《常用仪器仪表使用与维护教学课件 PPT 作者 韩雪涛 项目5 示波器的使用与维护》由会员分享，可在线阅读，更多相关《常用仪器仪表使用与维护教学课件 PPT 作者 韩雪涛 项目5 示波器的使用与维护（126页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、项目5 示波器的使用与维护,5.1 项 目 说 明,该项目主要介绍示波器的功能特点和使用方法。 项目以典型示波器为例，通过对示波器各功能键钮的介绍，使学习者对示波器的功能、种类以及使用特点有一个全面、系统的了解。,然后，该项目将示波器的使用“置身”于实际场景中，通过对各种元器件、电子产品、电子电路中的实际检测应用，从实操的角度诠释示波器的使用方法与使用技巧，使学习者的学习不是停留在课堂的层面，而是深入实践。 项目充分发挥“图解”特色，让学习者能够真切看到示波器实际应用的具体操作和使用过程中的需要注意的细节，真正掌握示波器的使用与维护等操作技能。,5.2 相 关 知 识,5.2.1 示波器的种类
2、及功能特点 1模拟示波器和数字示波器 （1）模拟示波器。 模拟示波器是一种实时监测波形的示波器，模拟示波器的实物外形如图5-1所示。,图5-1 模拟示波器的实物外形,图5-2 模拟示波器的电路框图,图5-3 模拟示波器示意图,图5-4 示波器的垂直偏转系统,图5-5 示波器的水平偏转系统,图5-6 水平扫描和垂直偏转共同作用,图5-7 典型的数字存储示波器,图5-8 手持式数字存储示波器,图5-9 模拟和数字示波器的电路结构的比较,图5-10 数字示波器的电路结构,2单踪示波器和双踪示波器,（1）单踪示波器。 单踪示波器只有一个信号输入端，在屏幕上只能显示一个信号，它只能检测一个信号波形的形状
3、、频率和周期，而不能进行2个信号或3个信号的比较，其实物外形如图5-11所示。,图5-11 单踪示波器实物外形,图5-12 单踪示波器的两种实例,（2）双踪示波器。,双踪示波器具有两个信号输入端，可以在显示屏上同时显示两个不同信号的波形，并且可以对两个信号的频率、相位、波形等进行比较，双踪示波器的实物外形如图5-13所示。,图5-13 双踪示波器实例,3普通示波器和专业示波器,（1）普通示波器。 普通示波器通常指中频示波器，一般适合于测量中高频信号，约为140MHz之间，常见的类型有20MHz、30MHz、40MHz信号示波器，其20MHz信号示波器实物外形如图5-14所示，40MHz信号示波
4、器实物外形如图5-15所示。,图5-14 20MHz信号示波器实物外形,图5-15 40 MHz信号示波器实物外形,（2）专业示波器。,低频（超低频）示波器和高频（超高频）示波器主要用于一些专业测量场合。 低频（超低频）示波器。 低频（超低频）示波器适合于测量超低频信号和低频信号，示波管的荧光材料使用长余辉材料，例如测量声音信号等。,图5-16所示为超低频示波器的实物外形。,图5-16 超低频示波器实物外形, 高频（超高频）示波器。,高频示波器主要测量高频信号的示波器，常见的频率有100MHz、150MHz、200MHz、300MHz等，它们的实物外形如图5-17所示。,图5-17 高频示波器
5、,图5-18 超高频示波器,5.2.2 示波器的按键功能,图5-19 典型双踪示波器的外形结构图,图5-20 示波器常用操作按钮, 电源开关（POWER）：其作用是接通和断开电源，当接通电源时，位于电源开关上方的电源指示灯变亮，电源开关和电源指示灯如图5-21所示。,图5-21 示波器电源开关（POWER）和指示灯,图5-22 双踪示波器无信号输入状态, CH1信号输入端（最大幅度300V）。 CH2信号输入端（最大幅度300V）。,（a）连接CH2插口 （b）连接CH1插口 图5-23 连接CH2插口和连接CH1插口,图5-24 显示两个信号波形,图5-25 调节扫描时间和水平轴微调, 调节
