文档介绍:示波器的原理和使用 声速测量
实验报告
双33A组 2号
石健
水工71
实验日期:2008年11月5日
第一部分 示波器的原理和使用
一.实验目的
(1) 了解示波器的基本构造及原理,掌握其使用方法并能够熟练操作
(2) 观测各种波形和李萨如图形
(3) 研究方波与三角波、脉冲波之间的关系
二.示波器的原理
示波器的基本结构如上图。主要有:示波管(阴极射线管),竖直放大器(Y轴放大),水平放大器(X轴放大),扫描发生器,触发同步,直流电源等。
示波器显示波形的原理
在竖直偏转板上加一变化电压,则电子束的亮点将在竖直方向来回运动,若同时在水平偏转板上加以扫描电压(锯齿波),则能够显示出波形。若Y轴上加正弦电压,则X轴扫描电压的周期与其相等时,将能显示出完整的波形。
同步(整步)
若锯齿波的周期Tx比正弦波的周期Ty略小,屏幕上显示的波形每次都不重叠,好像波在向右移动。其原因是Tx和Ty不等或不成整数倍,以致每次扫描开始时波形曲线上起点不同。
“TIME/DIV”(时间分度)调节旋钮用来调节锯齿波电压的周期Tx(或频率fx),使之与被测信号Ty(或频率fy)有合适的关系,从而在示波器屏幕上得到所需书目的完整的被测波形。
“TRIG LEVER”(触发电平),一般能使波形稳定。
三.实验仪器
示波器
实验中使用使用的是SS-7802A型示波器,可同时测量在20MHz范围内的两个信号的双踪示波器,即在屏幕上能同时看到Y1和Y2两个信号。
一些重要功能键:
FUNCTION:功能选择键,光标测量调节
ΔV-Δt-OFF:按此键用光标法测量幅值和周期
TCK-C2:可以选择V(H)-Track(光标跟踪方式)同时移动两光标,也可以选择V(H)-C2只移动光标V2或H2。
GFG-8016G函数信号发生器
产生1~1MHz的方波、三角波及正弦波
四.实验内容
观测波形
自制可输出正弦波、方波、三角波和尖脉冲波四种波形的信号发生器(DB-87型),用示波器测出其正弦波输出幅度的有效值,方波幅度的峰峰值,三角波的周期,尖波的频率。
观察李萨如图形
原理:如果示波器的X和Y输入是频率相同或呈简单整数比的两个正弦电压,则屏幕上的光点将呈现特殊形状的轨迹。这种轨迹称为李萨如图形。作限制X,Y方向变化范围的假想方框,横边上切点数为nx,竖边上为ny,则fy:fx=nx: ny。
内容:将自制信号源和函数信号发生器(GFG-8016型)的正弦波信号分别输入到示波器的X,Y输入端。调处频率比为1:1或1:2的李萨如图形。并由此定出自制信号源正弦波的信号的频率。
根据电容充放电原理,研究方波与三角波、尖脉冲波之间的关系(注:当时时间不够,没有做这部分内容)
第二部分 声速测量
一.实验目的
(1) 了解声波在空气中传播速度与气体状态参量的关系
(2) 了解超声波产生和接收的原理,学习一种测量空气中声速的方法,加深相位概念。
二.实验原理
声波在空气中的传播速度
在理想气体中声波的传播速度为
其中是比热容比,即气体定压比热容与定容比热容的比值,M是气体的摩尔质量,T是绝对温度,R=