电子技能与实训项目教程-项目3示波器的使用

项目三示波器的使用第 2 页任务一YB4328型示波器的面板主要由显示屏、功能控制键和一些插孔组成YB4328型示波器面板的认识显示屏功能控制键区插孔第 3 页认识显示屏任务一显示屏是用来直观地显示被测信号的。YB4328型示波器的显示屏外形如图3-2所示，在显示屏上标有8行10列的坐标格，在屏幕的正中央有一个十字架状的坐标刻度线，将每个小方格的坐标从纵、横方向各分成五等分，即每一个小坐标相当于0.2格，有利于减小读数时产生的偏差数字式万用电表面板的认识坐标刻度线第 4 页认识功能控制键和信号认识功能控制键和信号插孔插孔YB4328型示波器的功能控制键在面板上的分布如图所示任务一指针式万用电表面板的认识第 5 页电源开关与指示灯：电源开关按下时，示波器电源接通，电源指示灯亮辉度旋钮：辉度旋钮又称亮度旋钮，它的作用是调节显示屏上扫描线或光点的明暗程度聚焦旋钮：聚焦旋钮的作用是调节扫描线或光点的粗细，以便使显示出来的扫描线看上去细而清晰光迹旋转：当水平扫描线与显示屏上的水平坐标不平行时，调节此旋钮 任务一指针式万用电表面板的认识 电源指示灯电源开关，按下为“开”，弹出为“关”调节此旋钮可以改变扫描线的明暗程度。顺时针调节，扫描线的亮度将增大 第 6 页校准信号输出端口：此端口输出峰-峰值为0.5VP-P，频率为1 kHz的方波信号，用以校准Y轴偏转系数和扫描时间系数CH1、CH2输入插孔：测试信号从CH1输入插孔输入时，信号进入CH1通道；测试信号从CH2输入插孔输入时，信号进入CH2通道CH1、CH2输入耦合方式开关：输入耦合方式开关的作用是选择被测信号的输入耦合方式。CH1通道和CH2通道的输入耦合方式开关的功能与排列完全一致，两组开关是相互独立的，分别控制CH1通道和CH2通道被测信号的输入耦合方式。它们各有两个开关，三种输入耦合方式 任务一指针式万用电表面板的认识 此处输出0.5VP-P，1 kHz的标准方波信号CH1输入插孔CH2输入插孔 CH1输入耦合方式开关CH2输入耦合方式开关按下为“接地”弹出为“DC”按下为“AC”第 7 页垂直输入方式开关：垂直输入方式开关的作用是控制电子开关来选择被测信号的输入方式CH1、CH2垂直灵敏度开关及微调旋钮：垂直灵敏度开关的作用是调节显示屏上信号波形的幅度。垂直灵敏度开关简称“V/DIV”开关，CH1和CH2通道的垂直灵敏度开关完全一致，垂直灵敏度开关的外旋钮为粗调，内旋钮为微调，它们分别对CH1、CH2通道信号的幅度进行调节。粗调分5 mV/DIV10 V/DIV共11个挡级，可根据被测信号的电压幅度选择合适的挡级；微调可实现对显示波形幅度的连续调节，将微调旋钮顺时针调到底时为校准位置，在测量信号电压的大小时要将微调旋钮调到此位置任务一指针式万用电表面板的认识 单按此键，将只接收CH1输入插孔送来的信号单按此键，将只接收CH2输入插孔送来的信号按下此键，CH2信号反相；弹出此键，CH2信号为常态两键都按下时，同时显示两通道的信号；两键都弹出时，将两信号叠加后再显示（两个波形合成一个波形）同时观测两频率较高的信号时，弹出此键；同时观测两频率较低的信号时，按下此键微调粗调CH1垂直灵敏度开关CH2垂直灵敏度开关第 8 页CH1、CH2垂直“5扩展”开关：YB4328型示波器的垂直灵敏度开关的最小挡级是5 mV/DIV，当测量幅度较小的信号时，需要将显示屏的波形幅度在垂直方向扩展才能进行正常的观测。按下此开关，被测信号的幅度将在显示屏上扩展5倍CH1、CH2垂直位移旋钮：CH1垂直位移旋钮的作用是调节显示屏上CH1通道波形在垂直方向的位置；CH2垂直位移旋钮的作用是调节显示屏上CH2通道波形在垂直方向的位置 任务一指针式万用电表面板的认识 CH1“5扩展”开关CH2“5扩展”开关第 9 页水平扫描速率开关及微调旋钮：水平扫描速率开关简称“T/DIV”开关，它的作用是调节显示屏上信号波形在水平方向的宽度。