示波器的使用实验报告

示波器的使用实验报告（精选12篇）

1.示波器的使用实验报告 篇一

示波器实验报告

示波器实验报告

【实验题目】示波器的原理和使用

【实验目的】

1.了解示波器的基本机构和工作原理，掌握使用示波器和信号发生器的基本方法。

2.学会使用示波器观测电信号波形和电压副值以及频率。

3.学会使用示波器观察李萨如图并测频率。

【实验原理】

1.示波器都包括几个基本组成部分：

示波管(阴极射线管)、垂直放大电路(Y放大)、水平放大电路(X放大)、扫描信号电路(锯齿波发生器)、同步电路、电源等。

2.李萨如图形的原理：

如果示波器的X和Y输入时频率相同或成简单整数比的两个正弦电压，则荧光屏上将呈现特殊的光点轨迹，这种轨迹图称为李萨如图形。

如果作一个限制光点x、y方向变化范围的假想方框，则图形与此框相切时，横边上的切点数nx与竖边上的切点数ny之比恰好等于Y与X输入的两正弦信号的频率之比，即fy:fx=nx:ny。

【实验仪器】

示波器×1，信号发生器×2，信号线×2。

【实验内容】

1.基础操作：

了解示波器工作原理的基础上阅读所用机器的说明书，了解每个旋钮的作用。其中最主要也是经常使用的旋钮为横向和纵向两个。横向旋钮是控制扫描时间的旋钮，调节时表现为荧光屏上显示波形发生横向的压缩或展开;纵向旋钮是调节垂直放大电路的旋钮，调节时表现为荧光屏上显示波形发生纵向的展开或压缩，次旋钮为两个，分别控制示波器的两个输入信号。

明确操作步骤及注意事项后，接通示波器电源开关。先找到扫描线并调至清晰。

2.观测李萨如图形：

向CH1、CH2分别输入两个信号源的正弦波，“扫描时间”的“粗调”旋钮置于“X-Y”方式(即使两路信号进行合成)。调出不同比值的李萨如图形来，画出草图，并分析图形的特点与两个信号频率之间的关系。绘出所观察到的各种频率比的李萨如图形。

设fx=1000Hz为约定真值，依次求出另一信号发生器的输出频率fy，并与该信号发生器读数值f′y进行比较，一一求出它们的相对误差。

【实验数据】

【实验结果】

【误差分析】

1.两台信号发生器不协调。

2.桌面振动造成的影响。

3.示波器上显示的荧光线较粗，取电压值时的荧光线间宽度不准，使电压值不准。

4.取正弦周期时肉眼调节两荧光线间宽度不准，导致周期不准。

5.机器系统存在系统误差。

6.fy选取时上下跳动，可能取值不准。

相关知识

1 示波器工作原理

示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。

1.1 示波管

阴极射线管(CRT)简称示波管，是示波器的核心。它将电信号转换为光信号。正如图1所示，电子枪、偏转系统和荧光屏三部分密封在一个真空玻璃壳内，构成了一个完整的示波管。

1.荧光屏

现在的示波管屏面通常是矩形平面，内表面沉积一层磷光材料构成荧光膜。在荧光膜上常又增加一层蒸发铝膜。高速电子穿过铝膜，撞击荧光粉而发光形成亮点。铝膜具有内反射作用，有利于提高亮点的辉度。铝膜还有散热等其他作用。

当电子停止轰击后，亮点不能立即消失而要保留一段时间。亮点辉度下降到原始值的10%所经过的时间叫做“余辉时间”。余辉时间短于10μs为极短余辉，10μs—1ms为短余辉，1ms—0.1s为中余辉，0.1s-1s为长余辉，大于1s为极长余辉。一般的示波器配备中余辉示波管，高频示波器选用短余辉，低频示波器选用长余辉。

由于所用磷光材料不同，荧光屏上能发出不同颜色的光。一般示波器多采用发绿光的示波管，以保护人的眼睛。

2.电子枪及聚焦

电子枪由灯丝(F)、阴极(K)、栅极(G1)、前加速极(G2)(或称第二栅极)、第一阳极(A1)和第二阳极(A2)组成。它的作用是发射电子并形成很细的高速电子束。灯丝通电加热阴极，阴极受热发射电子。栅极是一个顶部有小孔的金属园筒，套在阴极外面。由于栅极电位比阴极低，对阴极发射的电子起控制作用，一般只有运动初速度大的少量电子，在阳极电压的作用下能穿过栅极小孔，奔向荧光屏。初速度小的电子仍返回阴极。如果栅极电位过低，则全部电子返回阴极，即管子截止。调节电路中的W1电位器，可以改变栅极电位，控制射向荧光屏的电子流密度，从而达到调节亮点的.辉度。第一阳极、第二阳极和前加速极都是与阴极在同一条轴线上的三个金属圆筒。前加速极G2与A2相连，所加电位比A1高。G2的正电位对阴极电子奔向荧光屏起加速作用。

电子束从阴极奔向荧光屏的过程中，经过两次聚焦过程。第一次聚焦由K、G1、G2完成，K、K、G1、G2叫做示波管的第一电子透镜。第二次聚焦发生在G2、A1、A2区域，调节第二阳极A2的电位，能使电子束正好会聚于荧光屏上的一点，这是第二次聚焦。A1上的电压叫做聚焦电压，A1又被叫做聚焦极。有时调节A1电压仍不能满足良好聚焦，需微调第二阳极A2的电压，A2又叫做辅助聚焦极。

3.偏转系统

偏转系统控制电子射线方向，使荧光屏上的光点随外加信号的变化描绘出被测信号的波形。图8.1中，Y1、Y2和Xl、X2两对互相垂直的偏转板组成偏转系统。Y轴偏转板在前，X轴偏转板在后，因此Y轴灵敏度高(被测信号经处理后加到Y轴)。两对偏转板分别加上电压，使两对偏转板间各自形成电场，分别控制电子束在垂直方向和水平方向偏转。

4.示波管的电源

为使示波管正常工作，对电源供给有一定要求。规定第二阳极与偏转板之间电位相近，偏转板的平均电位为零或接近为零。阴极必须工作在负电位上。栅极G1相对阴极为负电位(—30V~—100V)，而且可调，以实现辉度调节。第一阳极为正电位(约+100V~+600V)，也应可调，用作聚焦调节。第二阳极与前加速极相连，对阴极为正高压(约+1000V)，相对于地电位的可调范围为±50V。由于示波管各电极电流很小，可以用公共高压经电阻分压器供电。

1.2 示波器的基本组成

从上一小节可以看出，只要控制X轴偏转板和Y轴偏转板上的电压，就能控制示波管显示的图形形状。我们知道，一个电子信号是时间的函数f(t)，它随时间的变化而变化。因此，只要在示波管的X轴偏转板上加一个与时间变量成正比的电压，在y轴加上被测信号(经过比例放大或者缩小)，示波管屏幕上就会显示出被测信号随时间变化的图形。电信号中，在一段时间内与时间变量成正比的信号是锯齿波。

