第2章 时域测量03-2a

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,电子测量原理,第,*,页,第,4,章 时域测量,-4,2.7,示波器的基本测试技术,2.7.1,示波器的选用,（,1,）根据要显示的信号数量，选择单踪或双踪示波器。,（,2,）根据被测信号的频率特点选择。,（,3,）根据被测信号的重现方式选择。,（,4,）根据被测信号是否含有交直流成分选择。,（,5,）根据被测信号的测试重点选择。,2.7.2,示波器的正确使用,使用注意事项,（,1,）检查电源电压。,（,2,）通电预热后再调整各旋钮，同时注意各旋钮应先大致旋在中间位置。,（,3,）亮度不宜开得过高，且亮点不宜长期停留在固定位置，不观测波形时，应该将辉度调暗。,（,4,）输入信号电压的幅度应控制在示波器的最大允许输入电压范围内。,2.7.2,示波器的正确使用,2,通用示波器的主要技术性能,（,1,）,Y,轴通道,包括偏转灵敏度、频带宽度、输入阻抗、最大输入电压、工作方式及,Y,通道延迟时间等。,（,2,）,X,轴通道,包括时基因数、工作方式、触发方式、耦合方式及外触发最大输入电压等。,（,3,）主机,包括,显示尺寸,、,后加速阳极电压,、,校准信号,等。,2.7.2,示波器的正确使用,3,通用示波器的面板示意图,2.7.2,示波器的正确使用,4,通用示波器的面板说明,（,1,）,CH,1,（,X,）通道,1,：垂直输入端。,（,2,）,CH,2,（,Y,）通道,2,：垂直输入端。,（,3,）,VOLTS/DIV,输入衰减器。,（,4,）,VERT MODE,：垂直方式选择开关。,（,5,）,SOURCE,触发源选择开关。,（,6,）,COUPLING,触发信号耦合方式开关。,（,7,）,TIME/DIV,扫描时间选择开关。,2.7.2,示波器的正确使用,（,8,）,SWEEP MODE,扫描方式选择开关。,（,9,）,EXT TRIG,和,EXT HOR,外触发和外水平共用输入端。,（,10,）,LEVEL HOLD OFF,触发电平和释抑时间双重控制旋钮。,（,11,）,X-Y,方式。,2.7.2,示波器的正确使用,5,探头的正确使用,常见探头为低电容高电阻探头：,2.7.2,示波器的正确使用,5,探头的正确使用（续）,低电容探头的应用使输入阻抗大大提高，特别是输入电容大大减小。但是，将使示波器的灵敏度有所下降。,探头和示波器是配套使用的，不能互换，否则将会导致分压比误差增加或高频补偿不当。,低电容高电阻探头的校正方法是以良好的方波电压通过探头加到示波器，微调电容,C,以达到出现良好的方波。,2.7.3,用示波器测量电压,1,直流电压的测量,（,1,）测量原理,利用被测电压在屏幕上呈现的直线偏离时间基线（零电平线）的高度与被测电压的大小成正比的关系进行的。,为被测直流电压值，,h,为被测直流信号线的电压偏离零电平线的高度；,为示波器的垂直灵敏度，,k,为探头衰减系数。,2.7.3,用示波器测量电压,1,直流电压的测量（续）,（,2,）测量方法,1,）将示波器的垂直偏转灵敏度微调旋钮置于校准位置（,CAL,）。,2,）将待测信号送至示波器的垂直输入端。,3,）确定零电平线。,4,）,将示波器的输入耦合开关拨向,“,DC,”,档，确定直流电压的极性,。,5,）读出被测直流电压偏离零电平线的距离,h,。,6,）计算被测直流电压值。,2.7.3,用示波器测量电压,1,直流电压的测量（续）,例,4-1,示波器测直流电压及垂直灵敏度开关示意图如图所示，,h,=4cm,、若,k,=10,：,1,，求被测直流电压值。,(V),由图可知：垂直灵敏度系数为,0.5,，则,V,2.7.3,用示波器测量电压,2,交流电压的测量,（,1,）测量原理,为被测交流电压值（峰,-,峰值）；,h,为被测交流电压波峰和波谷的高度或任意两点间的高度；,为示波器的垂直灵敏度；,为探头衰减系数。