示波器實驗報告5篇

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    不管我們是學習,還是工作中,我們時常會使用到報告,報告的寫作是慎重而嚴肅的工作,一定要認真對待,所以也有很多注意事項。我們寫報告時可以從哪些方面著手?以下是小編為您整理的《示波器實驗報告》,通過本文希望能幫助到您!
    示波器實驗報告(篇1)
    1.基礎操作:
    了解示波器工作原理的基礎上閱讀所用機器的說明書,了解每個旋鈕的作用。其中最主要也是經(jīng)常使用的旋鈕為橫向和縱向兩個。橫向旋鈕是控制掃描時間的旋鈕,調(diào)節(jié)時表現(xiàn)為熒光屏上顯示波形發(fā)生橫向的壓縮或展開;縱向旋鈕是調(diào)節(jié)垂直放大電路的旋鈕,調(diào)節(jié)時表現(xiàn)為熒光屏上顯示波形發(fā)生縱向的展開或壓縮,次旋鈕為兩個,分別控制示波器的兩個輸入信號。
    明確操作步驟及注意事項后,接通示波器電源開關(guān)。先找到掃描線并調(diào)至清晰。
    2.觀測李薩如圖形:
    向CH1、CH2分別輸入兩個信號源的正弦波,掃描時間的粗調(diào)旋鈕置于X-Y方式(即使兩路信號進行合成)。調(diào)出不同比值的李薩如圖形來,畫出草圖,并分析圖形的特點與兩個信號頻率之間的關(guān)系。繪出所觀察到的各種頻率比的李薩如圖形。
    設fx=1000Hz為約定真值,依次求出另一信號發(fā)生器的輸出頻率fy,并與該信號發(fā)生器讀數(shù)值fy進行比較,一一求出它們的相對誤差。
    示波器實驗報告(篇2)
    示波器的使用
    預習思考題
    1.示波器的功能是什么? 2.掃描同步如何理解? 3.什么是李薩如圖?
    1.電子示波器是用來直接顯示,觀察和測量電壓波形機器參數(shù)的電子儀器。
    2.用每一個觸發(fā)脈沖產(chǎn)生于同觸發(fā)電壓所對應的觸發(fā)信號的同相位點,故每次掃描起點會準確地落在同相位點于是每次掃描的起始點會準確地落在同相位點,于是每次掃描出的波形完全重復而穩(wěn)定地顯示被測波的波形。就是觸發(fā)掃描實現(xiàn)同步的原理。
    3.當示波器在Y軸與X軸同時輸入正弦信號電壓且他們的頻率式簡單的整數(shù)比時熒光屏上出現(xiàn)各式各樣的圖形這類圖形稱作“李薩如圖”
    實驗數(shù)據(jù)記錄
    實驗儀器:
    YB4320F雙追蹤示波器,SG1642函數(shù)信號發(fā)生器 實驗步驟:
    1.用示波器觀察信號波形
    (1)調(diào)節(jié)掃描旋鈕,使示波器的掃描線至長短適當?shù)姆€(wěn)定水平亮線
    (2)將信號發(fā)生器接到ch1或ch2 輸入上,頻率選用數(shù)百或數(shù)千赫茲方式開關(guān)及觸發(fā)源開關(guān)的位置與信號輸入通道一致的出穩(wěn)定的波形。
    (3)改變輸入信號電壓的波形,如正弦波,三角波,方波調(diào)節(jié)掃描微調(diào),以得到2個 (4)可以在調(diào)節(jié)其他該掃描熟悉示波器 2.用李薩如圖測定頻率
    (1)當示波器在Y軸與X軸同時輸入正弦信號電壓,且他們的頻率式簡單的整數(shù)比的的熒光屏上出現(xiàn)各種形式的圖形,這類圖形稱作“李薩如圖”
    (2)當fg:fx=1:1時輸入fg=50hz.fx=50hz ,繪出一種李薩如圖 (3)當fg:fx=1:2時輸入fg=300hz.fx=200hz,繪出一種李薩如圖
    數(shù)據(jù)處理如上
    思考題
    1.示波器為接通前,有那些注意事項?
    2.波形不穩(wěn)定時,應調(diào)節(jié)那個旋鈕?
    3.為了觀察李薩如圖,應該怎樣設置按鈕?
    4.欲關(guān)閉示波器,首先應把那個旋鈕扭到最小?