示波器的基本组成框图如图2所示。它由示波管、Y轴系统、X轴系统、Z轴系统和电源等五部分组成。

被测信号①接到“Y“输入端，经Y轴衰减器适当衰减后送至Y1放大器(前置放大)，推挽输出信号②和③。经延迟级延迟Г1时间，到Y2放大器。放大后产生足够大的信号④和⑤，加到示波管的Y轴偏转板上。为了在屏幕上显示出完整的稳定波形，将Y轴的被测信号③引入X轴系统的触发电路，在引入信号的正(或者负)极性的某一电平值产生触发脉冲⑥，启动锯齿波扫描电路(时基发生器)，产生扫描电压⑦。由于从触发到启动扫描有一时间延迟Г2，为保证Y轴信号到达荧光屏之前X轴开始扫描，Y轴的延迟时间Г1应稍大于X轴的延迟时间Г2。扫描电压⑦经X轴放大器放大，产生推挽输出⑨和⑩，加到示波管的X轴偏转板上。z轴系统用于放大扫描电压正程，并且变成正向矩形波，送到示波管栅极。这使得在扫描正程显示的波形有某一固定辉度，而在扫描回程进行抹迹。

以上是示波器的基本工作原理。双踪显示则是利用电子开关将Y轴输入的两个不同的被测信号分别

2.示波器的使用实验报告 篇二

1示波器的分类

示波器就是利用由高速电子组成的狭窄电子束, 打在涂有荧光物质的平面上, 以此来产生细小的光点。当被测信号作用在示波器上时, 电子束的作用就像一支笔, 可以实时的记录下被测信号瞬时值的变化, 并通过图形的形式表现出来。示波器可以显示各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线。

按照测量信号的不同, 示波器可以分为模拟示波器和数字示波器两类。模拟示波器是指模拟电路通过电子枪向屏幕发射电子, 电子打到涂有荧光物质的屏幕上, 这样电子集中的点就会发光;数字示波器则是通过数据采集、A/D转换、软件编程等一系列的技术制造出来的性能较高的示波器。数字示波器可以把被测电压转换为数字信息。数字示波器可以分为数字存储示波器、数字荧光示波器以及采样示波器三种。

按照结构和性能的不同, 示波器划分的种类很多。可以大致分为以下7种:普通示波器、多用示波器、多线示波器、多踪示波器、取样示波器、记忆示波器和数字示波器。

2示波器的原理

示波器是利用电子示波管的特性, 将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像, 显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。示波器在观察电路实验现象、分析问题以及测量结果中起着十分重要的作用。示波器的物理结构由示波管、电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准系统源等几部分构成。

示波器的电路调整和聚焦调整主要是对扫描线进行调整, 使得所显示的波形清晰可见。X、Y轴偏转系统是控制电子束的水平和竖直方向的偏转。当信号输入时, 改变X轴扫描速度, 即通过调整TIME/DIV或者VARIABLE可以使得屏幕上显示一个或者多个周期的波形。显示波形的稳定性主要依靠同步触发电路来实现, 当触发源 (TRIGGER SOURCE) 选择准确时, 波形就能够达到稳定。同理, Y轴方向的扫描速度可以通过VOLTS/DIV和VARIA-BLE来实现。示波器的电源电路可以提供整机的供电。电源电路的正常运行是示波器正常工作的重要保证。为了保证示波管的正常工作, 对电源供给有一定的要求。规定第二阳极与偏转板之间点位相近, 偏转板的平均点位为0或接近为0, 同时, 阴极必须工作在负电位上。消隐和增辉电路可以调整扫描正程和逆程的亮度。

3示波器扫描方式和触发源选择

示波器的扫描系统就是俗称的时基电路, 通过该电路可以产生随时间而线性变化的锯齿电压。扫描的主要目的是实现对被测信号的高速跟踪, 所以扫描的速度要和被测信号的速度实现同步。一个扫描信号的周期即为屏幕光斑的一次从左到右的运动。扫描方式就是控制产生时间基线的方式。通常, 扫描方式可以分为两种, 即连续扫描和触发扫描。连续扫描的进行跟是否有被测信号输入无关。而触发扫描方式则是由被测信号触发启动。当示波器监测到有信号来时, 就启动扫描, 相应的, 当信号停止时, 扫描也同时结束。

根据信号的不同和测试目的的不同, 所选择的触发方式可以分为三类, 即常态触发、自动触发和单次触发。常态触发就是使用Y轴或外界触发源的输入信号进行触发扫描, 这种方法是最常用到的方法;自动触发就是通过自动电路的作用来实现触发扫描和连续扫描的转换。当有信号时, 会自动实现触发扫描;单次触发方式, 顾名思义, 每次只能进行一次扫描, 而且是通过手动按钮来进行控制。

4示波器的调整和使用

示波器的调节和使用主要分为以下的步骤进行:

(1) 打开示波器的电源, 观察电源指示灯亮起。调整X、Y轴旋钮, 将旋钮置于中间的位置。扫描方式选择自动, 并设定扫描速度。上述步骤完成后可以调出水平的扫描线。

(2) 调节Y轴工作方式为CH1, 耦合器设置为GND。然后输入扫描信号, 即可得到输入信号的波形图。

(3) 波形图调出后, 要通过一些设置来保证波形图的稳定性。通过对触发方式的选择和调整来获得稳定的波形图。当波形不稳定时, 可以考虑通过调整触发电平来调整。

(4) 在对信号的幅值和周期进行测量之前, 要对示波器进行校准。输入校准信号后, 把示波器的垂直微调和水平微调顺时针旋转到底, 观察信号的垂直幅度、周期和校准信号的标称值是否相同。当测量信号幅度时, 要注意把微调旋钮到标校位置, 同时检查探头的衰减开关位置。

4结论

本文主要介绍了示波器的使用和调整。示波器是应用非常广泛的电子测量工具, 也是电子技术人员必须掌握的测量仪器。示波器的应用非常的广泛, 它不仅应用于教学领域, 而且在科研和生产中也有广泛的应用。本文从测量信号和结构、功能两方面简要介绍了示波器的分类;给出了示波器的原理;最后详细介绍了示波器的调整和使用方法。通过对示波器的介绍, 可以方便初学者迅速的掌握示波器的使用方法。

参考文献

[1]杨乐平, 吕英军.虚拟数字示波器的设计与实现[J].电子技术应用, 2007, 7:28-30.

[2]赵中义.示波器原理、维修与检定[M].北京:电子工业出版社, 1990:89-106.

[3]闫旭东, 许国旺.大学物理实验[M].北京:北京科学出版社, 2003.

[4]李杨, 郑莹娜, 王思华等.国产A/D卡动态链接库设计及其与虚拟仪器Lab VIEW平台的适配方法[J].电测与仪表, 1998 (10) :33-52.

