下面介绍利用示波器测量电压、时间、相位、频率的方法。
1、电压的测量:
利用示波器所做的任何测量,都是归结为对电压的测量。示波器可以测量各种波形的电压幅度,既可以测量直流电压和正弦电压,又可以测量脉冲或非正弦电压的幅度。更有用的是它可以测量一个脉冲电压波形各部分的电压幅值。
2、时间的测量:
示波器时基能产生与时间呈线性关系的扫描线,因而可以用荧光屏的水平刻度来测量波形的时间参数,如周期性信号的重复周期、脉冲信号的宽度、时间间隔、上升时间(前沿)和下降时间(后沿)、两个信号的时间差等等。
3、相位的测量:
利用示波器测量两个正弦电压之间的相位差具有实用意义,用计数器可以测量频率和时间,但不能直接测量正弦电压之间的相位关系。
4、频率的测量:
用示波器测量信号频率可采用周期法。对于任何周期信号,可用前述的时间间隔的测量方法,先测定其每个周期的时间T,再用下式求出频率f :f=1/T
扩展资料
使用示波器的操作事项:
1、通用示波器通过调节亮度和聚焦旋钮使光点直径最小以使波形清晰,减小测试误差;不要使光点停留在一点不动,否则电子束轰击一点宜在荧光屏上形成暗斑,损坏荧光屏。
2、测量系统- 例如示波器、信号源;打印机、计算机等设备等。被测电子设备- 例如仪器、电子部件、电路板、被测设备供电电源等设备接地线必须与公共地(大地)相连。
3、用户如须要测量开关电源(开关电源初级,控制电路) 、UPS(不间断电源)、电子整流器、节能灯、变频器等类型产品或其它与市电AC220V 不能隔离的电子设备进行浮地信号测试时,必使用DP100高压隔离差分探头。
参考资料来源:百度百科-示波器
对于一个波形中两点间时间间隔的测量,如图所示。
①将信号馈入CH1或CH2输入插座,设置垂直方式为被选通道。
②调整电平使波形稳定显示(如峰值自动,则无须调节电平)。
③将扫速微调顺时针旋足(校正位置),调整扫速控制器,使屏幕上显示1~2个信号周期。
④分别调整垂直移位和水平移位,使波形中需测量的两点位于屏幕中央水平刻度线上。
⑤测量两点之间的水平刻度,按下列公式计算出时间间隔。
。。。。.两点间水平距离(格)*扫描时间因数(时间/格)
时间间隔(s)= —————————————————————————
。。。。。。。。..水平扩展倍数 上升(或下降)时间的测量方法和时间间隔的测量方法一样,只不过是测量被测波形满幅度的10%和90%两处之间的水平轴距离,如图所示。
①设置垂直方式为CH1或CH2,将信号馈送到被选中的通道输入插座。
②调整电压衰减和微调,使波形的垂直幅度显示5格。
③调整垂直移位,使波形的顶部和底部分别位于100%和0%的刻度线上。
④调整扫速开关,使屏幕显示波形的上升沿或下降沿。
⑤调整水平位移,使波形上升沿和10%处相交于某一垂直刻度线上。
⑥测量10%到90%两点间的水平距离(格),如波形的上升或下降较快,则可将水平扩展*10,使波形在水平方向上扩展10倍。
⑦按下列公式计算出波形的上升(或下降)时间。
。。。。。。..水平距离(格)* 扫描时间因数(时间/格)
上升(或下降)时间= ————————————————————————
。。。。。。。。。。.水平扩展倍数 对两个相关信号的时间差测量,如图所示。
①将参考信号和一个待比较信号分别馈入“CH1”和“CH2”输入插座。
②根据信号频率,将垂直方式置于“ALT”或“CHOP”。
③设置触发源至参考信号那个通道。
④调整电压衰减器和微调控制器,使显示合适的幅度。
⑤调整电平使波形稳定显示。
⑥调整SEC/DIV,使两个波形测量点之间有一个能方便观察的水平距离。
⑦调整垂直移位,使两个波形的测量点位于屏幕中央水平刻度线上。
。。..水平距离(格)*扫描时间因数(时间/格)
时间差 = ——————————————————————
。。。。。。.水平扩展倍数 相位差的测量可参考时间差的测量方法,如上图所示。
①按以上时间差测量方法的步骤①至④设置有关控制器。
②调整电压衰减器和微调控制器,使两个波形的显示幅度一致。
③调整扫速开关和微调,使波形的一个周期在屏幕上显示8格,这样水平刻度线上1DIV=45°(360°/8)。
④测量两个波形相对位置上的水平距离(格)。
⑤按下列公式计算出两信号的相位差: 相位差=水平距离(格)*45°/格。
周期法 对于任何周期信号,可用前述的时间间隔的测量方法,先测定其每个周期的时间T,再用下式求出频率f :f=1/T 例如示波器上显示的被测波形,一周期为8div,“t/div”开关置“1μs”位置,其“微调”置“校准”位置。
