示波器的使用方法

示波器的使用内容及步骤~

本视频详细讲解了如何使用示波器，什么是示波器以及示波器教程。

示波器在测一个信号时，如果测的信号不稳定，有两种方法可以让它稳定，1.数字示波器一般都有一个AUTOSET键，其目的就是为了自动获取稳定的信号波形，可以选择此键，按一次后稍等片刻示波器就能自动获取稳定波形，2.手动选择触发，旋转面板上TRIGGER旋钮（有的标示LEVEL),慢慢旋转，直到波形稳定，当然前提是被测信号在示波器的带宽测量范围以内。触发源需选择正确，示波器上的TV是表明触发类型，是视频触发的意思，主要用于NTSC、PAL、或SECAM标准视频波形的域或行上触发，希望能帮到你。

在数字电路实验中，需要使用若干仪器、仪表观察实验现象和结果。常用的电子测量仪器有万用表、逻辑笔、普通示波器、存储示波器、逻辑分析仪等。万用表和逻辑笔使用方法比较简单，而逻辑分析仪和存储示波器目前在数字电路教学实验中应用还不十分普遍。示波器是一种使用非常广泛，且使用相对复杂的仪器。本章从使用的角度介绍一下示波器的原理和使用方法。

1 示波器工作原理

示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。
1．1 示波管
阴极射线管(CRT)简称示波管，是示波器的核心。它将电信号转换为光信号。正如图1所示，电子枪、偏转系统和荧光屏三部分密封在一个真空玻璃壳内，构成了一个完整的示波管。

图1 示波管的内部结构和供电图示

1．荧光屏
现在的示波管屏面通常是矩形平面，内表面沉积一层磷光材料构成荧光膜。在荧光膜上常又增加一层蒸发铝膜。高速电子穿过铝膜，撞击荧光粉而发光形成亮点。铝膜具有内反射作用，有利于提高亮点的辉度。铝膜还有散热等其他作用。
当电子停止轰击后，亮点不能立即消失而要保留一段时间。亮点辉度下降到原始值的10％所经过的时间叫做“余辉时间”。余辉时间短于10μs为极短余辉，10μs—1ms为短余辉，1ms—0．1s为中余辉，0．1s-1s为长余辉，大于1s为极长余辉。一般的示波器配备中余辉示波管，高频示波器选用短余辉，低频示波器选用长余辉。
由于所用磷光材料不同，荧光屏上能发出不同颜色的光。一般示波器多采用发绿光的示波管，以保护人的眼睛。
2．电子枪及聚焦
电子枪由灯丝(F)、阴极(K)、栅极(G1)、前加速极(G2)(或称第二栅极)、第一阳极(A1)和第二阳极(A2)组成。它的作用是发射电子并形成很细的高速电子束。灯丝通电加热阴极，阴极受热发射电子。栅极是一个顶部有小孔的金属园筒，套在阴极外面。由于栅极电位比阴极低，对阴极发射的电子起控制作用，一般只有运动初速度大的少量电子，在阳极电压的作用下能穿过栅极小孔，奔向荧光屏。初速度小的电子仍返回阴极。如果栅极电位过低，则全部电子返回阴极，即管子截止。调节电路中的W1电位器，可以改变栅极电位，控制射向荧光屏的电子流密度，从而达到调节亮点的辉度。第一阳极、第二阳极和前加速极都是与阴极在同一条轴线上的三个金属圆筒。前加速极G2与A2相连，所加电位比A1高。G2的正电位对阴极电子奔向荧光屏起加速作用。
电子束从阴极奔向荧光屏的过程中，经过两次聚焦过程。第一次聚焦由K、G1、G2完成，K、K、G1、G2叫做示波管的第一电子透镜。第二次聚焦发生在G2、A1、A2区域，调节第二阳极A2的电位，能使电子束正好会聚于荧光屏上的一点，这是第二次聚焦。A1上的电压叫做聚焦电压，A1又被叫做聚焦极。有时调节A1电压仍不能满足良好聚焦，需微调第二阳极A2的电压，A2又叫做辅助聚焦极。
3．偏转系统
偏转系统控制电子射线方向，使荧光屏上的光点随外加信号的变化描绘出被测信号的波形。图8．1中，Y1、Y2和Xl、X2两对互相垂直的偏转板组成偏转系统。Y轴偏转板在前，X轴偏转板在后，因此Y轴灵敏度高(被测信号经处理后加到Y轴)。两对偏转板分别加上电压，使两对偏转板间各自形成电场，分别控制电子束在垂直方向和水平方向偏转。
4．示波管的电源
为使示波管正常工作，对电源供给有一定要求。规定第二阳极与偏转板之间电位相近，偏转板的平均电位为零或接近为零。阴极必须工作在负电位上。栅极G1相对阴极为负电位(—30V~—100V)，而且可调，以实现辉度调节。第一阳极为正电位(约+100V~+600V)，也应可调，用作聚焦调节。第二阳极与前加速极相连，对阴极为正高压(约+1000V)，相对于地电位的可调范围为±50V。由于示波管各电极电流很小，可以用公共高压经电阻分压器供电。
1.2 示波器的基本组成
从上一小节可以看出，只要控制X轴偏转板和Y轴偏转板上的电压，就能控制示波管显示的图形形状。我们知道，一个电子信号是时间的函数f(t)，它随时间的变化而变化。因此，只要在示波管的X轴偏转板上加一个与时间变量成正比的电压，在y轴加上被测信号(经过比例放大或者缩小)，示波管屏幕上就会显示出被测信号随时间变化的图形。电信号中，在一段时间内与时间变量成正比的信号是锯齿波。
示波器的基本组成框图如图2所示。它由示波管、Y轴系统、X轴系统、Z轴系统和电源等五部分组成。

