示波器是利用電子示波管的特性,將人眼無法直接觀測的交變電信號轉(zhuǎn)換成圖像,顯示在熒光屏上以便測量的電子測量儀器。它是觀察數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)中的問題、測量實(shí)驗(yàn)結(jié)果必不可少的重要儀器。示波器由示波管和電源系統(tǒng)、同步系統(tǒng)、X軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、Y軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、延遲掃描系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)信號源組成。
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,便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。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(xì)小的光點(diǎn)(這是傳統(tǒng)的模擬示波器的工作原理)。在被測信號的作用下,電子束就好像一支筆的筆尖,可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時(shí)值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時(shí)間變化的波形曲線,還可以用它測試各種不同的電量,如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等等。1.直接測量法所謂直接測量法,就是直接從屏幕上量出被測電壓波形的高度,然后換算成電壓值。定量測試電壓時(shí),一般把Y軸靈敏度開關(guān)的微調(diào)旋鈕轉(zhuǎn)至“校準(zhǔn)”位置上,這樣,就可以從“V/div”的指示值和被測信號占取的縱軸坐標(biāo)值直接計(jì)算被測電壓值。所以,直接測量法又稱為標(biāo)尺法。(1)交流電壓的測量將Y軸輸入耦合開關(guān)置于“AC”位置,顯示出輸入波形的交流成分。如交流信號的頻率很低時(shí),則應(yīng)將Y軸輸入耦合開關(guān)置于“DC”位置。將被測波形移至示波管屏幕的中心位置,用“V/div”開關(guān)將被測波形控制在屏幕有效工作面積的范圍內(nèi),按坐標(biāo)刻度片的分度讀取整個(gè)波形所占Y軸方向的度數(shù)H,則被測電壓的峰-峰值VP-P可等于“V/div”開關(guān)指示值與H的乘積。如果使用探頭測量時(shí),應(yīng)把探頭的衰減量計(jì)算在內(nèi),即把上述計(jì)算數(shù)值乘10。例如示波器的Y軸靈敏度開關(guān)“V/div”位于0.2檔級,被測波形占Y軸的坐標(biāo)幅度H為5div,則此信號電壓的峰-峰值為1V。如是經(jīng)探頭測量,仍指示上述數(shù)值,則被測信號電壓的峰-峰值就為10V。(2)直流電壓的測量將Y軸輸入耦合開關(guān)置于“地”位置,觸發(fā)方式開關(guān)置“自動”位置,使屏幕顯示一水平掃描線,此掃描線便為零電平線。將Y軸輸入耦合開關(guān)置“DC”位置,加入被測電壓,此時(shí),掃描線在Y軸方向產(chǎn)生跳變位移H,被測電壓即為“V/div”開關(guān)指示值與H的乘積。直接測量法簡單易行,但誤差較大。產(chǎn)生誤差的因素有讀數(shù)誤差、視差和示波器的系統(tǒng)誤差(衰減器、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、示波管邊緣效應(yīng))等。2.比較測量法比較測量法就是用一已知的標(biāo)準(zhǔn)電壓波形與被測電壓波形進(jìn)行比較求得被測電壓值。將被測電壓Vx輸入示波器的Y軸通道,調(diào)節(jié)Y軸靈敏度選擇開關(guān)“V/div”及其微調(diào)旋鈕,使熒光屏顯示出便于測量的高度Hx并做好記錄,且“V/div”開關(guān)及微調(diào)旋鈕位置保持不變。去掉被測電壓,把一個(gè)已知的可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)電壓Vs輸入Y軸,調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電壓的輸出幅度,使它顯示與被測電壓相同的幅度。此時(shí),標(biāo)準(zhǔn)電壓的輸出幅度等于被測電壓的幅度。比較法測量電壓可避免垂直系統(tǒng)引起和誤差,因而提高了測量精度。
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象,便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。不少物理實(shí)驗(yàn)中會需要用到示波器