6、水平位置调整旋钮（H POSITION）：示波器开机后，屏幕出现一条明亮的直线，可能该信号线不处于显示屏水平居中位置，可以调节水平位置调整旋钮，将水平扫描直线调至中间位置，操作水平调整旋钮的操作如图5-26所示。,图5-26 调节水平位置调整旋钮, 调节亮度调整旋钮（INTENSITY）：如果观察到扫描线的亮度不够，或者是由于亮度过亮，此时可以调节亮度调整旋钮，使扫描线亮度适当，调节直线亮度的操作如图5-27所示。,图5-27 调节亮度调整旋钮, 聚焦调节旋钮（FOCUS）和度盘亮度调节钮（ILLUM）：如果聚焦和度盘亮度不正常，可以分别调节聚焦调节旋钮和度盘亮度调节钮，使扫描线变得清晰，如图
7、5-28所示。,图5-28 调整聚焦钮和调整度盘亮度, CH1交流直流接地切换开关（CH-1）AC-GND-DC）：根据CH1信号输入端输入的信号选择不同的挡位，如图5-29所示，“AC”为观测交流信号、“DC”为观测直流信号或包含直流成分的交流信号、“GND”为观测接地。,图5-29 调节CH1交流直流接地切换开关, CH2交流直流接地切换开关（CH-2）AC-GND-DC）：根据CH2信号输入端输入的信号选择不同的挡位，如图5-30所示，功能与上述CH1开关相同。,图5-30 调节CH2的交流直流接地切换开关, 显示方式选择旋钮（MODE）：显示方式选择旋钮设置了CH-1、CH-2、CHO
8、P、ALT和ADD共5个挡位，如图5-31所示。,图5-31 调节显示方式选择旋钮,CH1垂直位置调整旋钮（CH1）POSITION PULL DC OFFSET）。 CH2垂直位置调整旋钮（CH2）POSITION PULL INVERT）。,图5-32 调节CH2的垂直位置调整旋钮,CH1垂直轴灵敏度微调（VARIABLE）和垂直轴灵敏度切换（VOLTS/DIV）：这两个旋钮是一个同心调整旋钮，外圆环形旋钮是灵敏度切换钮，它可以根据被测信号的幅度切换电路的衰减量，使显示的波形在示波管上有适当的大小，图5-33所示为调整CH1信号波形垂直灵敏度的操作，另外内圆旋钮是微调钮。,图5-33 调节
9、CH1垂直轴灵敏度微调旋钮,CH2垂直轴灵敏度微调（VARIABLE）和垂直轴灵敏度切换（VOLTS/DIV）：负责对CH2信号波形的垂直灵敏度进行调整，调整后的信号波形要做到观察清晰即可，调节CH2垂直轴灵敏度微调旋钮的操作如图5-34所示。,图5-34 调节CH2垂直轴灵敏度微调旋钮,图5-35 同时接触两个探头,同步位置调整（TRIG LEVEL）：同步位置调整实际上是触发电平调整，前面我们介绍过示波器的同步方式有两种，一种是触发同步方式，另一种是强制同步方式。 同步示波器就是具有强制同步方式的示波器。 触发同步方式是通过调整示波器内同步电路中的触发电平，可微调同步信号的频率或相位，使之
10、与被测信号的相位一致（频率可为整数倍），示波器同步位置调整旋钮如图5-36所示。,图5-36 示波器同步位置调整旋钮,图5-37 触发电平调整的位置关系,TV-H和TV-V（电视信号的行场观测）：有些示波器在时间轴调整钮中设有电视行（TV-H）和电视场（TV-V）的挡。 这是专为观测电视信号中的行信号和场信号而设的。 能稳定地观测电视信号的波形。 该示波器是显示模式开关中设置电视信号的行、场同步方式。 将开关置于TV-H时，扫描信号以电视的行为基状，以便观测电视的行信号，再调整时间轴钮，在示波管上可以显示几行信号波形，如图5-38所示。,图5-38 开关置于TV-H挡,如果要观测电视信号中的场
11、信号，要将时间轴旋钮置于TV-V位置，这样使观测的场信号波形比较稳定，如图5-39所示。,图5-39 时间轴旋钮置于TV-V位置,外部水平轴输入端或外触发输入端（EXT.H or TRIG.IN）：当用示波器的内部扫描与外部信号同步时，从该端加入外部同步信号，如图5-40所示。,图5-40 示波器外部水平轴输入端,同步（触发）信号切换开关（TRIG SOURCE）：这是为使观测信号波形静止在示波管上而设的同步信号选择开关，INT（表示内同步源），EXT（由外部输入的信号作为同步基准），此外还有LINE（线路输入信号），作为同步信号源，选择内同步的方式时，电路从垂直轴送入的观测信号连接到扫描振荡