3.专家教你使用示波器修车（17） 篇三

a.工作原理

发动机控制单元中的PNP型喷油器驱动器波形具有2个正向的升起段和1个负向的下降段，PNP脉冲是将电源加在事先已接地的喷油器供电端上使其工作。几乎所有的NPN型喷油器驱动器的工作与PNP型相反，是控制已得到电源的喷油器接地端，这就是PNP型喷油器的电流方向相反，释放尖峰向下的原因。

PNP型驱动器用于个别MFI系统中，如JEEP（吉普）4.0L发动机系列、克莱斯勒（Chrysler）1988年以前的某些发动机系列、少数亚洲车型及1970年早期某些采用Bosch（博世）系统的车型（如沃尔沃（Volvo）264和奔驰（Mercedes）V8等）。当PCM接通电源至喷油器供电电路时，喷油工作为开启时间的开始，当完全切断控制电路时为结束。

b.常见的故障症状

当PNP型喷油器损坏时，发动机会出现犯闯、怠速运转粗暴、怠速偶尔失火、燃油经济性差、排放检测失败及加速时功率不足等故障症状。

C.检测步骤

I.将通道A的红色测试线接来自PCM的喷油器控制信号，接地测试线接喷油器地线。

II.起动发动机，保持节气门开度使发动机以2500r/min的转速运转2～3min，充分暖机，使反馈燃油控制系统进入闭环（必要时可通过氧传感器信号进行确认）状态。

Ⅲ.关闭空调和所有其他附件，使变速器处于P或N挡。稍稍提高发动机转速，观察加速时喷油器开启时间应增加。

JV向进气系统中喷入丙烷使混合气变浓，若系统工作正常，喷油器开启时间将减小。

V.人为制造真空泄漏，使混合气变稀，此时喷油器开启时间将增加。

VI.提高发动机转速并保持稳定在2500r/min，当系统控制混合气时，喷油器开启时间将从稍大向稍小调制。一般来讲，使系统通过其正常的最浓至最稀范围的喷油器开启时间为0.25～0.5ms。

文：王凯明、何九伦

VII.若喷油器开启时间没变化，系统可能工作在开环怠速模式或氧传感器不良。

VIII.使用缺陷捕捉（Glitch Snare）模式，观察喷油器开启时间的突变。

d.参考波形（图56）

e.故障排除提示

当反馈燃油控制系统正常控制燃油混合气时，调制的喷油器开启时间从怠速时的1.00～6.00ms至冷起动或节气门全开时的6.00～35.00ms，喷油器线圈断开时的尖峰值一般经为-30～-100V。

某些喷油器电路有钳位二极管，其尖峰高度被中断在-30～-60V。在鉴别这类喷油器波形时，其峰值顶部不是尖点而是平坦的。在这种情况下，一个短路喷油器的波形尖峰高度不会降低，除非已严重短路。喷油器开启过程中的尖峰或过高的关闭尖峰表示喷油器驱动器故障。

④博世（Bosch）型峰值-保持类喷油器

a.工作原理

博世型峰值一保持类喷油器的驱动器（在PCM内）设计在喷油开始时允许约4A电流通过喷油器线圈，然后以高频率的on/off脉冲电路减小电流至最大1A。其他类型的喷油器驱动器减小电流的方式是接入电阻方式，而此类博世的驱动器是采用on/off脉冲电路技术，一般用于1980年前某些使用MFI系统的亚洲车型上。其波形特点图57所示。

b.常见的故障症状

耸车、怠速粗暴、怠速偶尔失火、燃油经济性差、排放检测失败、加速时功率不足。

c.检测步骤

I.将通道A的红色测试线接来自PCM的喷油器控制信号，接地测试线接喷油器地线。

II.起动发动机，保持节气门开度使发动机以2 500r/min的转速运转2～3min，充分暖机，使反馈燃油控制系统进入闭环（必要时可通过氧传感器信号进行确认）状态。

Ill.关闭空调和所有其他附件，使变速器处于P或N挡。稍稍提高发动机转速，观察加速时喷油器开启时间应增加。

IV.向进气系统中喷入丙烷使混合气变浓，若系统工作正常，喷油器开启时间将减小。

V.人为制造真空泄漏，使混合气变稀，此时喷油器开启时间将增加。

VI.提高发动机转速并保持稳定在2500r/min，当系统控制混合气时，喷油器开启时间将从稍大向稍小调制。一般来讲，使系统通过其正常的最浓至最稀范围的喷油器开启时间为0，25～0.5ms。

VII.若喷油器开启时间没变化，系统可能工作在开环怠速模式或氧传感器不良。

VIII.使用缺陷捕捉（Glitch Snare）模式，观察喷油器开启时间的突变。

d.参考波形（图58）

e.故障排除提示

当反馈燃油控制系统正常控制燃油混合气时，调制的喷油器开启时间从怠速时的1.00～6.00ms至冷起动或节气门全开时的6.00～35.00ms，喷油器线圈断开时的尖峰值一般经为-30～-100V。

某些欧洲车型，如捷豹，喷油器波形可能只有一个释放尖峰，这是因为第1个尖峰由于尖峰抑制二极管的作用没有出现。喷油器开启过程中的尖峰或过高的关闭尖峰表示喷油器驱动器故障。

4.示波器的使用方法 篇四

2.电源开关

3.亮度控制开关

4.聚焦调节开关

5.扫描光极限水平调节器

6.从左往右依次是;校准信号输出端、输出一千赫兹、0.6伏的方波

7.垂直系统

8.垂直位移调节旋钮

9.垂直灵敏度选择开关

10.水平系统

11.水平位移调扭

12.水平位移微调扭

13.水平扫描因素扫描选择开关

示波器相关知识拓展：

示波器能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点(这是传统的模拟示波器的工作原理)。在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。

按照结构和性能不同分类

①普通示波器。电路结构简单，频带较窄，扫描线性差，仅用于观察波形。

②多用示波器。频带较宽，扫描线性好，能对直流、低频、高频、超高频信号和脉冲信号进行定量测试。借助幅度校准器和时间校准器，测量的准确度可达±5%。

③多线示波器。采用多束示波管，能在荧光屏上同时显示两个以上同频信号的波形，没有时差，时序关系准确。

④多踪示波器。具有电子开关和门控电路的结构，可在单束示波管的荧光屏上同时显示两个以上同频信号的波形。但存在时差，时序关系不准确。

⑤取样示波器。采用取样技术将高频信号转换成模拟低频信号进行显示，有效频带可达GHz级。

5.示波器使用方法 篇五

荧光屏:

荧光屏是示波管的显示部分。屏上水平方向和垂直方向各有多条刻度线，指示出信号波形的电压和时间之间的关系。水平方向指示时间，垂直方向指示电压。水平方向分为10格，垂直方向分为8格，每格又分为5份。垂直方向标有0%，10%，90%，100%等标志，水平方向标有10%，90%标志，供测直流电平、交流信号幅度、延迟时间等参数使用。根据被测信号在屏幕上占的格数乘以适当的比例常数(V/DIV，TIME/DIV)能得出电压值与时间值。

示波管和电源系统:

1.电源(Power)

示波器主电源开关。当此开关按下时，电源指示灯亮，表示电源接通。

2.辉度(Intensity)