水平扫描速率开关如图3-15所示，外旋钮为粗调开关，内旋钮为微调旋钮。粗调开关分0.1 /DIV0.2 s/DIV共20个挡级，要根据被测信号的周期选择合适的挡级。微调可实现对显示波形宽度的连续调节，将微调旋钮顺时针调到底时为校准位置，在测量信号的周期时要将微调旋钮调到此位置水平“5扩展”开关：按下此开关，被测信号的宽度将在显示屏上扩展5倍。任务一指针式万用电表面板的认识 第 10 页水平位移旋钮：水平位移旋钮的作用是调节显示屏上扫描光迹在水平方向的位置，即可以使扫描光迹左右移动触发电平旋钮：触发电平旋钮的作用是调节被测信号在变化至某一电平时触发扫描，当显示的波形在水平方向不稳定时调节此旋钮扫描方式选择开关：扫描方式选择开关的作用是选择扫描的工作方式，共有4种工作方式 任务一指针式万用电表面板的认识 极性开关：极性开关用于选择被测信号在上升沿或下降沿触发扫描。测量正脉冲的前沿或负脉冲的后沿应“弹出”；测量正脉冲的后沿或负脉冲的前沿应“按下”第 11 页触发指示灯：此指示灯具有两种功能指示，当仪器工作在非单次扫描方式时，此灯亮表示扫描电路工作在被触发状态；当仪器工作在单次扫描方式时，此灯亮表示电路处在准备状态，此时若有信号输入将产生一次扫描，指示灯随之熄灭触发源选择开关：触发源选择开关用于选择不同的触发源 任务一指针式万用电表面板的认识 外触发信号输入插孔：当选择外触发方式时，触发信号由此插孔输入第 12 页使用技术要点辉度：亮点辉度要适中，不宜过亮聚焦：使用光点聚焦，不要使用扫描线聚焦测量：在显示屏的有效面积内测量连接：与被测电路间用同轴电缆连接探极：探极要专用，使用前要校正灵敏度：善于使用垂直灵敏度开关，垂直方向波形要充分展开稳定度：扫描“稳定度”、触发电平、触发极性要配合使用示波器面板按键、开关的操作任务二 衰减开关第 13 页基本操作步骤（1）通电前检查。检查电源电压与仪器工作电压是否相符；检查电源线、探极线是否完好。（2）开机预热。调节“辉度”和“聚焦”旋钮，使亮度适中、聚焦最佳。（3）仪器校准。利用仪器内部输出的探极校准信号，校准探极的补偿电容，检查垂直和水平偏转因数（4）方式选择。根据被测信号选择正确的输入耦合方式、触发方式、扫描工作方式、垂直方式等。（5）波形显示调节。调节灵敏度、扫描速率、垂直位移、水平位移、电平等旋钮，使显示波形稳定，垂直幅度和水平宽度适中。示波器面板按键、开关的操作任务二 补偿电容调节孔第 14 页技能实训练一练准备一台示波器和一台函数信号发生器，对照示波器使用说明书，熟悉示波器面板上各个按键、开关的位置和功能，并完成以下各项操作。（1）调出一个光点，并进行亮度、聚焦等调节。（2）调出一条水平扫描线，并进行光迹旋转、水平位移、垂直位移等调节。（3）输入一个正弦波信号，并在示波器显示屏上显示出来，通过对某些旋钮的调节，改变显示波形在垂直方向的幅度、在水平方向的宽度。任务二 示波器面板按键、开关的操作第 15 页实训总结写一写你在对示波器各功能按键、开关的操作中有哪些体会？请写出来，填入表3-1中任务二 示波器面板按键、开关的操作第 16 页电压峰-峰值的概念电压峰电压峰-峰值峰值是指交流电、脉冲电等波形中，波形最高点与最低点之间的电压差电压差电压峰-峰值的测量任务三 第 17 页电压峰-峰值的测量过程双踪示波器有CH1、CH2两个垂直通道，在测量一个信号时，可以利用两个通道中的任意一个通道进行测量电压峰-峰值的测量任务三 第 18 页第一步选择垂直方式、输入耦合方式和触发方式。垂直方式置“CH1”；CH1输入耦合方式置“AC”；触发方式置“CH1”选择合适的CH1垂直灵敏度开关挡位。估计被测信号的电压峰-峰值，选择合适的CH1垂直灵敏度开关挡位第二步第三步第四步第五步选择合适的水平扫描速率开关挡位。估计被测信号的周期，选择合适的水平扫描速率开关挡位用同轴电缆探极与被测电路连接。