12、器上，如图5-41所示。,图5-41 同步信号切换开关的位置,较正信号输出端（CAL.5V）：垂直轴灵敏度校正用方波输出端（CAL），如图5-42所示，这是示波器内部电路自己产生的一个标准信号，一般示波器输出一个频率为1kHz幅度为0.5Vp-p的方波信号。,图5-42 较正信号输出端,接地端：测量信号波形时要将地线与被测设备的地线连接在一起。 水平扫描方向旋转钮（TRACE ROTATION）。 内触发方式选择（CH1-CH2 VERT MODE）。 延迟时间选择按钮（DELAY TIME）：设置了5个延迟时间挡位供选择使用。,显示方式选择按钮（DISPLAY NORM INTEN DELA
13、Y）：设置了“NORM”、“INTEN”、“DELAY”3个挡位供选择使用，如图5-43所示。,图5-43 延迟时间选择按钮和显示方式选择按钮,5.3 实 训 演 练,5.3.1 示波器的使用与维护 1示波器的使用方法 （1）示波器使用前的准备工作。 首先了解示波器使用时的注意事项，其中应了解如下几方面的注意事项。,a在使用示波器进行测试工作之前，必须阅读其技术说明书，以对所选用示波器的硬件、软件功能相特性参数有全面、准确的了解和掌握。 b注意电源电压值，应符合要求。接通电源后，要将部分示波器预热10min左右，使晶体管、集成电路、CRT和其他电子元器件都接近或达到正常工作温度，才开始调节和定
14、性观测波形。,c辉度不可调得过强，电子束光点不能在一点停留过久，以防损坏荧光屏。 对于LCD显示屏并不存在这样的问题。 但其正常工作时的电压、电流等技术指标也必须保护在正常的数值范围内。 d如果暂时不用示波器时，可以将辉度旋钮调节在最小的位置，不必切断电原，因为这样做既不浪费时间，又不易损坏集成电路、晶体管及示波管或电子管等器件。,e观察附加于直流上的交变信号或观测其合成信号波形与量值大小时，其混合电压的峰值不得大于通道输入电容器的耐压值，以防止电容器被击穿。 f每种型号的示波器，都给出配用探极的输入阻抗和各通道的直接输入阻抗，测量时，要充分估计该输入阻抗的有限值对破测电路或系统的影响，并与对
15、被观测信号产生的影响。,g被测信号经通道放大器输入时，其放大器的一端是接地的，示波器通道电路采取单端输入、双端对称输出的电路结构。 在测量时，也要充分考虑此接地对测量过程的影响。 h若被观测的信号电压或电流的幅值、频率过低或过高，则示波器通道电路原来已有的内置放大器不能满足技术要求，可选择使用作为附件的插入单元。,i示波器所处的自然环境和工作场所，应该具有合适的温度、湿度，并且应不受外界电磁场、相射与机械振动的干扰。否则，将影响正常测试工作，甚至损坏示波器。 j维修电子示波器时要特别注意安全，谨防触及高压造成人身伤害。, 开机前检查键钮。,图5-44 开机前检查键钮, 调整扫描线的亮度。,图5
16、-45 示波器各个键钮初始状态示意图, 在测试信号之前检查探头、插头、引线电缆及键钮是否正常，还可以采用输入一个人身感应信号，简便的方法是用手摸一下示波器探头，此时在示波管上会出现一个规则的50Hz信号，或是检测一下示波器上的标准1 000Hz信号。,图5-46 测人身感应信号的波形,（2）示波器测试信号波形的操作步骤。,示波器使用前的准备工作完成以后就可以进行信号波形的测量了，具体的操作步骤如下。 首先将示波器的电源线接好，并接通电源，打开电源开关，其操作如图5-47所示。,图5-47 打开示波器, 估计被测信号的大小，初步确定测量示波器的挡位，操作如图5-48所示。,图5-48 确定测量示波器的挡位, 调整垂直轴灵敏度开关，将扫描线（水平
