示波器的基本测量方法_精品文档.ppt

1、示波器的基本测量方法示波器的基本测量方法郑和玲n n示波器可以直接在屏幕上观察到被测信示波器可以直接在屏幕上观察到被测信号的波形，测量被测信号的各种参数。号的波形，测量被测信号的各种参数。n n通常可以用来测量信号的幅度、周期、通常可以用来测量信号的幅度、周期、相位、频率和调幅系数等。相位、频率和调幅系数等。示波器的使用示波器的使用1测量电压n n用示波器测量电压主要包括直流电压的用示波器测量电压主要包括直流电压的测量和交流电压的测量。测量和交流电压的测量。（1 1）直流电压的测量方法）直流电压的测量方法 a a、首先将示波器的垂直偏转灵敏度微、首先将示波器的垂直偏转灵敏度微调旋钮置于校准挡，

2、否则电压读数不准调旋钮置于校准挡，否则电压读数不准确。确。b b、把被测信号送入示波器垂直输入端。把被测信号送入示波器垂直输入端。c c、将示波器输入耦合开关置于、将示波器输入耦合开关置于“GNDGND”地地输入位置，调节垂直位移旋钮，使屏幕上输入位置，调节垂直位移旋钮，使屏幕上的扫描线（零电平线）移到荧光屏的中间的扫描线（零电平线）移到荧光屏的中间位置，即确定零电平线位置，即确定零电平线（以后不再调制垂以后不再调制垂直位置旋钮）。直位置旋钮）。d d、调节垂直灵敏度开关至适当位置，将、调节垂直灵敏度开关至适当位置，将示波器输入耦合开关拨至示波器输入耦合开关拨至“DCDC”挡，观察挡，观察此时

3、水平线的位置。此时水平线的位置。e e、若位于零水平线上面，则被测直流电、若位于零水平线上面，则被测直流电压为正极性；若位于零水平线的下面，则压为正极性；若位于零水平线的下面，则被测直流电压为负极性。被测直流电压为负极性。即确定出电压的即确定出电压的极性。极性。f f、读出被测电压水平线偏离零电平线的、读出被测电压水平线偏离零电平线的距离距离h h。根据式。根据式U UDCDCh h*D Dy y*k k计算出直流电计算出直流电压值。压值。例例例例1 1 1 1：如图：如图：如图：如图1 1 1 1所示，所示，所示，所示，h h h h=5=5=5=5cmcmcmcm、D D D Dy y y

4、 y =1V1V1V1V/cmcmcmcm、k k k k =10:1 =10:1 =10:1 =10:1，求被测直流电压的值。，求被测直流电压的值。，求被测直流电压的值。，求被测直流电压的值。(a)波形图波形图（b）垂直灵敏度开关位置）垂直灵敏度开关位置图图 1 测量直流电压示意图测量直流电压示意图 解：解：由式由式U UDCDCh h*D Dy y*k k可得可得 U UDCDCh h*D Dy y*k k 5*1*105*1*1050V50V （2 2）交流电压的测量方法）交流电压的测量方法 a a、首先将示波器的垂直偏转灵敏度微调旋、首先将示波器的垂直偏转灵敏度微调旋钮置于校准挡，否则

5、电压读数不准确。钮置于校准挡，否则电压读数不准确。b b、把被测信号送入示波器垂直输入端。、把被测信号送入示波器垂直输入端。c c、将示波器输入耦合开关置于、将示波器输入耦合开关置于“ACAC”输入输入位置。位置。d d、调节扫描速度，使显示的波形稳定。、调节扫描速度，使显示的波形稳定。e e、调节垂直灵敏度开关，使荧光屏上的、调节垂直灵敏度开关，使荧光屏上的波形位置适当，记下波形位置适当，记下D Dy y值。值。f f、读出被测交流电压波峰和波谷的高度、读出被测交流电压波峰和波谷的高度或任意两点之间的高度或任意两点之间的高度h h。g g、根据式、根据式 U UP-P P-P h h*D D

6、y y*k k 计算出交流电计算出交流电压的峰压的峰-峰值。峰值。例例例例2 2 2 2 如图如图如图如图2 2 2 2所示，所示，所示，所示，h h h h=6=6=6=6cmcmcmcm、D D D Dy y y y=1=1=1=1V V V V/cmcmcmcm、k k k k=10:1=10:1=10:1=10:1，求交流信号的峰求交流信号的峰求交流信号的峰求交流信号的峰-峰值和有效值。峰值和有效值。峰值和有效值。峰值和有效值。(a)波形波形图图（b）垂直灵敏度开关位置）垂直灵敏度开关位置图图 2 测量交流电压示意图测量交流电压示意图 解：由式解：由式U UP-P P-P h h*D

