Question

如何使用示波器测试利萨如图形？

Answer 1

1、将示波器置于X-Y工作方式，被测信号输入Y轴，标准频率信号输入“X外接”，慢慢改变标准频率，使这两个信号频率成整数倍时，就会在荧光屏上会形成稳定的李萨如图形。

2、二个信号一个加在y轴，一个加在x轴，数一下横向或纵向眼孔数，眼孔数就是它们的频率比值。横向眼孔多就是横向频率高，反之就是y轴信号频率高。

拓展资料：

1、利萨茹(Lissajous)曲线（又称利萨茹图形、李萨如图形或鲍迪奇(Bowditch)曲线）是两个沿着互相垂直方向的正弦振动的合成的轨迹。纳撒尼尔·鲍迪奇在1815年首先研究这一族曲线，朱尔·利萨茹在1857年作更详细研究。

2、借由使用利萨茹图形可以测量出两个信号的频率比与相位差。在电工、无线电技术中,常利用示波器来观察利萨如图形,并用以测定频率或相位差。

3、利萨茹曲线由以下参数方程定义：

x=asint

y=bsin(nt+φ)

其中，0≤φ≤π/2，n≥1。

n称为曲线的参数，是两个正弦振动的频率比。若比例为有理数，则n=p/q，参数方程可以写作:

x=asin(pt)

y=bcos(qt+φ)

0≤t≤2π，

其中0≤φ≤π/2p。

参考资料：百度百科-利萨茹曲线

Answer 2

如何用李萨如图形测正弦信号的频率？若不使用李萨如图形，如何用示波器测交流信号频率？

使用李萨如图形和示波器测量正弦信号的频率是常用的方法。以下是详细的步骤：

使用李萨如图形测量正弦信号的频率

1. 准备工作

·       选择合适的探头：确保探头已经过校准，并且适合被测信号。

·       连接探头：分别将两个探头的接地夹子连接到电路板的接地点，将探头分别连接到两个不同频率的信号源。

2. 配置示波器

·       选择通道：将探头分别连接到示波器的CH1和CH2通道。

·       设置耦合模式：将两个通道都设置为DC耦合，以便获取完整的信号成分。

·       垂直灵敏度（Volts/Div）：根据信号幅度调节垂直灵敏度，使信号显示在屏幕上。

·       时间基准（Time/Div）：选择较长的时间基准以清晰显示多个周期的波形，例如1ms/Div或更多。

3. 设置李萨如图形

·       XY模式：将示波器切换到XY模式。在此模式下，X轴由CH1控制，Y轴由CH2控制。

·       触发设置：可以选择任意一个通道作为触发源，通常选择CH1。

4. 观察李萨如图形

·       图形特征：观察生成的李萨如图形。如果两个信号的频率是相同的或整数倍关系，会产生稳定的闭合图形。否则，图形会不稳定或复杂。

5. 计算频率

假设已知其中一个信号频率为f1，另一个未知频率为f2：

·       闭合次数：记录李萨如图形在X轴和Y轴方向的闭合次数，分别记作N和M。

·       频率关系公式：利用频率关系 ( f1/f2} = N/M )，可以求出未知信号的频率。

示例

假设你有一个已知频率f1为1kHz的参考正弦信号和一个待测正弦信号f2，通过李萨如图形发现其X轴方向闭合2次，Y轴方向闭合1次：

[ f1/f2} = 2/1 ]

所以待测信号的频率 f2 为：

[ f2 = f1*1/2 = 1kHz*1/2 = 500Hz ]

不使用李萨如图形，直接用示波器测量交流信号频率

1. 准备工作

·       选择合适的探头：确保探头已校准并适合测量信号。

·       连接探头：将探头的接地夹子连接到电路板的接地点，将探针连接到信号测量点。

2. 配置示波器

·       选择通道：将探头连接到示波器的CH1或其他通道。

·       设置耦合模式：将通道设置为DC耦合，如果需要测量信号的直流和交流成分。如果只关心交流成分，可以选择AC耦合。

·       垂直灵敏度（Volts/Div）：根据信号幅度调节垂直灵敏度，使信号显示在屏幕上。

·       时间基准（Time/Div）：调整时间基准，使一个或多个信号周期清晰显示，例如对于1kHz的信号，可以设置为500µs/Div。

3. 设置触发

·       触发源：选择相应的通道作为触发源，例如CH1。

·       触发模式：选择边沿触发（Edge Trigger），通常选择上升沿（Rising Edge）。

·       触发电平：将触发电平设置在信号的中间电平位置，比如如果信号是3.3V峰值，将触发电平设置为1.65V。

4. 测量频率

·       直接读取频率：如果示波器具有自动测量功能，可在其测量菜单中选择“Frequency”（频率），示波器会自动计算并显示信号频率。

·       手动计算频率：

·       测量周期：使用示波器上的光标工具，测量信号的一个完整周期T（从一个上升沿到下一个上升沿，或从一个下降沿到下一个下降沿）的时间差。

·       计算频率：信号频率f等于周期T的倒数。即：

[ f = 1/T ]

示例操作步骤

假设你要测量一个1kHz的正弦信号的频率：

1.     连接探头：将探头连接到被测信号的测试点，并将接地夹子连接到电路地。

2.     配置通道：选择CH1，设置DC耦合，垂直灵敏度为1V/Div，垂直偏移调至中心位置。

3.     配置时间基准：设置时间基准为500µs/Div。

4.     设置触发：选择边沿触发，上升沿触发，触发电平设置为1.65V。

5.     测量频率：

·       自动测量：在测量菜单中选择“Frequency”，示波器会自动显示频率，例如1kHz。

·       手动测量：使用光标工具测量一个完整周期T（假设为1ms），然后计算频率：

[ f = 1/T = 1/0.001 = 1000Hz = 1kHz ]

我们可以在示波器上直接去测量交流信号的频率：

1、 用信号发生器输出一个1KHz的正弦信号做为被测信号，通过BNC线连接到示波器上。

图为普源精电DG922 Pro信号发生器

2、接入示波器后调节示波器垂直档位与水平时基，触发方式使用默认的边沿触发，使波形能够在屏幕上完整显示3-5个周期。

图为普源精电DHO4804数字示波器

3、使用自动测量，点击Measure按键打开测量菜单，在水平选项卡中选择频率，这样就得到了我们想要测试的参数。

图为普源精电DHO4804数字示波器

总结

通过以上方法，你可以使用李萨如图形或直接用示波器测量交流信号的频率：

1.     李萨如图形法：

·       连接两个信号。

·       切换到XY模式。

·       观察并记录闭合次数。

·       计算频率关系。

2.     直接测量法：

·       连接探头。

·       配置通道和触发。

·       使用自动测量功能或手动计算信号频率。

这些方法都能够帮助你准确地测量交流信号的频率。

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