文档介绍：示波器的使用
示波器是利用示波管内电子束在电场或磁场中的偏转,显示随时间变化的电信号的一种观测仪器。它不仅可以定性观察电路(或元件)的动态过程,而且还可以定量测量各种电学量,如电压、周期、波形的宽度及上升、下降时间等。还可以用作其他显示设备,如晶体管特性曲线、雷达信号等。配上各种传感器,还可以用于各种非电量测量,如压力、声光信号、生物体的物理量(心电、脑电、血压)等。自1931年美国研制出第一台示波器至今已有70年,它在各个研究领域都取得了广泛的应用,示波器本身也发展成为多种类型,如慢扫描示波器、各种频率范围的示波器、取样示波器、记忆示波器等,已成为科学研究、实验教学、医药卫生、电工电子和仪器仪表等各个研究领域和行业最常用的仪器。
一、实验目的
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、测量电压和频率的方法;
,能用李萨如图形测量未知正弦信号的频率;
二、实验仪器
通用双通道示波器,函数信号发生器、同轴电缆等。
三、实验原理
示波器的结构如图1所示,由示波管(又称阴极射线管)、放大系统、衰减系统、扫描和同步系统及电源等部分组成。
图1 示波器的结构图
为了适应多种量程,对于不同大小的信号,经衰减器分压后,得到大小相同的信号,经过放大器后产生大约20V左右电压送至示波管的偏转板。
示波管是示波器的基本构件,它由电子枪、偏转板和荧光图2 示波管的结构
屏三部分组成,被封装在高真空的玻璃管内,结构如图2所示。电子枪是示波管的核心部分,由阴极、栅极和阳极组成。
(1)阴极――阴极射线源:由灯丝(F)和阴极(K)构成,阴极表面涂有脱出功较低的钡、锶氧化物。灯丝通电后,阴极被加热,大量的电子从阴极表面逸出,在真空中自由运动从而实现电子发射。
(2)栅极――辉度控制:由第一栅极G1(又称控制极)和第二栅极G2(又称加速极)构成。栅极是由一个顶部有小孔的金属圆筒,它的电极低于阴极,具有反推电子作用,只有少量的电子能通过栅极。调节栅极电压可控制通过栅极的电子束强弱,从而实现辉度调节。在G1的控制下,只有少量电子通过栅极,G2与A2相连,所加相位比A1高,G2的正电位对阴极发射的电子奔向荧光屏起加速作用。
(3)第一阳极――聚焦:第一阳极(A1)程圆柱形(或圆形),有好几个间壁,第一阳极上加有几百伏的电压,形成一个聚焦的电场。当电子束通过此聚焦电场时,在电场力的作用下,电子汇合于一点,结果在荧光屏上得到一个又小又亮的光电,调节加在A1上的电压可达到聚焦的目的。
(4)第二阳极――电子的加速:第二阳极(A2)上加有1000V以上的电压。聚焦后的电子经过这个高电压场的加速获得足够的能量,使其成为一束高速的电子流。这些能量很大的电子打在荧光屏上可引起荧光物质发光。能量越大就越亮,但不能太大,否则将因发光强度过大导致烧坏荧光屏。一般来说,A2上的电压在1500V左右即可。
(5)偏转板:由两对相互垂直的金属板构成,在两对金属板上分别加以直流电压以控制电子束的位置。适当调节这个电压可以把光点或波形移到荧光屏的中间部位。偏转板除了直流电压外,还有待测物理量的信号电压,在信号电压的作用下,光点将随信号电压变化而变化,形成一个反映信号