7、Dy y*k k可得交流信号的峰可得交流信号的峰-峰为峰为 U UP-P P-P h h*D Dy y*k k 6*1*106*1*106060V V 交流信号的有效值为交流信号的有效值为 2测量时间n n示波器对被测信号进行线性扫描时，一般情示波器对被测信号进行线性扫描时，一般情示波器对被测信号进行线性扫描时，一般情示波器对被测信号进行线性扫描时，一般情况下扫描电压线性变化和况下扫描电压线性变化和况下扫描电压线性变化和况下扫描电压线性变化和X X X X放大器的电压增益放大器的电压增益放大器的电压增益放大器的电压增益一定，则扫描速度也为定值。一定，则扫描速度也为定值。一定，则扫描速度也为定值

8、。一定，则扫描速度也为定值。n n 那么，用示波器可直接测量整个信号波形持那么，用示波器可直接测量整个信号波形持那么，用示波器可直接测量整个信号波形持那么，用示波器可直接测量整个信号波形持续的时间。续的时间。续的时间。续的时间。（1 1 1 1）测量信号波形任意两点间的时间间隔）测量信号波形任意两点间的时间间隔）测量信号波形任意两点间的时间间隔）测量信号波形任意两点间的时间间隔n n用示波器测量同一信号中任意两点用示波器测量同一信号中任意两点用示波器测量同一信号中任意两点用示波器测量同一信号中任意两点A A A A与与与与B B B B的时的时的时的时间间隔，如图间间隔，如图间间隔，如图间间隔

9、，如图3 3 3 3（a a a a）所示。）所示。）所示。）所示。（a）测量信号的时间差）测量信号的时间差（b）脉冲信号宽度的测量）脉冲信号宽度的测量（c）两个信号的时间差）两个信号的时间差图图 3 测量时间间隔示意图测量时间间隔示意图n n其测量方法与测量电压的方法类似，它们其测量方法与测量电压的方法类似，它们的区别在于测量时间要着眼于时间轴。被的区别在于测量时间要着眼于时间轴。被测交流信号的测交流信号的A A、B B两点间的时间间隔为两点间的时间间隔为:式中式中t tA A-B-B表示同一信号中任意两点间的表示同一信号中任意两点间的时间间隔；时间间隔；x x表示表示A A与与B B的时间

10、间隔在荧的时间间隔在荧光屏上水平方向所占的距离；光屏上水平方向所占的距离；D Dx x表示示表示示波器的扫描速度。波器的扫描速度。n n若若A A、B B两点分别为脉冲信号的前后沿两点分别为脉冲信号的前后沿中心，如图中心，如图3 3（b b）图所示。）图所示。则所测时则所测时间为脉冲宽度。间为脉冲宽度。n n若采用双踪示波器，如图若采用双踪示波器，如图3 3（c c）所示，）所示，可测量两个信号的时间差。可测量两个信号的时间差。（2 2）测量脉冲上升时间）测量脉冲上升时间 因为示波器的因为示波器的Y Y轴放大器内安装了轴放大器内安装了延迟线，如采用内触发方式延迟线，如采用内触发方式,则可测量则

11、可测量脉冲波形的上升时间或下降时间。脉冲波形的上升时间或下降时间。n n测量方法是读出波形幅度在测量方法是读出波形幅度在测量方法是读出波形幅度在测量方法是读出波形幅度在10101010-90-90-90-90范围内范围内范围内范围内的前沿或后沿。如图的前沿或后沿。如图的前沿或后沿。如图的前沿或后沿。如图4 4 4 4所示：所示：所示：所示：图图 4 测量脉冲上升或下降时间测量脉冲上升或下降时间n n由此可得上升时间为：由此可得上升时间为：t t1 1=x=x1 1*D Dx x 下降时间为：下降时间为：t t2 2=x=x2 2*D Dx x n n一般情况下，应注意示波器的垂直通道一般情况下

12、，应注意示波器的垂直通道本身存在固有的上升时间，这将对测量本身存在固有的上升时间，这将对测量结果有影响，故应该对测量结果进行修结果有影响，故应该对测量结果进行修正。正。n n因为屏幕上测得上升时间包含了示因为屏幕上测得上升时间包含了示波器本身存在的上升时间，可按下波器本身存在的上升时间，可按下式进行修正式进行修正 式中式中trtr表示被测脉冲的实际上升时间；表示被测脉冲的实际上升时间；t tr0r0为示波器本身固有的上升时间；为示波器本身固有的上升时间；t tr rx x为为屏幕上读到的上升时间。屏幕上读到的上升时间。课后练习：课后练习：如下图所示，如下图所示，h h=6=6cmcm、D Dy y=1=1V V/cmcm、k k =10:1 =10:1，求交流信号的峰，求交流信号的峰-峰值和有效值。峰值和有效值。参考答案参考答案参考答案：参考答案：解：由式解：由式U UP-P P-P h h*D Dy y*k k可得交流信号的可得交流信号的峰峰-峰为峰为 U UP-P P-P h h*D Dy y*k k 6*0.25*106*0.25*101515V V 交流信号的有效值为交流信号的有效值为