
示波器的使用實驗報告范文 篇5
示波器是測量信號波形的儀器,是應用最廣的測量儀器之一。它不僅廣泛應用于實驗室,而且成為現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的輔助工具。利用示波器對電子產(chǎn)品的電路進行信號的檢測和分析,可以快速地發(fā)現(xiàn)并解決問題,因此正確分析示波器顯示波形的原理,以及熟悉使用示波器是非常有必要的,對學生以后學習和工作有很大的幫助。在大學物理實驗教學中,示波器原理與使用是一個必不可少的實驗。然而,該實驗儀器的原理復雜,大多數(shù)學生理解起來難度偏大,特別是面板旋鈕多使得學生熟悉起來很困難。通過該實驗對提高學生在信號波形測量方面的實踐能力、創(chuàng)新能力,以及理論聯(lián)系實際的能力提高有著極其重要的作用。在實驗教學過程總是會出現(xiàn)各種各樣的問題,因此我結(jié)合大學物理實驗示波器實驗中出現(xiàn)的問題,介紹一些經(jīng)驗。
1、示波器原理的闡述
實驗教學首先講解的就是儀器原理,但是示波器的原理比較復雜,學生掌握起來比較困難。為解決這個難題,將示波器顯示波形的原理與單擺運動中沙漏形成波形的原理相類比,利用簡單易懂的知識對示波器的原理進行形象的講解,使其簡化,加深學生對示波器原理的理解和掌握。在大學生物理實驗教學中利用類比簡化思維幫助學生理解和學習新知識的方法效果明顯。
示波管結(jié)構(gòu)非常簡單,主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三個部分組成,偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)由水平偏轉(zhuǎn)板(x軸方向)和豎直偏轉(zhuǎn)板(y軸方向)組成。在偏轉(zhuǎn)板上加電壓,則電子束的運動是發(fā)生偏轉(zhuǎn),加不同的電壓,電子運動也不一樣,從而在熒光屏上所觀察到的圖形也有所不同。如果我們在豎直偏轉(zhuǎn)板上接入待觀察的正弦交流電壓,同時在水平偏轉(zhuǎn)板上接入鋸齒波電壓,則電子的運動將是水平方向的勻速直線運動與豎直方向的簡諧振動兩個相互垂直方向上運動的合成,屏上將顯示正弦波。
把沙漏的單擺運動與示波器顯示波形的原理相結(jié)合進行類比,以幫助學生理解示波器的工作原理。實踐表明示波器顯示波形的原理雖然復雜,但是利用沙漏的單擺運動實驗對其進行類比簡化,可以很容易地讓學生理解掌握。示波器的工作原理可以如此掌握,在進行其他物理知識的學習和物理實驗的探討時,實驗老師也可以采用這種類比的方法,利用學生理解的知識點甚至是其他學科的知識去簡化復雜的物理內(nèi)容。掌握了這種教學法,不僅可以使學生將新知識與已有的知識融會貫通,而且能使學生加深記憶和理解,為他們的學習提供極大的幫助。
2、功能鍵的使用技巧及注意事項
在教師準備實驗儀器階段,應注意示波器在使用一段時間或經(jīng)較長時間存放或修理后,應重新進行校準,示波器精度校準分垂直校準和時基校準兩個方面。待示波器開機20分鐘后,內(nèi)部穩(wěn)定即可進行校準工作。掃描基線的校正,示波器應用在不同的場合,會受外磁場的影響引起掃描基線發(fā)生傾斜,此時需要對掃描基線進行校正。校正的方法:用螺絲刀調(diào)節(jié)“基線旋轉(zhuǎn)”,使掃描線和示波器的水平刻度線平行。
在示波器功能鍵的講解上要做到示波器面板上各開關(guān)、按鍵、旋鈕都要詳細地講解相關(guān)功能特性,同時進行示范性的屏幕顯示演示,使得學生有更直觀形象的了解。要求做實驗前學生對照儀器面板說明書,體會一些常用開關(guān)、按鍵、旋鈕的作用,如輝度、聚焦、位移、X―Y等,讓學生有一個自己獨立操作儀器的過程。
非常有必要在黑板上板示示波器使用注意事項及技巧:
。1)測試前,在不明確被測信號幅度大小,可先將示波器的VOLTS/DIV選擇開關(guān)置于最大擋,避免電壓過高而造成示波器損壞,同時避免該檔位過小往往出現(xiàn)信號顯示遠遠大于屏幕,以至于學生誤認為沒有信號輸入。一般選擇合適檔位使得信號顯示高度約占熒光屏高度的二分之一到三分之二之間,這樣減小在信號測量時出現(xiàn)的誤差。