    1,1。確定是否接地2。是否正確連接探頭3。查看所有的終端額定值4。在是使用一個通道的情況下觸發(fā)源選的通用一致
    2.應調(diào)節(jié)水平微調(diào)使之穩(wěn)定,再調(diào)節(jié)CH通道
    3.首先示波器應該在XY軸輸入正弦電壓,且加上fg與fx上的頻率成整數(shù)比
    4.將示波器探頭脫開測量電路,將輸入選擇開關(guān),達到接地位置,關(guān)機,如果是模擬示波器的話,需要將聚集旋鈕和亮度旋鈕調(diào)低,然后在關(guān)閉電源。
    示波器實驗報告3
    【實驗目的】
    1.了解示波器顯示波形的原理,了解示波器各主要組成部分及它們之間的聯(lián)系和配合;
    2.熟悉使用示波器的基本方法,學會用示波器測量波形的電壓幅度和頻率; 3.觀察李薩如圖形。
    【實驗儀器】
    1、雙蹤示波器 GOS-6021型1臺 2、函數(shù)信號發(fā)生器YB1602型 1臺 3、連接線 示波器專用 2根
    示波器和信號發(fā)生器的使用說明請熟讀常用儀器部分。
    [實驗原理]
    示波器由示波管、掃描同步系統(tǒng)、Y軸和X軸放大系統(tǒng)和電源四部分組成,
    1、示波管
    如圖所示,左端為一電子槍,電子槍加熱后發(fā)出一束電子,電子經(jīng)電場加速以高速打在右端的熒光屏上,屏上的熒光物發(fā)光形成一亮點。亮點在偏轉(zhuǎn)板電壓的作用下,位置也隨之改變。在一定范圍內(nèi),亮點的位移與偏轉(zhuǎn)板上所加電壓成正比。
    示波管結(jié)構(gòu)簡圖 示波管內(nèi)的偏轉(zhuǎn)板
    2、掃描與同步的作用
    如果在X軸偏轉(zhuǎn)板加上波形為鋸齒形的電壓,在熒光屏上看到的是一條水平線,如圖
    圖掃描的作用及其顯示
    如果在Y軸偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓,而X軸偏轉(zhuǎn)板不加任何電壓,則電子束的亮點在縱方向隨時間作正弦式振蕩,在橫方向不動。我們看到的將是一條垂直的亮線,如圖
    如果在Y軸偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓,又在X軸偏轉(zhuǎn)板上加鋸齒形電壓,則熒光屏上的亮點將同時進行方向互相垂直的兩種位移,其合成原理如圖所示,描出了正弦圖形。如果正弦波與鋸齒波的周期(頻率)相同,這個正弦圖形將穩(wěn)定地停在熒光屏上。但如果正弦波與鋸齒波的周期稍有不同,則第二次所描出的曲線將和第一次的曲線位置稍微錯開,在熒光屏上將看到不穩(wěn)定的圖形或不斷地移動的圖形,甚至很復雜的圖形。由此可見:
    (1)要想看到Y(jié)軸偏轉(zhuǎn)板電壓的圖形,必須加上X軸偏轉(zhuǎn)板電壓把它展開,這個過程稱為掃描。如果要顯示的波形不畸變,掃描必須是線性的,即必須加鋸齒波。
    (2)要使顯示的波形穩(wěn)定,Y軸偏轉(zhuǎn)板電壓頻率與X軸偏轉(zhuǎn)板電壓頻率的比值必須是整數(shù),即:
    fy
    nn=1,2,3, fx
    示波器中的鋸齒掃描電壓的頻率雖然可調(diào),但要準確的滿足上式,光靠人工調(diào)節(jié)還是不夠的,待測電壓的頻率越高,越難滿足上述條件。為此,在示波器內(nèi)部加裝了自動頻率跟蹤的裝置,稱為“同步”。在人工調(diào)節(jié)到接近滿足式頻率整數(shù)倍時的條件下,再加入“同步”的作用,掃描電壓的周期就能準確地等于待測電壓周期的整數(shù)倍,從而獲得穩(wěn)定的波形。
    (1)如果Y軸加正弦電壓,X軸也加正弦掃描電壓,得出的圖形將是李薩
    如圖形,如表所示。李薩如圖形可以用來測量未知頻率。令fy、fx分別代表Y軸和X軸電壓的頻率,nx代表X方向的切線和圖形相切的切點數(shù),ny代表Y方向的切線和圖形相切的切點數(shù),則有
    nxfxny
    李薩如圖形舉例表
    fy
    如果已知fx,則由李薩如圖形可求出fy。 【實驗內(nèi)容】
    1.示波器的調(diào)整
