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示波器测量电压有何优缺点(示波器测量电压有何优缺点如何估计测量误差)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-12 22:01   点击:256  编辑:admin   手机版

1. 示波器测量电压有何优缺点如何估计测量误差

1,如果是带频率读出功能的示波器,读值不会有啥大的误差;

2,模拟示波器,还不带频率自读功能的,就尽量把聚焦调细些;

3,读频率时水平微调电位器要置于CAL状态;

4,使波形尽量显示少的周期,如一到两个周期(至少一个完整周期),这样读值精度就高些。

2. 数字示波器四种测量方法的优缺点

 示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。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(这是传统的模拟示波器的工作原理)。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、相位差、调幅度等等。

示波器使用方法和步骤及相关注意事项

  示波器使用方法

  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、相位差和调幅度等电参数。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

示波器使用方法和步骤及相关注意事项

  1)电源(Power):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(Intensity):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(Focus):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(Illuminance):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

示波器使用方法和步骤及相关注意事项

  根据被测信号在屏幕上占的格数乘以适当的比例常数(V/DIV,TIME/DIV)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

3. 示波器测量电压如何估计测量的误差

示波器测量频率的优点:可以直观的观察出波形。示波器测量频率的缺点:误差较大,因为示波器都没有配高精度时基,没有一个准确的参考,测量结果不准确。

要保证仪器在安全范围内正常工作,保证测量波形准确、数据可靠。

通用示波器通过调节亮度和聚焦旋钮使光点直径最小以使波形清晰,减小测试误差;不要使光点停留在一点不动,否则电子束轰击一点宜在荧光屏上形成暗斑,损坏荧光屏。

示波器周期法测频率:对于任何周期信号,可用前述的时间间隔的测量方法,先测定其每个周期的时间T,再用下式求出频率f :f=1/T。

例如示波器上显示的被测波形,一周期为8div,“t/div”开关置“1μs”位置,其“微调”置“校准”位置。则其周期和频率计算如下:T=1us/div×8div = 8us,f= 1/8us =125kHz。所以,被测波形的频率为125kHz。

4. 使用电子示波器测量电信号有什么优点

物理实验报告

一、【实验名称】

示波器的使用

二、【实验目的】

1.了解示波器的基本结构和工作原理,掌握示波器的调节和使用方法

2.掌握用示波器观察电信号波形的方法

3.学会使用双踪示波器观察李萨如图形和控制示波管工作的电路

三、【实验原理】

双踪示波器包括两部分,由示波管和控制示波管的控制电路构成

1.示波管 示波管是呈喇叭形的玻璃泡,抽成高真空,内部装有电子枪和两队相互垂直的偏转板,喇叭口的球面壁上涂有荧光物质,构成荧光屏,高速电子撞击在荧光屏上会使荧光物质发光,在荧光屏上就能看到一个亮点。Y偏转板是水平放置的两块电极。在Y偏转板上和X偏转板上分别加上电压,可以在荧光屏上得到相应的图形。

双踪示波器原理

2.双踪示波器的原理

双踪示波器控制电路主要包括:电子开关,垂直放大电路,水平放大电路,扫描发生器,同步电路,电源等;

其中,电子开关使两个待测电压信号YCH1和YCH2周期性的轮流作用在Y偏转板,这样在荧光屏上忽而显示YCH1信号波形,忽而显示YCH2信号波形,由于荧光屏荧光物质的余晖及人眼视觉滞留效应,荧光屏上看到的是两个波形。

如果正弦波与锯齿波电压的周期稍不同,屏上呈现的是一移动的不稳定图形,这是因为扫描信号的周期与被测信号的周期不一致或不呈整数倍,以致每次扫描开始时波形曲线上的起点均不一样所造成的,为了获得一定数量的完整周期波形,示波器上设有“Time/div”调节旋钮,用来调节锯齿波电压的周期,使之与被测信号的周期呈合适的关系,从而显示出完整周期的正弦波性。(看到稳定波形的条件:只有一个信号同步)

当扫描信号的周期与被测信号的周期一致或是整数倍,屏上一般会显示出完整周期的正弦波形,但由于环境或其他因素的影响,波形会移动,为此示波器内装有扫描同步电路,同步电路从垂直放大电路中取出部分待测信号,输入到扫描发生器,迫使锯齿波与待测信号同步,此称为“内同步”;反之则为“外同步”。操作时,使用“电平旋钮”,改变触发电势高度,当待测电压达到触发电平时,开始扫描,直到一个扫描周期结束。但如果触发电势超出所显示波形最高点或最低点的范围,则扫描电压消失,扫描停止。

3.示波器显示波形原理

如果在示波器的YCH1或YCH2端口加上正弦波,在示波器的X偏转板加上示波器内部的锯齿波,当锯齿波电压的变化周期相等时,则在荧光屏上显示出完整的正弦波形。

4.李萨如图形的基本原理

如果在示波器的Y偏转板上加上正弦波,在X偏转板上加上另一正弦波,则当两正弦波信号的频率比为简单整数比时,在荧光屏上将得到李萨如图形。

四、【仪器用具】:

信号发生器、双踪示波头、探头

五、【实验内容】

几种李萨如图形

nx ny分别代表图形在水平或垂直方向的切点数量

nx/ny=1/2 nx/ny=1/3 nx/ny=2/3 nx/ny=3/4

1.观察正弦波形

a.打开示波器

b.开通CH1及相应信号发生器 fx=100Hz c.得到大小合适稳定的正弦波

2.测正弦波电压,测正弦波的周期

a.调节波形上下移动键,使得fx=100Hz,改变一次v/div,再记录dy

b.调整波形左右移动键,使得改变一次t/div,再记录dx

dv(V)

垂直格数

Vpp(V)

dx(us)

水平格数

fy(Hz)

1

3.2

3.2

100

3.8

2631

实际示数

12.2

2686

3.观察李萨如图形

a.开通CH2及相应的信号发生器

b.调节该信号发生器的输出频率,直至观察到第二条稳定的正弦波

c.按下“HOR1 MENU”+F5(将CH2信号从γ输入)

d.再次调节频率,使得fx/fy分别等于1:1,1:2,1:3,

5. 示波器测量电压有何优缺点如何估计测量的误差

主要是由示波器水平扫描的时间误差引起。

6. 示波器测量信号有什么优点

使用示波器测量频率

用示波器测量信号频率的方法很多,下面介绍常用的两种基本方法。

1.周期法

对于任何周期信号,可用前述的时间间隔的测量方法,先测定其每个周期的时间T,再用下式求出频率f :f=1/T

例如示波器上显示的被测波形,一周期为8div,“t/div”开关置“1μs”位置,其“微调”置“校准”位置。则其周期和频率计算如下:

T=1us/div×8div = 8us

f= 1/8us =125kHz

所以,被测波形的频率为125kHz。

2.李沙育图形法测频率

将示波器置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,例如fx :

fy=1:2,则在荧光屏上会形成稳定的李沙育图形。

李沙育图形的形状不但与两个偏转电压的相位有关,而且与两个偏转电压的频率也有关。用描迹法可以画出ux与uy的各种频率比、不同相位差时的李沙育图形,几种不同频率比的李沙育图形如图5-15所示。

利用李沙育图形与频率的关系,可进行准确的频率比较来测定被测信号的频率。其方法是分别通过李沙育图形引水平线和垂直线,所引的水平线垂直线不要通过图形的交叉点或与其相切。若水平线与图形的交点数为m,垂直线与图形的交点数n,则

fy / fx=m / n

当标准频率fx(或fy)为已知时,由上式可以求出被测信号频率fy(或fx)。显然,在实际测试工作中,用李沙育图形进行频率测试时,为了使测试简便正确,在条件许可的情况下,通常尽可能调节已知频率信号的频率,使荧光屏上显示的图形为圆或椭圆。这时被测信号频率等于已知信号频率。

由于加到示波器上的两个电压相位不同,荧光屏上图形会有不同的形状,但这对确定未知频率并无影响。

李沙育图形法测量频率是相当准确的,但操作较费时。同时,它只适用于测量频率较低的信号。

七、用示波器测量频率

用示波器测量频率的基本方法有两种:一是扫速定度法,另一种是李沙育图形法。用扫速定度法测量时,t/div微调旋钮一定要置于校正位置。用李沙育图形法测量频率时,t/div旋钮开关置于x-y档上。将被测信号f(y)加到y轴输入插座上,将已知频率信号f(x)加到外接x插座上。

(1) 扫速定度法

如果示波器的扫描范围开关具有时间定度(即给出示波管荧光屏上标尺线的每一横格与时间的关系,例如秒/格,毫秒/格,微秒/格),则可利用示波器显示出的被测信号波形。读出该信号的各种时间参数,如信号的周期等于荧光屏上波形一个周期的水平距离乘以扫描范围开关所在位置的时间/格。因为信号的频率是周期的倒数,所以可由已求得的周期计算出频率,即频率=1/周期。例如:荧光屏上被测信号波形一个周期的水平距离为四格,扫描范围开关所在位置的读数是1毫秒/格,则被测信号的频率=1/周期=1/(4格*1毫秒/格)=250赫。为了提高扫速定度法测量频率的精度,应使荧光屏上显示的被测波形的周期数多一些,如果以x轴方向10格内占有几个周期来计算频率,算式如下:f=周期数/(时间/格*10)。

(2) 李沙育图形法

任何一种示波器都可以用李沙育图形法对频率进行准确的测量。用李沙育图形法测量频率时按图A连接测量电路。将一个信号电压(设为被测频率的信号)接于示波器的CHA输入端,将另一个信号电压(设为已知频率的信号)接于示波器的CHB输入端。若被测信号频率是固定的,则已知频率应该是可调。缓慢调节已知频率,当两个信号成整数倍时,荧光屏上便显示出稳定的李沙育图形。

7. 示波器测量直流电压的误差主要因素

用示波器测直流电流的方法是使用“取样电阻法”。 就是在电路中串入一个小电阻,比如:1欧(大小应根据不影响电路的工作状态来选取),这个电阻我们称之为“取样电阻”,用示波器测这个电阻上的直流电压,就知道电流了。

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