旋转此旋钮能改变光点和扫描线的亮度。观察低频信号时可小些，高频信号时大些。 一般不应太亮，以保护荧光屏。

3.聚焦(Focus)

聚焦旋钮调节电子束截面大小，将扫描线聚焦成最清晰状态。

4.标尺亮度(Illuminance) 此旋钮调节荧光屏后面的照明灯亮度。正常室内光线下，照明灯暗一些好。室内光线不足的环境中，可适当调亮照明灯。

垂直偏转因数和水平偏转因数:

1.垂直偏转因数选择(VOLTS/DIV)和微调

在单位输入信号作用下，光点在屏幕上偏移的距离称为偏移灵敏度，这一定义对X轴和Y轴都适用。灵敏度的倒数称为偏转因数。垂直灵敏度的单位是为 cm/V，cm/mV或者DIV/mV，DIV/V，垂直偏转因数的单位是V/cm，mV/cm或者V/DIV，mV/DIV。实际上因习惯用法和测量电压读数的方便，有时也把偏转因数当灵敏度。

踪示波器中每个通道各有一个垂直偏转因数选择波段开关。一般按1，2，5方式从 5mV/DIV到5V/DIV分为10档。波段开关指示的值代表荧光屏上垂直方向一格的电压值。例如波段开关置于1V/DIV档时，如果屏幕上信号光点移动一格，则代表输入信号电压变化1V。

每个波段开关上往往还有一个小旋钮，微调每档垂直偏转因数。将它沿顺时针方向旋到底，处于“校准”位置，此时垂直偏转因数值与波段开关所指示的值一致。逆时针旋转此旋钮，能够微调垂直偏转因数。垂直偏转因数微调后，会造成与波段开关的指示值不一致，这点应引起注意。许多示波器具有垂直扩展功能，当微调旋钮被拉出时，垂直灵敏度扩大若干倍(偏转因数缩小若干倍)。例如，如果波段开关指示的偏转因数是1V/DIV，采用×5扩展状态时，垂直偏转因数是0.2V/DIV。 在做数字电路实验时，在屏幕上被测信号的垂直移动距离与+5V信号的垂直移动距离之比常被用于判断被测信号的电压值。

2.时基选择(TIME/DIV)和微调

时基选择和微调的使用方法与垂直偏转因数选择和微调类似。时基选择也通过一个波段开关实现，按1、2、5方式把时基分为若干档。波段开关的指示值代表光点在水平方向移动一个格的时间值。例如在1μS/DIV档，光点在屏上移动一格代表时间值1μS。

“微调”旋钮用于时基校准和微调。沿顺时针方向旋到底处于校准位置时，屏幕上显示的时基值与波段开关所示的标称值一致。逆时针旋转旋钮，则对时基微调。旋钮拔出后处于扫描扩展状态。通常为×10扩展，即水平灵敏度扩大10倍，时基缩小到1/10。例如在2μS/DIV档，扫描扩展状态下荧光屏上水平一格代表的时间值等于

2μS×(1/10)=0.2μS

TDS实验台上有10MHz、1MHz、500kHz、100kHz的时钟信号，由石英晶体振荡器和分频器产生，准确度很高，可用来校准示波器的时基。

示波器的标准信号源CAL，专门用于校准示波器的时基和垂直偏转因数。例如COS5041型示波器标准信号源提供一个VP-P=2V,f=1kHz的方波信号。

示波器前面板上的位移(Position)旋钮调节信号波形在荧光屏上的位置。旋转水平位移旋钮(标有水平双向箭头)左右移动信号波形，旋转垂直位移旋钮(标有垂直双向箭头)上下移动信号波形。

输入通道和输入耦合选择:

1.输入通道选择

输入通道至少有三种选择方式：通道1(CH1)、通道2(CH2)、双通道(DUAL)。选择通道1时，示波器仅显示通道1的信号。选择通道2时，示波器仅显示通道2的信号。选择双通道时，示波器同时显示通道1信号和通道2信号。测试信号时，首先要将示波器的地与被测电路的地连接在一起。根据输入通道的选择，将示波器探头插到相应通道插座上，示波器探头上的地与被测电路的地连接在一起，示波器探头接触被测点。示波器探头上有一双位开关。此开关拨到“× 1”位置时，被测信号无衰减送到示波器，从荧光屏上读出的电压值是信号的实际电压值。此开关拨到“×10”位置时，被测信号衰减为1/10，然后送往示波器，从荧光屏上读出的电压值乘以10才是信号的实际电压值。

2.输入耦合方式

输入耦合方式有三种选择：交流(AC)、地 (GND)、直流(DC)。当选择“地”时，扫描线显示出“示波器地”在荧光屏上的位置。直流耦合用于测定信号直流绝对值和观测极低频信号。交流耦合用于观测交流和含有直流成分的交流信号。在数字电路实验中，一般选择“直流”方式，以便观测信号的绝对电压值。

触发:

第一节指出，被测信号从Y轴输入后，一部分送到示波管的Y轴偏转板上，驱动光点在荧光屏上按比例沿垂直方向移动;另一部分分流到x轴偏转系统产生触发脉冲，触发扫描发生器，产生重复的锯齿波电压加到示波管的X偏转板上，使光点沿水平方向移动，两者合一，光点在荧光屏上描绘出的图形就是被测信号图形。由此可知，正确的触发方式直接影响到示波器的有效操作。为了在荧光屏上得到稳定的、清晰的信号波形，掌握基本的触发功能及其操作方法是十分重要的。

1.触发源(Source)选择 要使屏幕上显示稳定的波形，则需将被测信号本身或者与被测信号有一定时间关系的触发信号加到触发电路。触发源选择确定触发信号由何处供给。通常有三种触发源：内触发(INT)、电源触发(LINE)、外触发EXT)。

内触发使用被测信号作为触发信号，是经常使用的一种触发方式。由于触发信号本身是被测信号的一部分，在屏幕上可以显示出非常稳定的波形。双踪示波器中通道1或者通道2都可以选作触发信号。

电源触发使用交流电源频率信号作为触发信号。这种方法在测量与交流电源频率有关的信号时是有效的。特别在测量音频电路、闸流管的低电平交流噪音时更为有效。

外触发使用外加信号作为触发信号，外加信号从外触发输入端输入。外触发信号与被测信号间应具有周期性的关系。由于被测信号没有用作触发信号，所以何时开始扫描与被测信号无关。

正确选择触发信号对波形显示的稳定、清晰有很大关系。例如在数字电路的测量中，对一个简单的周期信号而言，选择内触发可能好一些，而对于一个具有复杂周期的信号，且存在一个与它有周期关系的信号时，选用外触发可能更好。

2.触发耦合(Coupling)方式选择

触发信号到触发电路的耦合方式有多种，目的是为了触发信号的稳定、可靠。这里介绍常用的几种。

AC耦合又称电容耦合。它只允许用触发信号的交流分量触发，触发信号的直流分量被隔断。通常在不考虑DC分量时使用这种耦合方式，以形成稳定触发。但是如果触发信号的频率小于10Hz，会造成触发困难。

