示波器利用大学物理尝试报通告范及数据处置

  《示波器的利用》尝试演讲 物理尝试报通告范文本: 包含数据处置 李萨如图 【尝试目标】 1. 领会示波器显示波形的道理, 领会示波器各次要构成部门及它们之间的联系和共同; 2.熟悉利用示波器的根基方式,学会用示波器丈量波形的电压幅度和频次; 3.察看李萨如图形。 【尝试仪器】 1、 双踪示波器 GOS-6021 型 1 台 2、 函数信号发生器 YB1602 型 1台 3、 毗连线根 示波器和信号发生器的利用申明请熟读常用仪器部门。 [尝试道理] 示波器由示波管、扫描同步系统、Y 轴和 X 轴放大系统和电源四部门构成, 1、 示波管 如图所示,左端为一电子枪,电子枪加热后发出一束电子,电子经电场加快以高速打正在 左端的荧光屏上,屏上的荧光物发光构成一亮点。亮点正在偏转板电压的感化下,也随之 改变。正在必然范畴内,亮点的位移取偏转板上所加电压成反比。 示波管布局简图 2、 扫描取同步的感化 示波管内的偏转板 1 若是正在 X 轴偏转板加上波形为锯齿形的电压,正在荧光屏上看到的是一条程度线,如图 图扫描的感化及其显示 若是正在 Y 轴偏转板上加正弦电压, X 轴偏转板不加任何电压, 而 则电子束的亮点正在纵方 向随时间做正弦式振荡,正在横标的目的不动。我们看到的将是一条垂曲的亮线,如图 若是正在 Y 轴偏转板上加正弦电压, 又正在 X 轴偏转板上加锯齿形电压, 则荧光屏上的亮点 将同时进行标的目的互相垂曲的两种位移,其合成道理如图所示,描出了正弦图形。若是正弦波 取锯齿波的周期(频次)不异,这个正弦图形将不变地停正在荧光屏上。但若是正弦波取锯齿 波的周期稍有分歧, 则第二次所描出的曲线将和第一次的曲线稍微错开, 正在荧光屏大将 看到不不变的图形或不竭地挪动的图形,以至很复杂的图形。由此可见: (1)要想看到 Y 轴偏转板电压的图形,必需加上 X 轴偏转板电压把它展开,这个过程 称为扫描。若是要显示的波形不畸变,扫描必需是线性的,即必需加锯齿波。 (2)要使显示的波形不变,Y 轴偏转板电压频次取 X 轴偏转板电压频次的比值必需是 整数,即: fy fx ?n n=1,2,3, 示波器中的锯齿扫描电压的频次虽然可调, 但要精确的满脚上式, 光靠人工调理仍是不 够的,待测电压的频次越高,越难满脚上述前提。为此,正在示波器内部加拆了从动频次跟 踪的安拆,称为“同步” 。正在人工调理到接近满脚式频次整数倍时的前提下,再插手“同步” 的感化,扫描电压的周期就能精确地等于待测电压周期的整数倍,从而获得不变的波形。 (1)若是 Y 轴加正弦电压,X 轴也加正弦扫描电压,得出的图形将是李萨如图形,如 表所示。李萨如图形能够用来丈量未知频次。令 fy、fx 别离代表 Y 轴和 X 轴电压的频次,nx 代表 X 标的目的的切线和图形相切的切点数,ny 代表 Y 标的目的的切线和图形相切的切点数,则有 fy fx ? nx ny 李萨如图形举例表 2 若是已知 fx,则由李萨如图形可求出 fy。 【尝试内容】 1. 示波器的调整 (1)不接外信号,进入非 X-Y 体例 (2)调整扫描信号的和清晰度 (3)设置示波器工做体例 2. 正弦波形的显示 (1)熟读示波器的利用申明,控制示波器的机能及利用方式。 (2)把信号发生器输出接到示波器的 Y 轴输入上,接通电源开关,把示波器和信号发 生器的各旋钮调到一般利用,使正在荧光屏上显示便于不雅测的不变波形。 3.示波器的定标和波形电压、周期的丈量 (1)把 Y 轴偏转因数和扫描时间偏转因数旋钮都放正在“校准”(灯“VAR”熄 灭) 。 (2)把校准信号输出端接到 Y 轴输入插座 (3) 把信号发生器的正弦电压接到 Y 轴输入端, 用示波器丈量正弦电压的幅值和周期, 并和信号发生器上显示的频次值比力。 (4)选择分歧幅值和频次的 5 种正弦波,反复步调(3) ,记下丈量成果。 4.李莎如图形的不雅测 (1) 把信号发生器后面 50Hz 输出信号接到 X 通道, Y 通道接入可调的正弦信号 而 (2) 别离调理两个通道让他们可以或许一般显示波形 (3) 切换到 X-Y 模式,调整两个通道的偏转因子,使图形一般显示 (4) 调理 Y 信号的频次,不雅测分歧频次比例下的李萨如图 数据记实 1、频次丈量 示波器频次计数器的测频精度 0.01% 示波器测频仪器误差 3% 函数信号发生器测频仪器误差 1%+1 字 I 1 2 3 4 5 3 示波器计数器频次 f0(KHz) 示波器丈量频次 f1(KHz) 信号发生器频次 f2(KHz) 百分差 55.454 57.4 55.45 3.5% 21.210 22.3 21.21 5.1% 15.328 15.8 15.33 3.1% 8.1696 8.19 8.17 0.2% 4.4138 4.38 4.42 -0.8% 2、电压丈量 示波器丈量电压仪器误差 3% 函数信号发生器仪器误差 15%+1 字 I 示波器丈量电压(V) 信号发生器显示电压(V) 百分差 3、李莎如图形察看 fy : fx 1:1 1:2 1:3 1 5.68 5.3 7.2% 2 4.52 4.6 -1.7% 3 3.64 3.6 1.1% 4 2.96 3.0 -1.3% 5 1.84 1.8 2.2% 李萨如图形 nx ny fy(Hz) fX(Hz) 1 1 50 50 1 2 50 100 1 3 50 150 4、不确定度的计较(以第一组数据为例) (1) 示波器丈量频次 f=57.4KHz ?f ? f ? E f ? 57.4 ? 3% ? 1.72 ? 2KHz f ? 57.4 ? 1.8KHz 或 f ? 57 ? 2KHz (2) 函数信号发生器测频 f=55.45 KH ?f ? f ? E f ? 0.01 ? 55.45 ?1% ? 0.01 ? 0.56KHz 或 0.6KHz f ? 55.45 ? 0.56 KHz 或 f ? 55.4 ? 0.6KHz (3) 示波器丈量电压 V1=5.68V ?V1 ? V1 ? EV ? 5.68 ? 3% ? 0.16V 或 0.2V V1 ? 5.68 ? 0.16V 或 V1 ? 5.7 ? 0.2V (4) 函数信号发生器丈量电压 V2=5.3V ?V2 ? V2 ? EV ? 1字 ? 5.3?15% ? 0.1 ? 0.81V 或 0.9V V2 ? 5.30 ? 0.81 或 V2 ? 5.3 ? 0.9V V 4 留意:一般可写为后面的形式愈加科学,由于原始数据的无效数字只要 2 位,不成能 经处置后提高精度变成 3 个无效数字。 5、示波器操做总结表格 要求 示波器输入接地 选择输入通道 选择信号输入体例 按照输入通道选择触发源 按照信号选择耦合体例 纵向调理 横向调理 调理图形不变 丈量物理量的选择 选择操做标尺 挪动操做标尺 切换挪动标尺的粗调细调 处于校准形态 调理按钮 GND CH1 或 CH2 AC/DC SOURCE COUPLING VOLTS/DIV TIME/DIV LEVEL COURSORE TRK 旋 VARIABLE 按 VARIABLE 按 TIME/DIV VAR 红灯灭 TAG 亮 Δ T-Δ V-1/Δ T 变化 标尺上有 呈现 标识表记标帜 左下角有 响应灯亮 交换~曲流 左下角有 CH1-CH2-。。 。变 化 左下角有 AC-HFR-。 。变 化 图形纵向缩放 图形横向缩放 图形不变 标尺变化 变化 标尺挪动 现象 两头程度一条曲 线

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