图2 示波器基本组成框图

被测信号①接到“Y"输入端，经Y轴衰减器适当衰减后送至Y1放大器(前置放大)，推挽输出信号②和③。经延迟级延迟Г1时间，到Y2放大器。放大后产生足够大的信号④和⑤，加到示波管的Y轴偏转板上。为了在屏幕上显示出完整的稳定波形，将Y轴的被测信号③引入X轴系统的触发电路，在引入信号的正(或者负)极性的某一电平值产生触发脉冲⑥，启动锯齿波扫描电路(时基发生器)，产生扫描电压⑦。由于从触发到启动扫描有一时间延迟Г2，为保证Y轴信号到达荧光屏之前X轴开始扫描，Y轴的延迟时间Г1应稍大于X轴的延迟时间Г2。扫描电压⑦经X轴放大器放大，产生推挽输出⑨和⑩，加到示波管的X轴偏转板上。z轴系统用于放大扫描电压正程，并且变成正向矩形波，送到示波管栅极。这使得在扫描正程显示的波形有某一固定辉度，而在扫描回程进行抹迹。
以上是示波器的基本工作原理。双踪显示则是利用电子开关将Y轴输入的两个不同的被测信号分别显示在荧光屏上。由于人眼的视觉暂留作用，当转换频率高到一定程度后，看到的是两个稳定的、清晰的信号波形。
示波器中往往有一个精确稳定的方波信号发生器，供校验示波器用。

2 示波器使用

本节介绍示波器的使用方法。示波器种类、型号很多，功能也不同。数字电路实验中使用较多的是20MHz或者40MHz的双踪示波器。这些示波器用法大同小异。本节不针对某一型号的示波器，只是从概念上介绍示波器在数字电路实验中的常用功能。
2.1 荧光屏
荧光屏是示波管的显示部分。屏上水平方向和垂直方向各有多条刻度线，指示出信号波形的电压和时间之间的关系。水平方向指示时间，垂直方向指示电压。水平方向分为10格，垂直方向分为8格，每格又分为5份。垂直方向标有0％，10％，90％，100％等标志，水平方向标有10％，90％标志，供测直流电平、交流信号幅度、延迟时间等参数使用。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。
2．2 示波管和电源系统
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。
一般不应太亮，以保护荧光屏。
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。
2．3 垂直偏转因数和水平偏转因数
1．垂直偏转因数选择(VOLTS／DIV)和微调
在单位输入信号作用下，光点在屏幕上偏移的距离称为偏移灵敏度，这一定义对X轴和Y轴都适用。灵敏度的倒数称为偏转因数。垂直灵敏度的单位是为cm/V，cm／mV或者DIV／mV，DIV／V，垂直偏转因数的单位是V／cm，mV／cm或者V／DIV，mV／DIV。实际上因习惯用法和测量电压读数的方便，有时也把偏转因数当灵敏度。
踪示波器中每个通道各有一个垂直偏转因数选择波段开关。一般按1，2，5方式从 5mV／DIV到5V／DIV分为10档。波段开关指示的值代表荧光屏上垂直方向一格的电压值。例如波段开关置于1V／DIV档时，如果屏幕上信号光点移动一格，则代表输入信号电压变化1V。
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值不一致，这点应引起注意。许多示波器具有垂直扩展功能，当微调旋钮被拉出时，垂直灵敏度扩大若干倍(偏转因数缩小若干倍)。例如，如果波段开关指示的偏转因数是1V/DIV，采用×5扩展状态时，垂直偏转因数是0．2