则其周期和频率计算如下: T=1us/div*8div = 8us f= 1/8us =125kHz 所以,被测波形的频率为125kHz。 2.李萨育图形法测频率 将示波器置X-Y工作方式,被测信号输入Y轴,标准频率信号输入“X外接”,慢慢改变标准频率,使这两个信号频率成整数倍时,例如fx : fy=1:2,则在荧光屏上会形成稳定的李沙育图形。
苏州大学徐平生示波器是常用的测量仪器,它可以测量表征电信号特征的所有参数,例如电压、电流、时间、频率和相位差等。
在电子电路实验中常常发现有些学生不能正确、熟练地掌握测量方法,影响实验数据的准确性,为此对示波器的基本测量方法作扼要的介绍。1电压的测量常用的是直接测量法,通过测量荧光屏上显示出的被测电压波形的高度(div),然后根据该示波器的Y轴偏转灵敏度(V/div)换算成电压值。
测量时,先利用示波器内部的校正信号进行校准,然后测量。被测信号电压从示波器的输入端输入,调整示波器面板上有关开关与旋钮,使荧光屏上显示出稳定的波形,读出峰与峰之间的高度A(div),记下示波器灵敏度选择开关的档级B(V/div)。
可由下式计算出被测电压的峰峰值。若用10:1的探头来测量被测电压,则应乘上探头的衰减率。
例如Y灵敏度开关置于0.2V/div档级,量得荧光屏上被测电压波形的峰与峰之间的Y轴偏转高度占Y轴坐标刻度5格,即A=5div,则被测信号电压为10V。
测量瞬时值的最好办法是使用示波器的单次触发来抓取这个瞬时信号。
一般的示波器选择单次触发,调整触发电平,使信号只能由这个需要测的这个瞬时值的信号触发,信号触发后,示波器就会停止采集,屏幕上就只有这个瞬时信号,这样就可以测量了。
当然这样只适用于一些脉冲信号,对于一些不规则的信号可能这种简单的触发方式就不行了,在一些高端示波器上会有区域触发,可以框选示波器屏幕上的区域,信号出在在区域中才触发不出现不触发,这样更方便抓取信号。
一、示波器测电压的方法
1.直接测量法
所谓直接测量法,就是直接从屏幕上量出被测电压波形的高度,然后换算成电压值。定量测试电压时,一般把Y轴灵敏度开关的微调旋钮转至“校准”位置上,这样,就可以从“V/div”的指示值和被测信号占取的纵轴坐标值直接计算被测电压值。所以,直接测量法又称为标尺法。
(1)直流电压的测量
将Y轴输入耦合开关置于“地”位置,触发方式开关置“自动”位置,使屏幕显示一水平扫描线,此扫描线便为零电平线。
将Y轴输入耦合开关置“DC”位置,加入被测电压,此时,扫描线在Y轴方向产生跳变位移H,被测电压即为“V/div”开关指示值与H的乘积。
直接测量法简单易行,但误差较大。产生误差的因素有读数误差、视差和示波器的系统误差(衰减器、偏转系统、示波管边缘效应)等。
(2)交流电压的测量
将Y轴输入耦合开关置于“AC”位置,显示出输入波形的交流成分。如交流信号的频率很低时,则应将Y轴输入耦合开关置于“DC”位置。
将被测波形移至示波管屏幕的中心位置,用“V/div”开关将被测波形控制在屏幕有效工作面积的范围内,按坐标刻度片的分度读取整个波形所占Y轴方向的度数H,则被测电压的峰-峰值VP-P可等于“V/div”开关指示值与H的乘积。如果使用探头测量时,应把探头的衰减量计算在内,即把上述计算数值乘10。
例如示波器的Y轴灵敏度开关“V/div”位于0.2档级,被测波形占Y轴的坐标幅度H为5div,则此信号电压的峰-峰值为1V。如是经探头测量,仍指示上述数值,则被测信号电压的峰-峰值就为10V。
2.比较测量法
比较测量法就是用一已知的标准电压波形与被测电压波形进行比较求得被测电压值。
将被测电压Vx输入示波器的Y轴通道,调节Y轴灵敏度选择开关“V/div”及其微调旋钮,使荧光屏显示出便于测量的高度Hx并做好记录,且“V/div”开关及微调旋钮位置保持不变。
去掉被测电压,把一个已知的可调标准电压Vs输入Y轴,调节标准电压的输出幅度,使它显示与被测电压相同的幅度。此时,标准电压的输出幅度等于被测电压的幅度。比较法测量电压可避免垂直系统引起和误差,因而提高了测量精度。
选择双通道的断续模式,信号分别输入ch1、ch2,调节 y 轴增益,使两个信号幅度相同。
选择 ch1 触发,如果 ch2 的波形在 ch1 之后,就是 ch1 超前 ch2 ,观察波形相同位置的时间差,再与一个周期的时间相比,就知道相位差了。
用示波器测量精度不高。
用李沙育图形也可以测量,不过会判断的人不多吧,做李沙育图形实验主要是满足好奇心。
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