直流耦合(DC)不隔断触发信号的直流分量。当触发信号的频率较低或者触发信号的占空比很大时，使用直流耦合较好。

低频抑制(LFR)触发时触发信号经过高通滤波器加到触发电路，触发信号的低频成分被抑制;高频抑制(HFR)触发时，触发信号通过低通滤波器加到触发电路，触发信号的高频成分被抑制。此外还有用于电视维修的电视同步(TV)触发。这些触发耦合方式各有自己的适用范围，需在使用中去体会。

3.触发电平(Level)和触发极性(Slope)

触发电平调节又叫同步调节，它使得扫描与被测信号同步。电平调节旋钮调节触发信号的触发电平。一旦触发信号超过由旋钮设定的触发电平时，扫描即被触发。顺时针旋转旋钮，触发电平上升;逆时针旋转旋钮，触发电平下降。当电平旋钮调到电平锁定位置时，触发电平自动保持在触发信号的幅度之内，不需要电平调节就能产生一个稳定的触发。当信号波形复杂，用电平旋钮不能稳定触发时，用释抑(Hold Off)旋钮调节波形的释抑时间(扫描暂停时间)，能使扫描与波形稳定同步。

极性开关用来选择触发信号的极性。拨在“+”位置上时，在信号增加的方向上，当触发信号超过触发电平时就产生触发。拨在“-”位置上时，在信号减少的方向上，当触发信号超过触发电平时就产生触发。触发极性和触发电平共同决定触发信号的触发点。

扫描方式(SweepMode):

扫描有自动(Auto)、常态(Norm)和单次(Single)三种扫描方式。

自动：当无触发信号输入，或者触发信号频率低于50Hz时，扫描为自激方式。

常态：当无触发信号输入时，扫描处于准备状态，没有扫描线。触发信号到来后，触发扫描。

6.示波器的使用实验报告 篇六

一、实验目的

1.了解路由器的作用；

2.掌握路由器的基本配置方法；

3.掌握子网及子网掩码的计算方法。

二 实验环境

准备交换机1台、PC机4台、路由器1台、2台服务器。

三 实验内容

1、子网及子网掩码的计算方法；

2、路由器的基本配置方法；

四 实验原理

子网掩码用于辨别IP地址中哪部分为网络地址，哪部分为主机地址。由1和0组成，长32位，全为1的位代表网络号。为了快速确定IP地址的哪部分代表网络号，哪部分代表主机号，判断两个IP地址是否属于同一网络，就产生的子网掩码的概念，子网掩码按IP地址的格式给出。A类IP地址的默认子网掩码为255.0.0.0；B类的为255.255.0.0；C类的为255.255.255.0。

用子网掩码判断IP地址的网络号与主机号的方法是用IP地址与相应的子网掩码进行与运算，可以区分出网络号部分和主机号部分。

(IP 地址)AND(子网掩码)=网络地址

例如10.68.89.1是A类IP地址，所以默认子网掩码为255.0.0.0，分别转化为二进制进行与运算后，得出网络号为10。再如202.30.152.3和202.30.152.80为C类 IP地址，默认子网掩码为255.255.255.0，进行与运算后得出二者网络号相同，说明两主机位于同一网络。

四 实验步骤

1、路由器的配置：

将SW1的0/4端口的连接路由器的fa 0/0端口,服务器的fasteathernet路由器的fa 0/1端口。

1）配置路由器主机名

Router>enable(注：从用户模式进入特权模式)

Router #configure terminal（注：从特权模式进入全局配置模式）Router(config)#hostname R1（注：将主机名配置为“R1”）R1(config)# 2）为路由器各接口分配IP地址

R1(config)#interface fastethernet 0/0

注：进入路由器 fastethernet 0的接口配置模式

R1(config-if)#ip address 192.168.1.254 255.255.255.0

注：设置路由器 fastethernet 0/0的IP地址为192.168.1.254，对应的子网掩码为255.255.255.0 R1(config-if)#no shut R1(config-if)#exit

R1(config)#interface fastethernet 0/1

R1(config-if)#ip address 172.16.255.254 255.255.0.0 R1(config-if)#no shut R1(config-if)#exit

7.示波器的使用实验报告 篇七

目前在大部分高校的本科生培养方案中,电子线路、单片机技术、EDA设计等实验课程的建设已经趋于完善,基本满足本科教学的需求。然而,在综合设计能力培养上,尤其是在综合应用电路原理、处理器技术和理论算法等知识进行系统设计的综合实验课程基本处于空白状态。武汉大学电子系统综合设计课程组在总结了十几年电子竞赛培训经验的基础上,开设了电子系统综合设计实验课程,设计了简易数字存储示波器这一综合实验项目,让学生利用低频、数字电路、微机原理、单片机技术、EDA技术等相关专业技能,设计完成一个简易数字存储示波器,对学生综合应用能力的培养取得了明显的效果。

2 实验要求

设计并制作一台具有实时采样方式和等效采样方式的数字示波器[1],示意图如图1所示。

要求被测周期信号的频率范围为10Hz～10MHz,仪器输入阻抗为1MΩ,显示屏的刻度为8div×10div,垂直分辨率为8bits,水平显示分辨率≥20点/div。垂直灵敏度要求含1V/div、0.1V/div、2mV/div三档。电压测量误差≤5%,输入短路时的输出噪声峰-峰值小于2mV。实时采样速率≤1 MSa/s,等效采样速率≥200MSa/s,被测信号的显示波形应无明显失真。

3 实验原理

3.1 采样原理

实时采样是在信号存在期间对其采样,对于周期正弦信号为了不失真地恢复被测信号,实际设计中一般需要在一个信号周期内取样4-10个点以上,A/D转换速率决定最高采样频率。这种采样方式可以根据不同扫描频率准确地对信号进行不同频率的采集,但在采样频率比较高的场合,对A/D转换速率要求高。

等效采样[2]是一种非实时的取样方式,当A/D的转换速率不高时,可采用等效采样即对于每一个信号周期仅采样一个点,用步进延迟的方法,对每个周期信号波形的不同点进行采样,从而获取整个波形的采样值。步进延迟是每一次采样比上一次采样点的位置延迟Δt时间,一般以触发信号作为基准,每触发一次,往后延迟一定的时间。

3.2 垂直灵敏度的分析

题目基本要求垂直灵敏度含1V/div、0.1 V/div、2mV/div档,垂直刻度为8div。对于不同的垂直灵敏度,示波器满度显示时输入信号的幅度为:

设计采用的ADC能输入信号的最大峰-峰值为4V,当垂直灵敏度为1V/div,垂直方向8格满幅时,对应最大的信号峰-峰值为8V,不同的垂直灵敏度对应相应的放大倍数

3.3 扫描速度的分析

控制A/D转换的采样速率与扫描速度有关,A/D转换器的实际采样率可以根据设定的扫描速度来推算。设水平方向每一格内含N个点,扫描速度设为t/div,则采样速率f=N/(t/div)。