    (1)不接外信號,進入非X-Y方式 (2)調(diào)整掃描信號的位置和清晰度 (3)設置示波器工作方式 2.正弦波形的顯示
    (1)熟讀示波器的使用說明,掌握示波器的性能及使用方法。
    (2)把信號發(fā)生器輸出接到示波器的Y軸輸入上,接通電源開關(guān),把示波器和信號發(fā)生器的各旋鈕調(diào)到正常使用位置,使在熒光屏上顯示便于觀測的穩(wěn)定波形。
    3.示波器的定標和波形電壓、周期的測量
    (1)把Y軸偏轉(zhuǎn)因數(shù)和掃描時間偏轉(zhuǎn)因數(shù)旋鈕都放在“校準”位置(指示燈“VAR”熄滅)。
    (2)把校準信號輸出端接到Y(jié)軸輸入插座
    (3)把信號發(fā)生器的正弦電壓接到Y(jié)軸輸入端,用示波器測量正弦電壓的幅值和周期,并和信號發(fā)生器上顯示的頻率值比較。
    (4)選擇不同幅值和頻率的5種正弦波,重復步驟(3),記下測量結(jié)果。 4.李莎如圖形的觀測 (1) 把信號發(fā)生器后面50Hz輸出信號接到X通道,而Y通道接入可調(diào)的
    正弦信號
    (2) 分別調(diào)節(jié)兩個通道讓他們能夠正常顯示波形 (3) 切換到X-Y模式,調(diào)整兩個通道的偏轉(zhuǎn)因子,使圖形正常顯示 (4) 調(diào)節(jié)Y信號的頻率,觀測不同頻率比例下的李薩如圖
    數(shù)據(jù)記錄 1、頻率測量
    示波器頻率計數(shù)器的測頻精度 0.01% 示波器測頻儀器誤差3%
    示波器測量電壓儀器誤差3%
    (1) 示波器測量頻率
    f=57.4KHz ffEf57.43%1.722KHz
    f57.41.8KHz或f572KHz
    (2) 函數(shù)信號發(fā)生器測頻
    f=55.45 KH ffE0.0155.451%f
    f55.450.56KHz或f55.40.6KHz
    或0.01KH0.z0.6KHz
    (3) 示波器測量電壓
    V1=5.68V V1V1EV5.683%0.16V或0.2V
    V15.680.16V或V15.70.2V (4) 函數(shù)信號發(fā)生器測量電壓
    V2=5.3VV2V2EV1字5.315%0.10.81V或0.9V
    V25.300.81V或V25.30.9V
    注意:一般可寫為后面的形式更加科學,因為原始數(shù)據(jù)的有效數(shù)字只有2位,不可能經(jīng)處理后提高精度變成3個有效數(shù)字。
    示波器實驗報告4
    【實驗目的】
    1、了解示波器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,學會正確使用示波器。 2、掌握用示波器觀察各種電信號波形、測量電壓和頻率的方法。
    3、掌握觀察利薩如圖形的方法,并能用利薩如圖形測量未知正弦信號的頻率。
    【實驗儀器】
    固緯GOS-620型雙蹤示波器一臺,GFG-809型信號發(fā)生器兩臺,連線若干。
    【實驗原理】
    示波器是利用示波管內(nèi)電子束在電場或磁場中的偏轉(zhuǎn),顯示電壓信號隨時間變化波形的一種電子觀測儀器。在各行各業(yè)與各個研究領域都有著廣泛的應用。其基本結(jié)構(gòu)與工作原理如下
    1、示波器的基本結(jié)構(gòu)與顯示波形的基本原理
    本次實驗使用的是臺灣固緯公司生產(chǎn)的通用雙蹤示波器?;窘Y(jié)構(gòu)大致可分為示波管(CRT)、掃描同步系統(tǒng)、放大與衰減系統(tǒng)、電源系統(tǒng)四個部分。 “示波管(CRT)”是示波器的核心部件如圖1所示的??杉毞譃殡娮訕?,偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分。
    1)電子槍
    電子槍包括燈絲F,陰極K,控制柵極G,第一陽極A1,第二陽極A2等。陰極被燈絲加熱后,可沿軸向發(fā)射電子。并在熒光屏上顯現(xiàn)一個清晰的小圓點。
    2)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)
    偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)由兩對互相垂直的金屬偏轉(zhuǎn)板x和y組成,分別控制電子束在水平方向和豎直方向的偏轉(zhuǎn)。
    從電子槍射出的電子束若不受橫向電場的作用,將沿軸線前進并在熒光屏的中心呈現(xiàn)靜止的光點。若受到橫向電場的作用,電子束的運動方向就會偏離軸線,
    F燈絲,K陰極,G控制柵極,A1、A2第一、第二陽極,Y、X豎直、水平偏轉(zhuǎn)板
    圖1示波管結(jié)構(gòu)簡圖
    屏上光點的位置就會移動。x偏轉(zhuǎn)板之間的橫向電場用來控制光點在水平方向的位移,y偏轉(zhuǎn)板用來控制光點在豎直方向的位移。如果兩對偏轉(zhuǎn)板都加上電場,則光點在二者的共同控制下,將在熒光屏平面二維方向上發(fā)生位移。
    3)熒光屏
    熒光屏的作用是將電子束轟擊點的軌跡顯示出來以供觀測。
    4)顯示波形的原理
    在豎直偏轉(zhuǎn)板上加一交變正弦電壓,可看到一條豎直的亮線,如圖3所示。在水平偏轉(zhuǎn)板上加“鋸齒波電壓”掃描電壓,使熒光屏上的亮點沿水平方向拉開。電子的運動是兩相互相垂直運動的合成。當鋸齒波電壓與正弦電壓的變化周期相等時,在熒光屏上將顯示出一個穩(wěn)定的正弦電壓波形圖如圖4所示。
    當波形信號的頻率等于鋸齒波頻率的整數(shù)倍時,熒光屏上將呈現(xiàn)整數(shù)個完整而穩(wěn)定的被測信號的波形,當兩者不成整數(shù)倍時,對于被測信號來說,每次掃描的起點都不會相同,結(jié)果造成波形在水平方向上不斷的移動。為了消除這一現(xiàn)象,必須使被測信號的起點與掃描電壓的起點保持“同步”,這一功能由機內(nèi) “觸發(fā)同步”電路來完成。
    2、利用利薩如圖測正弦電壓的頻率基本原理
    通過觀察熒光屏上利薩如圖形進行頻率對比的方法稱之為利薩如圖形法。此法于1855年由利薩如所證明。將被測正弦信號fy加到y(tǒng)偏轉(zhuǎn)板,將參考正弦信號fx加到x偏轉(zhuǎn)板,當兩者的頻率之比
    fyfx
    是整數(shù)時,在熒光屏上將出現(xiàn)利薩如
    圖。
    圖5給出了幾種不同頻率比的利薩如圖形。判斷兩個電壓信號頻率比的條件是屏上出現(xiàn)了利薩如圖形穩(wěn)定不動,方法是對穩(wěn)定不動的圖形分別做水平直線和豎直直線與圖形相切,設水平線上的切點數(shù)最多為NX,豎直線上的切點數(shù)最多為NY,則
    fyfx
    nx
    ny
    圖5的第一個圖形,nx2,ny4,Y軸上的信號頻率fy與x軸上的信號頻率
    2
    fx之比為,若fx已知,則fy可求。
    4
    【實驗內(nèi)容與步驟】
    開機前完成以下準備工作:掃描微調(diào)、電壓靈敏度微調(diào)置校準檔(順時針打死)、掃描方式(置自動)、觸發(fā)源選項(置CH1或CH2)、耦合方式(置AC);按壓電源按鈕預熱3分鐘。
    (2)初始化示波器面板獲得“點”:輝度、聚焦、三個位置旋鈕置于居中位置,掃描靈敏度置于正交模式。(五居中一歸零);
    (3)順時針旋轉(zhuǎn)掃描靈敏度選扭置0.2ms檔獲取掃描線; (4)利用CH1觀察機內(nèi)方波校準信號并作為待測電信號1,記錄其相關(guān)參數(shù)于黑板給出的數(shù)據(jù)記錄表格第一行;
    (5)分別利用CH1與CH2兩個通道觀察左右兩個音頻信號發(fā)生器提供的10V1000Hz與15V20xHz的正弦交流信號,并作為待測電信號2與待測電信號3,記錄其相關(guān)參數(shù)于黑板給出的數(shù)據(jù)記錄表格第二行與第三行。
    (6)掃描靈敏度選鈕置正交模式,按壓下觸發(fā)交替旋鈕,顯示模式置雙蹤模式觀測不同頻率比的利薩如圖形。
    (7)申請課堂考核,歸整儀器結(jié)束實驗。
    【實驗數(shù)據(jù)與實驗結(jié)果】
    圖5利薩如圖
    附表 電信號電壓、頻率的測量數(shù)據(jù)記錄表(11海科曹麗安娜提供)
    實驗結(jié)果:詳見下頁附圖(11??撇茺惏材忍峁?
