示波器實驗報告
示波器實驗報告
在不斷進步的時代,報告有著舉足輕重的地位,不同的報告內容同樣也是不同的。那麼報告應該怎麼寫才合適呢?以下是小編為大家收集的示波器實驗報告,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
一、【實驗名稱】
示波器的使用
二、【實驗目的】
1.瞭解示波器的基本結構和工作原理,掌握示波器的調節和使用方法
2.掌握用示波器觀察電訊號波形的方法
3.學會使用雙蹤示波器觀察李薩如圖形和控制示波管工作的電路
三、【實驗原理】
雙蹤示波器包括兩部分,由示波管和控制示波管的控制電路構成
1.示波管 示波管是呈喇叭形的玻璃泡,抽成高真空,內部裝有電子槍和兩隊相互垂直的偏轉板,喇叭口的球面壁上塗有熒光物質,構成熒光屏,高速電子撞擊在熒光屏上會使熒光物質發光,在熒光屏上就能看到一個亮點。Y偏轉板是水平放置的兩塊電極。在Y偏轉板上和X偏轉板上分別加上電壓,可以在熒光屏上得到相應的圖形。
2.雙蹤示波器的原理
雙蹤示波器控制電路主要包括:電子開關,垂直放大電路,水平放大電路,掃描發生器,同步電路,電源等;
其中,電子開關使兩個待測電壓訊號YCH1和YCH2週期性的'輪流作用在Y偏轉板,這樣在熒光屏上忽而顯示YCH1訊號波形,忽而顯示YCH2訊號波形,由於熒光屏熒光物質的餘暉及人眼視覺滯留效應,熒光屏上看到的是兩個波形。
如果正弦波與鋸齒波電壓的週期稍不同,屏上呈現的是一移動的不穩定圖形,這是因為掃描訊號的週期與被測訊號的週期不一致或不呈整數倍,以致每次掃描開始時波形曲線上的起點均不一樣所造成的,為了獲得一定數量的完整週期波形,示波器上設有“Time/div”調節旋鈕,用來調節鋸齒波電壓的週期,使之與被測訊號的週期呈合適的關係,從而顯示出完整週期的正弦波性。(看到穩定波形的條件:只有一個訊號同步)
當掃描訊號的週期與被測訊號的週期一致或是整數倍,屏上一般會顯示出完整週期的正弦波形,但由於環境或其他因素的影響,波形會移動,為此示波器內裝有掃描同步電路,同步電路從垂直放大電路中取出部分待測訊號,輸入到掃描發生器,迫使鋸齒波與待測訊號同步,此稱為“內同步”;反之則為“外同步”。操作時,使用“電平旋鈕”,改變觸發電勢高度,當待測電壓達到觸發電平時,開始掃描,直到一個掃描週期結束。但如果觸發電勢超出所顯示波形最高點或最低點的範圍,則掃描電壓消失,掃描停止。
3.示波器顯示波形原理
如果在示波器的YCH1或YCH2埠加上正弦波,在示波器的X偏轉板加上示波器內部的鋸齒波,當鋸齒波電壓的變化週期相等時,則在熒光屏上顯示出完整的正弦波形。
4.李薩如圖形的基本原理
如果在示波器的Y偏轉板上加上正弦波,在X偏轉板上加上另一正弦波,則當兩正弦波訊號的頻率比為簡單整數比時,在熒光屏上將得到李薩如圖形。
四、【儀器用具】:
訊號發生器、雙蹤示波頭、探頭
五、【實驗內容】
幾種李薩如圖形
nxny分別代表圖形在水平或垂直方向的切點數量
nx/ny=1/2 nx/ny=1/3 nx/ny=2/3 nx/ny=3/4
3.觀察李薩如圖形
a.開通CH2及相應的訊號發生器
b.調節該訊號發生器的輸出頻率,直至觀察到第二條穩定的正弦波
c.按下“HOR1 MENU”+F5(將CH2訊號從γ輸入)
d.再次調節頻率,使得fx/fy分別等於1:1,1:2,1:3,畫下圖形
六、【資料處理】
七、【實驗結果及分析小結】
示波器使顯示電壓隨時間變化的測試儀器,也就是電壓波形,是電子測試中最基礎也是最重要的儀器(以電子槍結構和人臉滯留效應為基礎)。利用示波器,可以觀測和比較單次過程和非週期現象、低頻和慢速訊號,以及不同時間不同地點觀測到的訊號。示波器的原理已應用於生活中的各類顯示屏上,極大地影響人類的生活。
在醫學方面,示波器主要用於各類影像圖形的呈現,如心電圖、CT、X光、核磁共振等。學習示波器的使用可以為以後的臨床工作增加經驗。
八、【誤差分析】
1.桌面振動造成的影響。
2.示波器上顯示的熒光線較粗,取電壓值時的熒光線間寬度不準,使電壓值不準。
3.取正弦週期時肉眼調節兩熒光線間寬度不準,導致週期測定不準確。
4.在選確定fy的值時上下跳動,可能造成取值不準。
5.機器系統存在系統誤差。
九、【思考與討論】
1.簡述示波器顯示u-t圖形(即電訊號波形)的原理。
答:示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束,打在塗有熒光物質的螢幕上,就可以產生細小的光點。當一個直流電壓加到一對偏轉板上時,將使光點在熒光屏上產生一個固定位移,該位移的大小與所加直流電壓成正比。如果分別將兩個直流電壓同時加到垂直和水平兩對偏轉板上時,則熒光屏上的光點位置就由兩個方向的位移所共同決定。在被測訊號的瞬時值的變化曲線,即u-t曲線。
2.怎樣用示波器定量地測量交流訊號的電壓有效值和頻率?
答:用游標法。
調節波形上下移動鍵,使一條水平線對準波谷或波峰,計算峰-峰值,除以二就是振幅,再除以√2(1.414)就是有效值。
3.觀察兩個訊號的合成李薩如圖形時,應如何操作示波器?
答:a.開通CH2及相應的訊號發生器fy
b.調節該訊號發生器的輸出頻率,直至觀察到第二條穩定的正弦波
c.按下“HOR1 MENU”+F5(將CH2訊號從γ輸入)
4.為了使李薩如圖形穩定下來,能否使用示波器上的同步旋鈕?為什麼?
答:不能。因為李薩如圖形實際上是一個質點同時在x軸、y軸上振動形成的;同步旋鈕是使每次掃描都掃描在同一個起始相位,使一個示波器內只有一個穩定的圖形。(例:當你測正弦波時示波器內有多個波形,這時就可以調節同步旋鈕)但從李薩如圖形的形成原理來看,調節同步旋鈕不能使它穩定下來。
5.用示波器觀測週期為0.2ms的正弦電壓,若在熒光屏上呈現了3個完整而穩定的正弦波形,掃描電壓的週期等於多少毫秒?
答: 0.2×3=0.6ms,所以週期是0.06ms.