将探极的地线与被测电路的地线相连，将探极的信号极与被测电路的信号端相连调节垂直位移和水平位移旋钮，使波形处于显示屏的合适位置电压峰-峰值的测量过程电压峰-峰值的测量任务三 第六步观察波形，读出被测信号的电压峰-峰值。如果显示波形垂直方向的幅度过大或过小，可调节垂直灵敏度开关；如果显示波形水平方向过宽或过窄，可调节扫描速率开关；如果显示波形水平方向不稳定，可调节触发电平旋钮第 19 页电压峰-峰值的计算方法电压峰-峰值的计算方法为：先读出显示波形在显示屏垂直方向上所占的格数，再观察灵敏度开关所处的挡位（*V/DIV），利用下方公式即可计算出电压峰-峰值VP-P。电压峰-峰值的测量任务三 第 20 页读数技巧为了读数快速准确，减小读数时产生的误差，读数时要注意以下两点：（1）调节垂直灵敏度开关挡位，尽量使显示的波形在不超出显示屏显示范围的情况下在垂直方向充分展开，如图3-27所示。（2）调节垂直位移和水平位移旋钮，使显示波形的负峰顶点与某一水平坐标线对齐，将某一正峰顶点与垂直中心坐标线对齐，如图3-28所示。很显然，读图3-29所示波形时，会增加读数时间和增大读数误差。电压峰-峰值的测量任务三 从下往上读数正峰顶点与垂直中心坐标线对齐图3-28 水平位移、垂直位移调节合适的情况图3-27 垂直灵敏度开关挡位的调节图3-29 水平位移、垂直位移调节不当的情况第 21 页当探极置于“衰减”位置和垂直“5扩展”开关按下时的读数方法测量电压峰-峰值大于80 V的交流信号时，要事先通过探极上的衰减开关对被测信号进行衰减在测量电压峰-峰值很小的交流信号时，要将垂直“5扩展”开关按下，使显示的波形在垂直方向上扩展5倍当探极置于“衰减”位置和垂直“5扩展”开关按下时电压峰-峰值的读数方法为：当探极衰减置“10”（10：1）时，读数应乘以10；当灵敏度置“5扩展”时，读数应除以5电压峰-峰值的测量任务三 第 22 页技能实训练一练准备一台示波器和一台函数信号发生器，进行交流电压峰-峰值的测量训练。通过改变函数信号发生器输出的信号波形状（正弦波、三角波、矩形波）和幅度，进行多次测量，直到操作熟练为止电压峰-峰值的测量任务三 第 23 页实训总结写一写你在电压峰-峰值的测量训练中有哪些体会？请写出来，填入表3-2中电压峰-峰值的测量任务三 第 24 页周期的测量过程利用CH1通道测量一个交流信号的周期的过程如图所示周期的测量任务四 第 25 页第一步选择垂直方式、输入耦合方式和触发方式。垂直方式置“CH1”；CH1输入耦合方式置“AC”；触发方式置“CH1”选择合适的CH1垂直灵敏度开关挡位。估计被测信号的电压峰-峰值，选择合适的CH1垂直灵敏度开关挡位第二步第三步第四步第五步选择合适的水平扫描速率开关挡位。估计被测信号的周期，选择合适的水平扫描速率开关挡位用同轴电缆的探极与被测电路连接。将探极的地线与被测电路的地线相连，将探极的信号极与被测电路的信号端相连调节垂直位移和水平位移旋钮，使波形处于显示屏的合适位置周期的测量过程第六步观察波形，读出被测信号的周期。如果显示波形垂直方向的幅度过大或过小，可调节垂直灵敏度开关；如果显示波形水平方向过宽或过窄，可调节扫描速率开关；如果显示波形水平方向不稳定，可调节触发电平旋钮周期的测量任务四 第 26 页周期的计算方法信号周期的计算方法为：先读出显示波形一个周期在显示屏水平方向上所占的格数，再观察水平扫描速率开关所处的挡位（*s/DIV），利用下方公式即可计算出周期T周期的测量任务四 第 27 页读数技巧为了读数快速准确，减小读数时产生的误差，读数时应注意以下两点：（1）利用水平扫描速率开关，使显示的波形在水平方向充分展开（但必须保证在显示屏上显示一个以上周期的波形）。（2）调节垂直位移和水平位移旋钮，将波形的某一上升沿（或下降沿）与某一垂直坐标线和水平中心坐标线相交的点对齐，即三线交于一点，将此处作为读周期的起点。周期的测量任务四 第 28 页当探极置于“衰减”位置和垂直“5扩展”开关按下时的读数方法测量电压峰-峰值大于80 V的交流信号时，要事