    注意事項
    1.信號發(fā)生器、示波器預熱3分鐘以后才能正常工作。
    2.測信號電壓時,一定要將電壓衰減旋紐的微調(diào)順時針旋足(校正位置);測信號周期時,一定要將掃描速率旋紐的微調(diào)順時針旋足(校正位置);
    3.不要頻繁開關(guān)機,示波器上光點的亮度不可調(diào)得太強,也不能讓亮點長時間停在熒光屏的一點上,如果暫時不用,把輝度降到最低即可。
    4.轉(zhuǎn)動旋鈕和按鍵時必須有的放矢,不要將開關(guān)和旋鈕強行旋轉(zhuǎn)、死拉硬擰,以免損壞按鍵、旋鈕和示波器,示波器探頭與插座的配合方式類似于掛口燈泡與燈座的鎖扣配合方式,切忌生拉硬拽。
    ##結(jié)束示波器實驗報告(篇3)
    示波器是測量信號波形的儀器,是應用最廣的測量儀器之一。它不僅廣泛應用于實驗室,而且成為現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的輔助工具。利用示波器對電子產(chǎn)品的電路進行信號的檢測和分析,可以快速地發(fā)現(xiàn)并解決問題,因此正確分析示波器顯示波形的原理,以及熟悉使用示波器是非常有必要的,對學生以后學習和工作有很大的幫助。在大學物理實驗教學中,示波器原理與使用是一個必不可少的實驗。然而,該實驗儀器的原理復雜,大多數(shù)學生理解起來難度偏大,特別是面板旋鈕多使得學生熟悉起來很困難。通過該實驗對提高學生在信號波形測量方面的實踐能力、創(chuàng)新能力,以及理論聯(lián)系實際的能力提高有著極其重要的作用。在實驗教學過程總是會出現(xiàn)各種各樣的問題,因此我結(jié)合大學物理實驗示波器實驗中出現(xiàn)的問題,介紹一些經(jīng)驗。
    1、示波器原理的闡述
    實驗教學首先講解的就是儀器原理,但是示波器的原理比較復雜,學生掌握起來比較困難。為解決這個難題,將示波器顯示波形的原理與單擺運動中沙漏形成波形的原理相類比,利用簡單易懂的知識對示波器的原理進行形象的講解,使其簡化,加深學生對示波器原理的理解和掌握。在大學生物理實驗教學中利用類比簡化思維幫助學生理解和學習新知識的方法效果明顯。
    示波管結(jié)構(gòu)非常簡單,主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三個部分組成,偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)由水平偏轉(zhuǎn)板(x軸方向)和豎直偏轉(zhuǎn)板(y軸方向)組成。在偏轉(zhuǎn)板上加電壓,則電子束的運動是發(fā)生偏轉(zhuǎn),加不同的電壓,電子運動也不一樣,從而在熒光屏上所觀察到的圖形也有所不同。如果我們在豎直偏轉(zhuǎn)板上接入待觀察的正弦交流電壓,同時在水平偏轉(zhuǎn)板上接入鋸齒波電壓,則電子的運動將是水平方向的勻速直線運動與豎直方向的簡諧振動兩個相互垂直方向上運動的合成,屏上將顯示正弦波。
    把沙漏的單擺運動與示波器顯示波形的原理相結(jié)合進行類比,以幫助學生理解示波器的工作原理。實踐表明示波器顯示波形的原理雖然復雜,但是利用沙漏的單擺運動實驗對其進行類比簡化,可以很容易地讓學生理解掌握。示波器的工作原理可以如此掌握,在進行其他物理知識的學習和物理實驗的探討時,實驗老師也可以采用這種類比的方法,利用學生理解的知識點甚至是其他學科的知識去簡化復雜的物理內(nèi)容。掌握了這種教學法,不僅可以使學生將新知識與已有的知識融會貫通,而且能使學生加深記憶和理解,為他們的學習提供極大的幫助。
    2、功能鍵的使用技巧及注意事項