4 参考的实验方案

4.1 总体方案设计

整个系统由阻抗匹配、程控放大、取样保持、A/D采样、触发电路及人机交互模块组成。总体框图如图2所示,信号输入有两个通道,适合观察两路相干信号之间的相位差,实现双踪示波。信号调理控制部分用来控制前级信号调理电路的增益,实现6档垂直灵敏度。扫描速度从100ms/div到25ns/div共有18档,100ms/di～25us/div档采用实时采样,其它档采用等效采样。25us/div～100ns/div档的等效采样所需步进延时由FPGA精确产生,最小步进延时为5ns;50ns/div～25ns/div档的等效采样所需步进延时由集成电路芯片DS1023构成步进延时电路产生,最小步进延时为1ns。由FPGA中软件实现内触发,波形显示采用320×240的LCD液晶显示触模屏。

4.2 前级信号调理电路设计

根据设计要求,输入阻抗为1M,输入信号频率范围为10Hz～10MHz,输入信号幅值范围为2mV～8V,故采用宽带高摆率电流反馈型运放AD811,电路接成射随的形式,-3db带宽为140MHz,AD811同相输入端输入阻抗为1.5MΩ,故在其同相端对地并上一个3MΩ电阻,则=3/1.5MΩ=lMΩ,满足题目要求。后级程控放大器采用继电器选择3个不同的通道,从而实现三档不同的垂直分辨率。各通道放大器均选用宽带高速运放,放大倍数见表1.2。第三通道用于放大2mv小信号,放大倍数为200倍,故前级采用宽带高共模抑制比的运放OPA637,以提高信号信噪比。具体电路如图3所示。

4.3 AD采样电路设计

AD转换器采用MAX1425实现[3],自带有采样保持功能,为等效采样提供了采样保持。MAX1425为10位AD,最高采样率为20MSa/s,但实际上控制它的最高采样率为1lMSa/s,且只用高8位作为有效位,即垂直分辨率为8bits。MAX1425具有内部电压基准,输入信号采用差分输入,差分输入电压范围为-2V到2V,峰峰值最大为4V,而且可以采用直流耦合也可以交流耦合。系统中采用直流耦合,而且采用内部基准,最后MAX 1425的输入电压范围为0.25 V到4.25V,峰峰值为4V。

4.4 整形电路设计

整形电路的核心器件采用超高速比较器TL3116实现。输入信号经过AD603构成的自动增益电路,这样保证信号进入TL3116时能达到合适幅度,具体电路如图4所示。

4.5 步进延时电路的设计

FPGA产生等效采样最小步进延时△t为5ns,采用8位可编程延时芯片DS1023-1 00构成步进延时电路,最小的步进延时△t达到1ns。如图5所示为串口输入模式,串行数据由引脚4输入16位串行数据,控制两片延时芯片的输出脉冲与输入脉冲之间的延时。

5 实验的特色与创新

研究性:实现方法的不确定性和多样性;根据实验的设计要求,宽带低噪放大电路、取样保持电路、触发电路、AD采样电路、D/A转换电路等都有多种可选方案。可以充分调动学生积极性,利用所学理论知识独立完成设计和制作。

探索性:实验结果随实验方法、外部条件的变化而呈现不确定性,要达到波形无明显失真稳定的显示,需要较好的硬件电路设计和巧妙的软件处理方法。

灵活性:实验内容的设定很灵活,有基本要求、扩展部分。扩展部分又有不同的层次,有内容、功能的扩展,有不同实现方法的扩展,可以根据学生、学时以及实验室条件不同,自由选择,层层深入。

综合性:本次实验的基本要求涉及到了数字电子技术、模拟电子技术、电路分析、EDA、单片机原理与应用、可编程逻辑器件等课程的相关知识,对训练学生综合应用各方面知识,设计解决具体问题的能力起到突破性的作用,完成这样的一个示波器设计,其设计思路和设计经验将使学生在电子系统设计上站在新的高度。

参考文献

[1]赵茂泰.智能仪器原理与应用(第二版) [M].北京:电子工业出版社,2004.ZHAO Mao-tai.Principles and applications of intelligent instrurnent(2nd Ed)[M].Beijing: Electronic Industry Press,2004.

[2]赖树明,任斌,余成,陈卫,韩清涛.数字存储示波器等效采样的研究[J].计算机测量与控制,2010.18(5).Lai Shu- ming,Ren Bin,Yu Cheng,Chen Wei, Han Qing-tao.Study of Digital Storage Oscilloscope Equivalent Sampling [J].Computer Measurement & Control, 2010.18(5).

8.示波器的使用实验报告 篇八

【摘要】本文对示波器实验中相位差测量公式进行了简单的分析和讨论，有利于学生加深对相位差测量原理的理解。

【关键词】示波器 相位差 正弦波

【基金项目】石家庄铁道大学十二五教育科学规划重点课题（110105，Z201408）。

【中图分类号】G642.1 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）06-0254-01

示波器是一种用途较广的测量仪器，它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，以供人们分析研究。示波器除了可以直接观测电压随时间变化的波形外，还可以测量频率、相位差等。对于相位差测量，在教学中我们发现，虽然学生根据实验操作步骤能较快地测出两个正弦信号之间的相位差，但是对其原理的理解还不是很清楚。这说明教师在注重培养学生动手能力的同时，忽视了该实验的理论基础。所以，有必要对相位差测量公式做一点简单的讨论。

实验时，把两个同频率的正弦信号u1和u2同时送入双踪示波器的CH1和CH2两个通道，调节示波器上的相关按钮和旋钮，使这两个正弦信号同时显示在显示屏上，如图1所示。令u1为参考信号，u2为延迟信号。测量时，根据两个波形在水平方向某两点的距离可以计算出相位差△φ[1-3]：

△φ=2π×■ （1）

（1）式中，测量点的水平距离指的是两个正弦信号之间的水平间距。根据图1可知，|AB|为两个正弦信号之间的水平间距，|AC|为一个周期的水平间距。所以，相位差测量公式可化为[2]：

△φ=2π×■ （2）

图1 两信号相位差测量示意图

设两正弦信号方程分别为：

u1=Asin（ωt1+φ1） （3a）

u2=Asin（ωt2+φ2） （3b）

对方程（3a），可将其化为如下形式：

u1=Asinω（t1+■） （4）

其中，■具有时间的量纲。所以，t1+■可用时间T1来表示，则：

u1=AsinωT1 （5）

同理，延迟信号方程可化为：

u2=AsinωT2 （6）

根据方程（5）和（6），可以知道两信号之间的相位差△φ为：

△φ=ωT2-ωT1=ω△T （7）

△T为两个正弦信号之间的时间差。又知道正弦波圆频率ω和周期T之间存在如下关系：

ω=■ （8）

所以方程（7）可进一步化为：

△φ=2π■ （9）

对于信号的周期和信号上任意两点间的时间参数，用示波器显示屏上水平方向上所占的格数乘以扫描时间系数来表示。所以△T对应两正弦信号之间的水平间距（测量点的水平距离）乘以扫描时间系数，而周期T则对应一个周期的水平距离乘以扫描时间系数。（9）式中，△T与T相除，可以把扫描时间系数约掉，就化为方程（1）的表达形式。

将上述讨论引入到示波器实验教学中，做到实验操作和理论有机结合，可以加深学生对相位差测量原理的理解和认识，值得在教学中尝试。

参考文献：

[1]王振彪，刘虎，郑乔. 大学物理实验[M]. 北京：中国铁道出版社，2011.

