Question

示波器原理及使用

包括 实验名称 目的 仪器 原理 步骤和实验方法 实验结论 结果分析及问题讨论

Answer 1

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，最后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追踪其变化，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

Answer 2

用来测量交流电或脉冲电流波的形状的仪器，由电子管放大器、扫描振荡器、阴极射线管等组成。除观测电流的波形外，还可以测定频率、电压强度等。凡可以变为电效应的周期性物理过程都可以用示波器进行观测。

示波器分为数字示波器和模拟示波器。模拟示波器采用的是模拟电路（示波管，其基础是电子枪）电子枪向屏幕发射电子,发射的电子经聚焦形成电子束,并打到屏幕上。屏幕的内表面涂有荧光物质,这样电子束打中的点就会发出光来。 而数字示波器则是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器一般支持多级菜单，能提供给用户多种选择，多种分析功能。还有一些示波器可以提供存储，实现对波形的保存和处理。

示波器工作原理是：利用显示在示波器上的波形幅度的相对大小来反映加在示波器Y偏转极板上的电压最大值的相对大小，从而反映出电磁感应中所产生的交变电动势的最大值的大小。因此借助示波器可以研究感应电动势与其产生条件的关系。

Answer 3

示波器显示波形原理

Answer 4

现代数字存储示波器的工作原理简述

Answer 5

这个两三句话可说不清。。。而且示波器有分模拟和数字，不过现在用模拟的应该很少了。

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