    在教師準備實驗儀器階段,應注意示波器在使用一段時間或經(jīng)較長時間存放或修理后,應重新進行校準,示波器精度校準分垂直校準和時基校準兩個方面。待示波器開機20分鐘后,內(nèi)部穩(wěn)定即可進行校準工作。掃描基線的校正,示波器應用在不同的場合,會受外磁場的影響引起掃描基線發(fā)生傾斜,此時需要對掃描基線進行校正。校正的方法:用螺絲刀調(diào)節(jié)“基線旋轉(zhuǎn)”,使掃描線和示波器的水平刻度線平行。
    在示波器功能鍵的講解上要做到示波器面板上各開關(guān)、按鍵、旋鈕都要詳細地講解相關(guān)功能特性,同時進行示范性的屏幕顯示演示,使得學生有更直觀形象的了解。要求做實驗前學生對照儀器面板說明書,體會一些常用開關(guān)、按鍵、旋鈕的作用,如輝度、聚焦、位移、X―Y等,讓學生有一個自己獨立操作儀器的過程。
    非常有必要在黑板上板示示波器使用注意事項及技巧:
    (1)測試前,在不明確被測信號幅度大小,可先將示波器的VOLTS/DIV選擇開關(guān)置于最大擋,避免電壓過高而造成示波器損壞,同時避免該檔位過小往往出現(xiàn)信號顯示遠遠大于屏幕,以至于學生誤認為沒有信號輸入。一般選擇合適檔位使得信號顯示高度約占熒光屏高度的二分之一到三分之二之間,這樣減小在信號測量時出現(xiàn)的誤差。
    (2)在用示波器測量頻率較低信號時,其波形不容易同步,表現(xiàn)為波形不穩(wěn)定。一般情況規(guī)定學生輸入較高頻率信號,同時仔細調(diào)節(jié)示波器上的觸發(fā)電平控制(LEVEL)旋鈕,使被測信號穩(wěn)定和同步?!坝|發(fā)電平”鍵是示波器面板上眾多旋鈕中非常重要的旋鈕,其作用在眾多物理實驗教材中只是介紹而已,通過觸發(fā)掃描使待測信號與掃描信號同步以達到圖形的穩(wěn)定,圖形不穩(wěn)定的情況在學生實驗中出現(xiàn)得最多。
    (3)TIME/DIV(掃描速率選擇)旋鈕。此旋鈕的作用是改變加在水平偏轉(zhuǎn)板上鋸齒波掃描信號的頻率。在不明確被測信號頻率大小,可將TIME/DIV選擇掃描時間置于最小擋,避免低頻率信號一直閃動。合適的檔位是信號波形顯示2到3個周期,這樣在時間測量時可以減少誤差。
    (4)“觸發(fā)方式”、“觸發(fā)源”和“觸發(fā)電平”的選擇。這三者選擇的不正確,往往出現(xiàn)波形不穩(wěn)定的情況,屏幕上的波形發(fā)生向左或向右的連續(xù)移動。要使波形能夠穩(wěn)定下來,跟示波器使用的“觸發(fā)方式”、“觸發(fā)源”及“觸發(fā)電平”選擇有關(guān),合理運用觸發(fā)方式、觸發(fā)源來觀察信號,要求學生在實驗中掌握。
    (5)在利薩如圖實驗部分,為了避免視覺上的混亂,要求學生在關(guān)閉通道1的前提下再調(diào)整好通道2的信號顯示。
    (6)示波器工作時,周圍不要放置大功率的變壓器,否則,對示波器會有很大影響和噪聲干擾。
    3、示波器常見故障的分析
    示波器用于實驗教學使用頻繁,且使用時間較長,很容易出故障。掌握示波器的常見故障的分析檢修方法,有利于縮短維修周期,避免因為儀器故障耽誤教學。在遇到各種問題時,學生一般無法解決,往往需要教師引導性地解決。這就要求教師要具備解決這些問題的能力。當然這些需要在教學中不斷地總結(jié)經(jīng)驗,多途徑地提高解決問題的能力,進而能夠更好地指導學生排除故障。
    在教學過程中,學生在出現(xiàn)問題時,經(jīng)常性地亂按功能鍵,到了后面他自己都不知道按了什么鍵,有時的確是儀器出現(xiàn)問題。教師應該把出現(xiàn)的各種原因都考慮進去,先考慮儀器正常是儀器參數(shù)設置的問題,再考慮儀器元件出現(xiàn)問題。例如示波器屏幕上沒有任何信號或者信號在示波器上顯示閃動的比較厲害。首先,看信號輸入端的問題即信號發(fā)生器示波器的相關(guān)設置是否正常,例如波形按鈕是否有選擇、頻率的設置是否正確,等等,然后檢查與示波器的接線,以及探頭接觸是否良好、探頭線斷線等問題,再檢查示波器相關(guān)按鍵的設置是否和信號發(fā)生器輸出信號一直,可能是學生按了所用通道的接地旋鈕,這樣信號就會對地短路,沒有任何信號輸入到示波器測量端,以及示波器電源開關(guān)有沒有打開,可以調(diào)節(jié)亮度旋鈕看是否亮度設置太低。