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润州区13843066138： 示波器的使用内容及步骤 - ？
言琼东药：[答案] 使用步骤 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.选择Y轴耦合方式 根据被测信号频率的高低,...

润州区13843066138： 示波器怎么用 - ？
言琼东药： 一、使用前详细阅读使用说明书. 二、开机后调整好亮度、辉度控制钮. 三、正确连接探棒、电源线(注意电压程选择). 四、根据检测要求选择好各个转换键量程,量程与接近被测值,精确度越高. 五、在检测过程中应充分运用公式f=1/T,由此计算信号的频率及周期. 六、在检测过程中注意监听仪器在工作过程中所发出的声音,如出现异常应及时切断电源. 七、切记:电源开关的接通与断开.间隔时间应在30秒以上,否则易损坏仪器的显象管及内部的高压部分电路. 八、检测完毕后,应切断电源,整理好探棒.

润州区13843066138： 示波器的使用方法,简单说明 - ？
言琼东药： 示波器的使用方法说简单是很简单,但是要正确用好它还是要理解它: 1)示波器就等于电压表,是一个高阻抗输入的电压表,不过它不是指针、数字,是波形,如果你熟悉万用表(电压表)对此就不会陌生,你第一步就认为它是特殊的电压表...

润州区13843066138： 如何用示波器测量电压,电平,脉宽,周期 - ？
言琼东药： 示波器的使用方法1.获得基线:当操作者在使用无使用说明书的示波器时,首先要获得一条最细的水平基线,然后才能用探头进行其他测量,其具体方法如下: (1)预置面板各开关、旋钮. 亮度置适中,聚焦和辅助聚焦置适中,垂直输入耦...

润州区13843066138： 示波器怎么使用的 - ？
言琼东药： 示波器基本使用方法 荧光屏荧光屏是示波管的显示部分.屏上水平方向和垂直方向各有多条刻度线,指示出信号波形的电压和时间之间的关系.水平方向指示时间,垂直方向指示电压.水平方向分为10格,垂直方向分为8格,每格又分为5份...

润州区13843066138： 示波器应该怎么使用,立创上有卖的吗? - ？
言琼东药： 示波器你真的会用了吗? 示波器是电子工程师经常使用到的电子测量仪器,用途十分广泛,可将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.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...

润州区13843066138： 大学物理实验课中示波器该怎么用?详细点 - ？
言琼东药： 通过示波器可以读出与波形相关的各种参数,如幅值、波长、周期t等,利用这些数值推导出与理论计算相吻合的结果,就是你的实验结论.

润州区13843066138： 示波器应该怎么使用呢 - ？
言琼东药： 一、常见示波器面板功能键、钮的标示及作用 1.POWER(电源开关):接通或关断整机输入电源. 2.FOCUS(聚焦)和ASTIG(辅助聚焦):常为套轴电位器,用于调整波形的清晰度. 3.ROTATION(扫描轨迹旋转控制):调整此旋钮可以使...

润州区13843066138： 示波器的使用 - ？
言琼东药： 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.选择Y轴耦合方式 根据被测信号频率的高低,...

润州区13843066138： 怎么用示波器啊?？
言琼东药： 首先示波器有交流与直流输入两种方式,分别是隔交流或者是隔直流信号输入,这点是你必须明白的. 那么对未知信号做隔初步判断,当然高压或者超过量程输入(通常输入段最高峰值电压400ACV)是禁止测量的,那么对什么作判断呢?交流,直流,信号(脉冲,方波,锯齿波等)然后利用探头(有频率与衰减之分)放置被测点处,一端与地相连,通过示波器上显示来判断波形