示波器的使用方法步骤

    一、示波器介绍：

    示波器是一种用途广泛的电子测量仪器，它可以将肉眼看不见的电信号转换成可见的图像。

    示波器使用由高速电子组成的狭窄电子束，在涂有荧光材料的屏幕上可以产生小的光点。在测量信号的作用下，电子束在屏幕上绘制测量信号瞬时值的变化曲线。

    示波器显示信号电压随时间变化。因此，示波器可用于测量信号的频率、周期、信号的上升/下降、信号的过度冲击、信号的噪声、信号之间的时间关系等。

    在示波器显示屏上，横坐标(X)代表时间，纵坐标(Y)代表电压。(注:如果示波器具有测量电流的功能，纵坐标也代表电流。)还有一个亮度(Z)，很少被注意到。在TEK的DPO示波器中，亮度也表示出现概率(它用16级灰度表示出现概率)。

    二、示波器的基本功能：

    用于测量交流电流或脉冲电流波形状的仪器由电子管放大器、扫描振荡器、阴极射线管等组成。除了观察电流的波形外，还可以测量频率、电压强度等。示波器可以用来观察所有可以转化为电效应的周期性物理过程。

    三、示波器分类：

    (1)根据不同的信号进行分类。

    模拟示波器使用模拟电路（基于电子枪的示波器管）向屏幕发射电子枪。发射的电子通过聚焦形成电子束并击中屏幕。屏幕的内表面涂有荧光物质，因此电子束击中的点将发出光。

    数字示波器是一系列技术制造的高性能示波器，如数据采集、A/D转换和软件编程。数字示波器的工作模式是通过模拟转换器（ADC）将测量电压转换为数字信息。数字示波器捕获一系列波形样本值，并存储样本值。存储限值是判断累积样本值是否能描述波形，然后重构数字示波器的波形。数字示波器可分为数字存储示波器（DSO）、数字荧光示波器（DPO）和采样示波器。

    为了提高模拟示波器的带宽，需要一根示波管，通过垂直放大和水平扫描进行全面推广。为了提高带宽，数字示波器只需要提高前端A/D转换器的性能，并且对示波器和扫描电路没有特殊要求。此外，数字示波器可以充分利用记忆、存储和处理，以及各种触发和先进的触发能力。20世纪80年代，数字示波器如雨后春笋般涌现，取得了许多成就有可能完全取代模拟示波器。模拟示波器确实从前台退到后台。

    (2)根据不同的结构和性能进行分类。

    ①普通示波器：电路结构简单，频带狭窄，扫描线性差，仅用于观察波形。

    ②多用途示波器:宽频带，扫描线性好，可定量测试直流、低频、高频、超高频信号和脉冲信号。借助振幅校准器和时间校准器，测量精度可达5%。

    ③多线示波器：采用多束示波器，可在荧光屏上同时显示两个以上同频信号的波形，无时差，时序准确。

    ④多轨道示波器：具有电子开关和门控制电路的结构，可以在同一频率信号的荧光屏上同时显示两个以上的波形。但存在时间差，时间关系不准确。

    ⑤采样示波器。采用采样技术将高频信号转换为模拟低频信号进行显示，有效频带可达到GHz级。

    ⑥记忆示波器：采用存储示波管或数字存储技术，在示波管的荧光屏过程、非周期性现象和超低频信号长期保留在荧光屏上或存储在电路中进行重复测试。

    ⑦数字示波器：内部有一个微处理器，外部有一个数字显示器。一些产品可以在示波器管荧光屏上显示波形和字符。测量信号通过模拟数字变换器（A/D变换器）发送到数据存储器。通过键盘操作，可以增加、减少、乘法、除法、求平均值、求平方根值、求平均方根值等操作，并显示答案数。

    四、示波器的基本结构简介：

    显示电路

    显示电路包括两部分：示波器和控制电路。示波器是一种特殊的电子管，是示波器的重要组成部分。示波器由电子枪、偏转系统和荧光屏组成。

    (1)电子枪。

    电子枪用于产生和形成高速、聚束的电子流，轰击荧光屏使其发光。

    (2)偏转系统。

    示波管的偏转系统多为静电偏转，由两对垂直的平行金属板组成，分别称为水平偏转板和垂直偏转板。分别控制电子束在水平和垂直方向上的运动。

    (3)荧光屏。

    荧光屏位于示波管的端部，其功能是在偏转后显示电子束，以便观察。

    Y轴放大电路。

    由于示波管的偏转灵敏度很低，比如常用的示波管13SJ38J型，其垂直偏转灵敏度为0.86mm/V(约12V电压产生1cm的偏转量)，所以一般测量的信号电压应该先通过垂直放大电路放大，然后添加到示波管的垂直偏转板上，以获得适当大小的垂直方向图。

    X轴放大电路。

    由于示波管水平方向的偏转灵敏度也很低，水平放大电路的水平偏转板的电压（锯齿波电压或其他电压），然后添加到示波管的水平偏转板，以获得水平方向的适当尺寸。

    扫描同步电路。

    扫描电路产生锯齿波电压。锯齿波电压的频率可以在一定范围内连续调整。锯齿波电压的作用是使指示波管阴极发出的电子束在荧光屏上形成与时间成正比的周期性水平位移，即形成时间基线。通过这种方式，可以在荧光屏上根据时间变化波形显示添加到垂直方向的测量信号。

    电源电路。

    供电电路：供电垂直和水平放大电路、扫描和同步电路、负高压、灯丝电压等。示波管和控制电路所需。

    五、示波器的使用方法：

    虽然示波器分为几种类型和许多类型，但一般示波器在使用方法的基本方面是相同的，除了频带宽度和输入灵敏度不完全相同。本章以SR-8双轨示波器为例。

    (1)面板装置SR-8双轨示波器的面板图如图所示。根据其位置和功能，面板装置通常可以分为三个部分:显示、垂直(Y轴)和水平(X轴)。这三个部分的控制装置的功能现在分别介绍。

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