其次,調(diào)節(jié)上下位移旋鈕和左右位移旋鈕看波形是否偏離屏幕顯示區(qū)。所以首先要求老師要一定程度的對儀器硬件有所了解,那些元件出現(xiàn)問題可能會出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象,對儀器的操作那就要求非常熟悉,總之做到軟件硬件都過關(guān)。
    4、結(jié)語
    以上是我在示波器實驗教學實踐中總結(jié)的一些經(jīng)驗。在有限學習時間內(nèi),學習、掌握基本的儀器操作方法,讓學生做到實驗目標明確,理論與實踐相結(jié)合,在掌握好基本技能的基礎上進行開放式自主訓練。教師應引導學生解決實驗中遇到的一些問題,提高學生的創(chuàng)新能力,使學生體會到大學物理實驗這門課的作用與重要性,從而逐漸地讓學生有意識地去提高自己的動手能力。
    示波器實驗報告(篇4)
    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)字電路實驗現(xiàn)象、分析實驗中的問題、測量實驗結(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)、標準信號源組成。
    1.1 示波管
    陰極射線管(CRT)簡稱示波管,是示波器的核心。它將電信號轉(zhuǎn)換為光信號。正如圖1所示,電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分密封在一個真空玻璃殼內(nèi),構(gòu)成了一個完整的示波管。
    1.熒光屏
    現(xiàn)在的示波管屏面通常是矩形平面,內(nèi)表面沉積一層磷光材料構(gòu)成熒光膜。在熒光膜上常又增加一層蒸發(fā)鋁膜。高速電子穿過鋁膜,撞擊熒光粉而發(fā)光形成亮點。鋁膜具有內(nèi)反射作用,有利于提高亮點的輝度。鋁膜還有散熱等其他作用。
    當電子停止轟擊后,亮點不能立即消失而要保留一段時間。亮點輝度下降到原始值的10%所經(jīng)過的時間叫做“余輝時間”。余輝時間短于10μs為極短余輝,10μs—1ms為短余輝,1ms—0.1s為中余輝,0.1s-1s為長余輝,大于1s為極長余輝。一般的示波器配備中余輝示波管,高頻示波器選用短余輝,低頻示波器選用長余輝。
    由于所用磷光材料不同,熒光屏上能發(fā)出不同顏色的光。一般示波器多采用發(fā)綠光的示波管,以保護人的眼睛。
    2.電子槍及聚焦
    電子槍由燈絲(F)、陰極(K)、柵極(G1)、前加速極(G2)(或稱第二柵極)、第一陽極(A1)和第二陽極(A2)組成。它的作用是發(fā)射電子并形成很細的高速電子束。燈絲通電加熱陰極,陰極受熱發(fā)射電子。柵極是一個頂部有小孔的金屬園筒,套在陰極外面。由于柵極電位比陰極低,對陰極發(fā)射的電子起控制作用,一般只有運動初速度大的少量電子,在陽極電壓的作用下能穿過柵極小孔,奔向熒光屏。初速度小的電子仍返回陰極。如果柵極電位過低,則全部電子返回陰極,即管子截止。調(diào)節(jié)電路中的W1電位器,可以改變柵極電位,控制射向熒光屏的電子流密度,從而達到調(diào)節(jié)亮點的輝度。第一陽極、第二陽極和前加速極都是與陰極在同一條軸線上的三個金屬圓筒。前加速極G2與A2相連,所加電位比A1高。G2的正電位對陰極電子奔向熒光屏起加速作用。
    電子束從陰極奔向熒光屏的過程中,經(jīng)過兩次聚焦過程。第一次聚焦由K、G1、G2完成,K、K、G1、G2叫做示波管的第一電子透鏡。第二次聚焦發(fā)生在G2、A1、A2區(qū)域,調(diào)節(jié)第二陽極A2的電位,能使電子束正好會聚于熒光屏上的一點,這是第二次聚焦。A1上的電壓叫做聚焦電壓,A1又被叫做聚焦極。有時調(diào)節(jié)A1電壓仍不能滿足良好聚焦,需微調(diào)第二陽極A2的電壓,A2又叫做輔助聚焦極。
