大学物理实验-数字示波器的使用-PPT.ppt

一、实验目的一、实验目的示波器特别适用于观测随时间变化的瞬间过程。示波器特别适用于观测随时间变化的瞬间过程。1 1、用数字示波器观察交流电压信号、用数字示波器观察交流电压信号2 2、学习用示波器测定电信号的频率、幅度。、学习用示波器测定电信号的频率、幅度。3 3、用示波器观察李萨如图形，进一步加深对互相垂直、用示波器观察李萨如图形，进一步加深对互相垂直谐振合成理论的理解。谐振合成理论的理解。4 4、通过对以上内容的观察，掌握示波器的使用方法、通过对以上内容的观察，掌握示波器的使用方法示波器原理示波器原理示波器主要包括：电子枪、偏转系统和荧光屏三部分示波器主要包括：电子枪、偏转系统和荧光屏三部分荧光屏荧光屏电子枪电子枪垂直偏转系统垂直偏转系统Y（待测信号（待测信号一般加在这个系统上）一般加在这个系统上）水平偏转系统水平偏转系统X（内部扫描（内部扫描电压加在这个系统上）电压加在这个系统上）二、实验原理二、实验原理1、电子枪发射出来的电子就打在荧光屏的中央（荧光屏由荧光材料涂在、电子枪发射出来的电子就打在荧光屏的中央（荧光屏由荧光材料涂在示波管前端内表面制成，受到电子束轰击时会发出光）。示波管前端内表面制成，受到电子束轰击时会发出光）。2、扫描、扫描光点在荧光屏水平（垂直）方向作匀速运动的过程。光点在荧光屏水平（垂直）方向作匀速运动的过程。在偏转板上加上周期性的扫描电压，那么在偏转板间就会形成电场，在偏转板上加上周期性的扫描电压，那么在偏转板间就会形成电场，电子束在通过偏转板间的电场时，在电子束在通过偏转板间的电场时，在X、Y轴方向就会产生偏转，荧光屏上轴方向就会产生偏转，荧光屏上的光点就会在水平（垂直）方向作往复运动。的光点就会在水平（垂直）方向作往复运动。3、为方便观察（示波器上显示出来的波形应静止不动），扫描电压周期、为方便观察（示波器上显示出来的波形应静止不动），扫描电压周期必须与加在垂直偏转板上的待测信号同步，即扫描电压周期应为被测信号必须与加在垂直偏转板上的待测信号同步，即扫描电压周期应为被测信号周期的整数倍，即周期的整数倍，即Tx=nTy（n=1，2，3）二、实验原理二、实验原理示波器显示稳定波形的原理示波器显示稳定波形的原理面板示意图三、实验仪器三、实验仪器垂直电压信号水平时间信号二、实验内容二、实验内容:八图二值八图二值1、观察频率为、观察频率为1KHz的正弦，方波、三角波波形的正弦，方波、三角波波形在示波器上显示出占满屏幕上在示波器上显示出占满屏幕上80%范围范围一个完整一个完整波形。将波波形。将波形分别画在准备好的坐标绘图纸上形分别画在准备好的坐标绘图纸上,对应记录示波器的扫描频对应记录示波器的扫描频率率fx。示波器是扫描电压加在水平轴，信号加在竖直轴，当扫描周示波器是扫描电压加在水平轴，信号加在竖直轴，当扫描周期和信号频率一致时，正好是显示一个周期的信号。期和信号频率一致时，正好是显示一个周期的信号。二、实验内容2、在确定出函数信号正弦波输出频率为1kHz的基础上，调节示波器的扫描信号周期，分别在示波器上显示出1/2和2个正弦波形，并将图形描在坐标纸上，并记录示波器扫描信号周期所对应的时间。扫描时间=扫描周期*信号所占格子数 v3、自动测量正弦信号的电压有效值及峰峰值、自动测量正弦信号的电压有效值及峰峰值（1）按下measure按键，在屏的右侧可显示自动测量菜单；（2）按下菜单操作键的第1个键（完全可以根据屏幕提示决定操作），选择信源（CH1或CH2）；（3）按下菜单操作键的第2个键，选择测量类型为电压测量；在电压测量弹出的菜单中选择参数为方均根值（即为有效电压），以及峰峰值4、观察李萨如图形、观察李萨如图形李萨如图形原理：两个振动方向相互垂直的振动的李萨如图形原理：两个振动方向相互垂直的振动的合成合成观察李萨如图形观察李萨如图形（1）将两个正弦信号输入通道）将两个正弦信号输入通道CH1或或CH2；（2）若通道未被显示，按下）若通道未被显示，按下CH1或或CH2 按钮；按钮；（3）按下）按下auto键键（4）调整旋钮使两路信号幅度大致相等；）调整旋钮使两路信号幅度大致相等；（）按下水平控制栏下的（）按下水平控制栏下的MENU菜单按钮以调出水平控菜单按钮以调出水平控制菜单（在屏幕的右侧显示）制菜单（在屏幕的右侧显示）（）按下时基菜单按钮选择（）按下时基菜单按钮选择X-Y,可显示李萨如图形，按可显示李萨如图形，按下运行控制栏的下运行控制栏的RUN/STOP可使李萨如图形静止。可使李萨如图形静止。观察李萨如图形：观察李萨如图形：分别调出分别调出fy/fx=1:1,2:1,1:21:1,2:1,1:2的李萨如图形的李萨如图形,要求将李萨如要求将李萨如图形分别画在准备好的坐标绘图纸上图形分别画在准备好的坐标绘图纸上,对应记录示波器的扫对应记录示波器的扫描频率描频率fxfx。1)fx=1kHz,fy=1kHz1)fx=1kHz,fy=1kHz2)fx=1kHz,fy=2kHz2)fx=1kHz,fy=2kHz3)fx=2kHz,fy=1kHz3)fx=2kHz,fy=1kHz四、实验内容与步骤四、实验内容与步骤 正弦电压信号的峰峰值和有效值之间是什么关正弦电压信号的峰峰值和有效值之间是什么关系？这种关系是如何得到的？系？这种关系是如何得到的？思考题：思考题：