[2]王靖. 电子示波器对两个同频正弦信号相位差的两种测量方法的对比分析[J]. 黔西南民族师范高等专科学校学报，2010，（1）：110-112.

[3]徐平生. 利用示波器测量几种基本参数的方法[J]. 实验室研究与探索，1996，（1）：82-83.

作者简介：

9.示波器的使用实验报告 篇九

一种用数字示波器测量液体表面张力系数的实验方法

将弹簧作为电感线圈,与取样电阻构成RL串联电路.在正弦交流信号激励下,用数字示波器测量取样电压与作用力的.关系,从而测得液体的表面张力系数.

作 者：穆秀家 刘智新 陈军 MU Xiu-jia LIU Zhi-xin CHEN Jun  作者单位：山东农业大学,物理实验中心,山东,泰安,271018 刊 名：大学物理  PKU英文刊名：COLLEGE PHYSICS 年，卷(期)： 28(6) 分类号：O552.4 关键词：表面张力系数   电感线圈   取样电阻   取样电压  

10.示波器的使用实验报告 篇十

一、实验课时：2学时

二、实验目的

 巩固虚拟局域网的原理。

 巩固交换机划分虚拟局域网的方法。 掌握思科交换机trunk配置的相关命令。 巩固使用ping方法测试实验的正确与否。

三、实验环境

 四台用于测试的计算机  二层交换机、三层交换机  网线若干

四、实验过程

 用网线连接两台交换机与四台计算机。

 在计算机上配置交换机的命令，划分虚拟局域网，设置trunk口。 使用ping命令测试用于实验的四台计算机的连通性。

五、实验内容

 配置交换机的主机名。

 划分VLAN，VLAN的配置与拓扑图相同。 配置交换机的trunk口。

 在主机上ping，相同VLAN的主机能通，不同VLAN之间的主机不能通。 撰写实验报告。

六、实验步骤：

1、用网线连接两台交换机与四台计算机

2、交换机的配置：

SW1的配置

Switch> Switch>en Switch#conf t Switch(config)#host SW1 SW1(config)#vlan 2

(创建vlan2)SW1(config-vlan)#exit SW1(config)#vlan(创建vlan 3)SW1(config-vlan)#exit SW1(config)#int f0/2 SW1(config-if)#switchport access vlan 2 SW1(config-if)#exit

(将端口f0/2添加到vlan 2中)SW1(config)#int f0/3 SW1(config-if)#switchport access vlan 3(将端口f0/3添加到vlan3中)SW1(config-if)#exit SW1(config)#int f0/10 SW1(config-if)#switchport mode trunk

(将端口f0/10指定为trunk口)SW1(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q(将端口f0/10封装为802.1q，此命令为可选，对于某些交换机需要配置此命令，对于某些交换机不适用，如2960型号的交换机就不需要这个命令)验证：

SW1#sh vlan brief

(查看交换机vlan的配置情况)

VLAN Name

Status

Ports-------------1

default

active

Fa0/1, Fa0/4, Fa0/5, Fa0/6

Fa0/7, Fa0/8, Fa0/9, Fa0/10

Fa0/11, Fa0/12, Fa0/13, Fa0/14 2

VLAN0002

active

Fa0/2

VLAN0003

active

Fa0/3 1002 fddi-default

active 1003 token-ring-default

active 1004 fddinet-default

active 1005 trnet-default

active SW2#show int trunk(查看交换机trunk的配置情况)Port

Mode

Encapsulation Status

Native vlan Fa0/10

on

802.1q

trunking

Port

Vlans allowed on trunk Fa0/10

1-4094 Port

Vlans allowed and active in management domain Fa0/10

2,3 Port

Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned Fa0/10

2,3

3、在主机上使用ping命令测试计算机的连通性

相同VLAN的主机能通，不同VLAN之间的主机不能通。

4、最后一定要用此命令清除交换机配置

S3560#erase startup-config

11.化学实验常用仪器的使用方法 篇十一

2.量取溶液：用量筒(精确到0.1mL)。选用量筒时要使所量溶液的体积尽量与量筒的规格接近。

3.精确量取溶液：用滴定管(精确到0.1mL,读数为0.10mL)。准确量取KMnO4、Br2、等有强腐蚀性的液体时要用酸式滴定管。

4.量取气体的体积：用量气管，量气管读数时要注意：

(1)冷却到室温

(2)轻轻上下移动右管，使左右两管的液面相平

(3)视线与刻度线相平，凹液面最低点与刻度线相切。

5.粗略量出气体的体积可用排水量气装置，但必须短进长出。

常用仪器的使用和基本实验操作

1.如温度计是中学实验中常用的计量仪器，在使用温度计进行测量时要根据测量目的确定温度计的位置。中学常见有以下几种情况：

(1)测量反应液的温度，应将温度计插入反应液内部。如测物质的溶解度实验、实验室制取乙烯等实验中。

(2)测量蒸气的温度，应将温度计放于蒸气出口处。如实验进行的石油蒸馏实验，要将温度计的水银球处于蒸馏烧瓶支管口的略下部;

(3)控制水浴加热的温度，应将温度计插入水浴槽中。如银镜反应、苯的硝化反应、酚醛树脂的制备实验、乙酸乙酯的水解反应、多糖的水解反应及探究温度对反应速率影响的反应等。

2.装置气密性检查：

(1)微热法：把导气管的末端插入到水中，用手捂住反应器一段时间或用酒精灯微热，如果导气管末端有气泡冒出，松开手或移走酒精灯后有一段水柱进入导管中，则气密性好。

12.示波器实验小论文 篇十二

摘 要：在物理实验教学中正确使用示波器并及时解决遇到的问题是必不可少的。本文简要介绍了示波器实验教学的方法、技巧，以及实验中出现的问题的解决方法。

关键词：大学物理实验教学 示波器 信号

示波器是测量信号波形的仪器，是应用最广的测量仪器之一。它不仅广泛应用于实验室，而且成为现代工业不可缺少的辅助工具。利用示波器对电子产品的电路进行信号的检测和分析，可以快速地发现并解决问题，因此正确分析示波器显示波形的原理，以及熟悉使用示波器是非常有必要的，对学生以后学习和工作有很大的帮助。在大学物理实验教学中，示波器原理与使用是一个必不可少的实验。然而，该实验仪器的原理复杂，大多数学生理解起来难度偏大，特别是面板旋钮多使得学生熟悉起来很困难[1]。通过该实验对提高学生在信号波形测量方面的实践能力、创新能力，以及理论联系实际的能力提高有着极其重要的作用。在实验教学过程总是会出现各种各样的问题[2]，因此我结合大学物理实验示波器实验中出现的问题，介绍一些经验。