    3.偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)
    偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制電子射線方向,使熒光屏上的光點隨外加信號的變化描繪出被測信號的波形。圖8.1中,Y1、Y2和Xl、X2兩對互相垂直的偏轉(zhuǎn)板組成偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。Y軸偏轉(zhuǎn)板在前,X軸偏轉(zhuǎn)板在后,因此Y軸靈敏度高(被測信號經(jīng)處理后加到Y(jié)軸)。兩對偏轉(zhuǎn)板分別加上電壓,使兩對偏轉(zhuǎn)板間各自形成電場,分別控制電子束在垂直方向和水平方向偏轉(zhuǎn)。
    4.示波管的電源
    為使示波管正常工作,對電源供給有一定要求。規(guī)定第二陽極與偏轉(zhuǎn)板之間電位相近,偏轉(zhuǎn)板的平均電位為零或接近為零。陰極必須工作在負電位上。柵極G1相對陰極為負電位(—30V~—100V),而且可調(diào),以實現(xiàn)輝度調(diào)節(jié)。第一陽極為正電位(約+100V~+600V),也應可調(diào),用作聚焦調(diào)節(jié)。第二陽極與前加速極相連,對陰極為正高壓(約+1000V),相對于地電位的可調(diào)范圍為±50V。由于示波管各電極電流很小,可以用公共高壓經(jīng)電阻分壓器供電。
    1.2 示波器的基本組成
    從上一小節(jié)可以看出,只要控制X軸偏轉(zhuǎn)板和Y軸偏轉(zhuǎn)板上的電壓,就能控制示波管顯示的圖形形狀。我們知道,一個電子信號是時間的函數(shù)f(t),它隨時間的變化而變化。因此,只要在示波管的X軸偏轉(zhuǎn)板上加一個與時間變量成正比的電壓,在y軸加上被測信號(經(jīng)過比例放大或者縮小),示波管屏幕上就會顯示出被測信號隨時間變化的圖形。電信號中,在一段時間內(nèi)與時間變量成正比的信號是鋸齒波。
    示波器的基本組成框圖如圖2所示。它由示波管、Y軸系統(tǒng)、X軸系統(tǒng)、Z軸系統(tǒng)和電源等五部分組成。
    被測信號①接到“Y"輸入端,經(jīng)Y軸衰減器適當衰減后送至Y1放大器(前置放大),推挽輸出信號②和③。經(jīng)延遲級延遲Г1時間,到Y(jié)2放大器。放大后產(chǎn)生足夠大的信號④和⑤,加到示波管的Y軸偏轉(zhuǎn)板上。為了在屏幕上顯示出完整的穩(wěn)定波形,將Y軸的被測信號③引入X軸系統(tǒng)的觸發(fā)電路,在引入信號的正(或者負)極性的某一電平值產(chǎn)生觸發(fā)脈沖⑥,啟動鋸齒波掃描電路(時基發(fā)生器),產(chǎn)生掃描電壓⑦。由于從觸發(fā)到啟動掃描有一時間延遲Г2,為保證Y軸信號到達熒光屏之前X軸開始掃描,Y軸的延遲時間Г1應稍大于X軸的延遲時間Г2。掃描電壓⑦經(jīng)X軸放大器放大,產(chǎn)生推挽輸出⑨和⑩,加到示波管的X軸偏轉(zhuǎn)板上。z軸系統(tǒng)用于放大掃描電壓正程,并且變成正向矩形波,送到示波管柵極。這使得在掃描正程顯示的波形有某一固定輝度,而在掃描回程進行抹跡。
    以上是示波器的基本工作原理。雙蹤顯示則是利用電子開關(guān)將Y軸輸入的兩個不同的被測信號分別顯示在熒光屏上。由于人眼的視覺暫留作用,當轉(zhuǎn)換頻率高到一定程度后,看到的是兩個穩(wěn)定的、清晰的信號波形。
    示波器中往往有一個精確穩(wěn)定的方波信號發(fā)生器,供校驗示波器用。