。2)在用示波器測量頻率較低信號時,其波形不容易同步,表現(xiàn)為波形不穩(wěn)定。一般情況規(guī)定學生輸入較高頻率信號,同時仔細調(diào)節(jié)示波器上的觸發(fā)電平控制(LEVEL)旋鈕,使被測信號穩(wěn)定和同步!坝|發(fā)電平”鍵是示波器面板上眾多旋鈕中非常重要的旋鈕,其作用在眾多物理實驗教材中只是介紹而已,通過觸發(fā)掃描使待測信號與掃描信號同步以達到圖形的穩(wěn)定,圖形不穩(wěn)定的情況在學生實驗中出現(xiàn)得最多。
。3)TIME/DIV(掃描速率選擇)旋鈕。此旋鈕的作用是改變加在水平偏轉(zhuǎn)板上鋸齒波掃描信號的頻率。在不明確被測信號頻率大小,可將TIME/DIV選擇掃描時間置于最小擋,避免低頻率信號一直閃動。合適的檔位是信號波形顯示2到3個周期,這樣在時間測量時可以減少誤差。
。4)“觸發(fā)方式”、“觸發(fā)源”和“觸發(fā)電平”的選擇。這三者選擇的不正確,往往出現(xiàn)波形不穩(wěn)定的情況,屏幕上的波形發(fā)生向左或向右的連續(xù)移動。要使波形能夠穩(wěn)定下來,跟示波器使用的“觸發(fā)方式”、“觸發(fā)源”及“觸發(fā)電平”選擇有關(guān),合理運用觸發(fā)方式、觸發(fā)源來觀察信號,要求學生在實驗中掌握。
。5)在利薩如圖實驗部分,為了避免視覺上的混亂,要求學生在關(guān)閉通道1的前提下再調(diào)整好通道2的信號顯示。
(6)示波器工作時,周圍不要放置大功率的變壓器,否則,對示波器會有很大影響和噪聲干擾。
3、示波器常見故障的分析
示波器用于實驗教學使用頻繁,且使用時間較長,很容易出故障。掌握示波器的常見故障的分析檢修方法,有利于縮短維修周期,避免因為儀器故障耽誤教學。在遇到各種問題時,學生一般無法解決,往往需要教師引導性地解決。這就要求教師要具備解決這些問題的能力。當然這些需要在教學中不斷地總結(jié)經(jīng)驗,多途徑地提高解決問題的能力,進而能夠更好地指導學生排除故障。
在教學過程中,學生在出現(xiàn)問題時,經(jīng)常性地亂按功能鍵,到了后面他自己都不知道按了什么鍵,有時的確是儀器出現(xiàn)問題。教師應該把出現(xiàn)的各種原因都考慮進去,先考慮儀器正常是儀器參數(shù)設置的問題,再考慮儀器元件出現(xiàn)問題。例如示波器屏幕上沒有任何信號或者信號在示波器上顯示閃動的比較厲害。首先,看信號輸入端的問題即信號發(fā)生器示波器的相關(guān)設置是否正常,例如波形按鈕是否有選擇、頻率的設置是否正確,等等,然后檢查與示波器的接線,以及探頭接觸是否良好、探頭線斷線等問題,再檢查示波器相關(guān)按鍵的設置是否和信號發(fā)生器輸出信號一直,可能是學生按了所用通道的接地旋鈕,這樣信號就會對地短路,沒有任何信號輸入到示波器測量端,以及示波器電源開關(guān)有沒有打開,可以調(diào)節(jié)亮度旋鈕看是否亮度設置太低。其次,調(diào)節(jié)上下位移旋鈕和左右位移旋鈕看波形是否偏離屏幕顯示區(qū)。所以首先要求老師要一定程度的對儀器硬件有所了解,那些元件出現(xiàn)問題可能會出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象,對儀器的操作那就要求非常熟悉,總之做到軟件硬件都過關(guān)。
4、結(jié)語
以上是我在示波器實驗教學實踐中總結(jié)的一些經(jīng)驗。在有限學習時間內(nèi),學習、掌握基本的儀器操作方法,讓學生做到實驗目標明確,理論與實踐相結(jié)合,在掌握好基本技能的基礎上進行開放式自主訓練。教師應引導學生解決實驗中遇到的一些問題,提高學生的創(chuàng)新能力,使學生體會到大學物理實驗這門課的作用與重要性,從而逐漸地讓學生有意識地去提高自己的動手能力。