1.示波器原理的阐述

实验教学首先讲解的就是仪器原理，但是示波器的原理比较复杂，学生掌握起来比较困难。为解决这个难题，将示波器显示波形的原理与单摆运动中沙漏形成波形的原理相类比，利用简单易懂的知识对示波器的原理进行形象的讲解，使其简化，加深学生对示波器原理的理解和掌握。在大学生物理实验教学中利用类比简化思维帮助学生理解和学习新知识的方法效果明显。

示波管结构非常简单，主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分组成，偏转系统由水平偏转板(x轴方向)和竖直偏转板(y轴方向)组成。在偏转板上加电压，则电子束的运动是发生偏转，加不同的电压，电子运动也不一样，从而在荧光屏上所观察到的图形也有所不同。如果我们在竖直偏转板上接入待观察的`正弦交流电压，同时在水平偏转板上接入锯齿波电压，则电子的运动将是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的简谐振动两个相互垂直方向上运动的合成，屏上将显示正弦波。

把沙漏的单摆运动与示波器显示波形的原理相结合进行类比，以帮助学生理解示波器的工作原理。实践表明示波器显示波形的原理虽然复杂，但是利用沙漏的单摆运动实验对其进行类比简化，可以很容易地让学生理解掌握。示波器的工作原理可以如此掌握，在进行其他物理知识的学习和物理实验的探讨时，实验老师也可以采用这种类比的方法，利用学生理解的知识点甚至是其他学科的知识去简化复杂的物理内容。掌握了这种教学法，不仅可以使学生将新知识与已有的知识融会贯通，而且能使学生加深记忆和理解，为他们的学习提供极大的帮助。

2.功能键的使用技巧及注意事项

在教师准备实验仪器阶段，应注意示波器在使用一段时间或经较长时间存放或修理后，应重新进行校准，示波器精度校准分垂直校准和时基校准两个方面。待示波器开机20分钟后，内部稳定即可进行校准工作。扫描基线的校正，示波器应用在不同的场合，会受外磁场的影响引起扫描基线发生倾斜，此时需要对扫描基线进行校正。校正的方法：用螺丝刀调节“基线旋转”，使扫描线和示波器的水平刻度线平行。

在示波器功能键的讲解上要做到示波器面板上各开关、按键、旋钮都要详细地讲解相关功能特性，同时进行示范性的屏幕显示演示，使得学生有更直观形象的了解。要求做实验前学生对照仪器面板说明书，体会一些常用开关、按键、旋钮的作用，如辉度、聚焦、位移、X―Y等，让学生有一个自己独立操作仪器的过程。

非常有必要在黑板上板示示波器使用注意事项及技巧：

(1)测试前，在不明确被测信号幅度大小，可先将示波器的VOLTS/DIV选择开关置于最大挡，避免电压过高而造成示波器损坏，同时避免该档位过小往往出现信号显示远远大于屏幕，以至于学生误认为没有信号输入。一般选择合适档位使得信号显示高度约占荧光屏高度的二分之一到三分之二之间，这样减小在信号测量时出现的误差。

(2)在用示波器测量频率较低信号时，其波形不容易同步，表现为波形不稳定。一般情况规定学生输入较高频率信号，同时仔细调节示波器上的触发电平控制(LEVEL)旋钮，使被测信号稳定和同步。“触发电平”键是示波器面板上众多旋钮中非常重要的旋钮，其作用在众多物理实验教材中只是介绍而已，通过触发扫描使待测信号与扫描信号同步以达到图形的稳定，图形不稳定的情况在学生实验中出现得最多。

(3)TIME/DIV(扫描速率选择)旋钮。此旋钮的作用是改变加在水平偏转板上锯齿波扫描信号的频率。在不明确被测信号频率大小，可将TIME/DIV选择扫描时间置于最小挡，避免低频率信号一直闪动。合适的档位是信号波形显示2到3个周期，这样在时间测量时可以减少误差。

(4)“触发方式”、“触发源”和“触发电平”的选择。这三者选择的不正确，往往出现波形不稳定的情况，屏幕上的波形发生向左或向右的连续移动。要使波形能够稳定下来，跟示波器使用的“触发方式”、“触发源”及“触发电平”选择有关，合理运用触发方式、触发源来观察信号，要求学生在实验中掌握。

(5)在利萨如图实验部分，为了避免视觉上的混乱，要求学生在关闭通道1的前提下再调整好通道2的信号显示。

(6)示波器工作时，周围不要放置大功率的变压器，否则，对示波器会有很大影响和噪声干扰。

3.示波器常见故障的分析

示波器用于实验教学使用频繁，且使用时间较长，很容易出故障。掌握示波器的常见故障的分析检修方法，有利于缩短维修周期，避免因为仪器故障耽误教学。在遇到各种问题时，学生一般无法解决，往往需要教师引导性地解决。这就要求教师要具备解决这些问题的能力。当然这些需要在教学中不断地总结经验，多途径地提高解决问题的能力，进而能够更好地指导学生排除故障。

在教学过程中，学生在出现问题时，经常性地乱按功能键，到了后面他自己都不知道按了什么键，有时的确是仪器出现问题。教师应该把出现的各种原因都考虑进去，先考虑仪器正常是仪器参数设置的问题，再考虑仪器元件出现问题。例如示波器屏幕上没有任何信号或者信号在示波器上显示闪动的比较厉害。首先，看信号输入端的问题即信号发生器示波器的相关设置是否正常，例如波形按钮是否有选择、频率的设置是否正确，等等，然后检查与示波器的接线，以及探头接触是否良好、探头线断线等问题，再检查示波器相关按键的设置是否和信号发生器输出信号一直，可能是学生按了所用通道的接地旋钮，这样信号就会对地短路，没有任何信号输入到示波器测量端，以及示波器电源开关有没有打开，可以调节亮度旋钮看是否亮度设置太低。其次，调节上下位移旋钮和左右位移旋钮看波形是否偏离屏幕显示区。所以首先要求老师要一定程度的对仪器硬件有所了解，那些元件出现问题可能会出现什么样的现象，对仪器的操作那就要求非常熟悉，总之做到软件硬件都过关。

4.结语

以上是我在示波器实验教学实践中总结的一些经验。在有限学习时间内，学习、掌握基本的仪器操作方法，让学生做到实验目标明确，理论与实践相结合，在掌握好基本技能的基础上进行开放式自主训练。教师应引导学生解决实验中遇到的一些问题，提高学生的创新能力，使学生体会到大学物理实验这门课的作用与重要性，从而逐渐地让学生有意识地去提高自己的动手能力。

参考文献：

[1]刘淑聪，郭纯生，王薇，彭宏伟.示波器操作与使用的实践教学研究[J].中国现代教育装备，，17，(105)：20-23.

[2]张磊.浅谈示波器的实验教学[J].大学物理实验，，21，(3)：12-14.