,（,2,）测量方法,垂直偏转灵敏度微调旋钮置于校准位置；接入待测信号；输入耦合开关置于,“,AC,”,；调节扫描速度使波形稳定显示；调节垂直灵敏度开关；,读出被测交流电压波峰和波谷的高度；,计算被测交流电压的峰,-,峰值。,2.7.3,用示波器测量电压,2,交流电压的测量（续）,例,4-2,示波器正弦电压如图所示，,h,=8cm,、,1V/cm,、若,K=1,：,1,，求被测正弦信号的峰,-,峰值和有效值。,正弦信号的峰,-,峰值为,正弦信号的有效值为,V,2.7.4,用示波器测量时间和频率,1,测量周期和频率,（,1,）测量原理,x,为被测交流信号的一个周期在荧光屏水平方向所占距离；为示波器的扫描速度,s/div,；为,X,轴扩展倍率。,被测交流信号的周期,周期的倒数即为频率。,2.7.4,用示波器测量时间和频率,1,测量周期和频率（续）,（,2,）测量方法,1,）将示波器的扫描速度微调旋钮置于,“,校准,”,位置。,2,）将待测信号送至示波器的垂直输入端。,3,）将示波器的输入耦合开关置于,“,AC,”,位置。,4,）调节扫描速度开关，记录 值。,5,）读出被测交流信号的一个周期在荧光屏水平方向所占的距离,x,。,6,）计算被测交流信号的周期。,2.7.4,用示波器测量时间和频率,1,测量周期和频率（续）,例,4-3,荧光屏上的波形如图所示，显示信号一个周期的长度为,7cm,，扫描速度开关置于,“,10,ms/cm,”,位置，扫描扩展置于,“,拉出,10,”,位置，求被测信号的周期。,周期 频率,ms,f=1/T=1*1000/7,142.8Hz,2.7.4,用示波器测量时间和频率,2,测量时间间隔,（,1,）测量同一信号中任意两点,A,与,B,的时间间隔的测量方法如下图。,为,A,与,B,的时间间隔在荧光屏水平方向所占距离，,为示波器的扫描速度,A,与,B,点间的时间间隔,2.7.4,用示波器测量时间和频率,2,测量时间间隔（续）,（,2,）测脉冲宽度：,若,A,、,B,两点分别为脉冲波前后沿的中点，则所测时间间隔为脉冲宽度，如下图示。,2.7.4,用示波器测量时间和频率,2,测量时间间隔（续）,（,3,）测时间差：,采用双踪示波器可测量两个信号的时间差。将,B,脉冲的起点左移,1,格，读出两被测信号起始点时间的水平距离。,7.6.5,用示波器测量相位,1,用双踪示波法测量相位,将欲测量的两个周期相同信号,A,和,B,，分别接到示波器的两个输入通道。,利用荧光屏上的坐标测出信号的一个周期在水平方向上所占的长度 。,再测量两波形上对应点之间的水平距离,x,，则两信号的相位差为,2.7.5,用示波器测量相位,1,用双踪示波法测量相位（续）,用这种方法测相位差时应该注意，只能用其中一个波形去触发另一路信号。,2.7.5,用示波器测量相位,2,用,李沙育,图形法测量频率或相位,（,1,）测量频率,示波器工作于,X-Y,方式下，将频率已知的信号与频率未知的信号加到示波器的两个输入端，调节已知信号的频率，使荧光屏上得到李沙育图形，由此可测出被测信号的频率。,和 分别为水平线、垂直线与李沙育图形的交点数；、分别为示波器,Y,和,X,信号的频率。李沙育图形存在关系：,2.7.5,用示波器测量相位,2,用,李沙育,图形法测量频率或相位（续）,例,4-4,如图所示的李沙育图形，已知,X,信号频率为,6MHz,，问,Y,信号的频率是多少？,或,MHz,MHz,2.7.5,用示波器测量相位,2,用李沙育图形法测量频率或相位（续）,（,2,）测量相位差,把比较相位差的两个相同频率、同幅度的正弦信号分别送入示波器的,Y,通道和,X,通道，使示波器工作在,X-Y,方式，这时示波器的屏幕上会显示出椭圆波形；,由椭圆上的坐标可求得两信号的相位差为,2.7.5,用示波器测量相位,2,用李沙育图形法测量频率或相位（续）,（,2,）测量相位差,arcsin,(,0.915,),=arcsin,(,2,x,0,/2x,m,),=arcsin,(,4.3/4.7,)=,作业三,（林占江编 第二版）,P202203,页：习题,5.2,，,5.5,，,5.6,，,5.9,，,5.12,