示波器的使用注意事项.docx

1、示波器的使用注意事项示波器探头的使用注意事项 别看一个示波器探头很简单，其实还是很有讲究的。以下是圈圈使用示波器探头的一点小经验，供大家使用时参考一下。 首先是带宽，这个通常会在探头上写明，多少MHz。如果探头的带宽不够，示波器的带宽再高也是无用，瓶颈效应。 另外就是探头的阻抗匹配。探头在使用之前应该先对其阻抗匹配部分进行调节。通常在探头的靠近示波器一端有一个可调电容，有一些探头在靠近探针一端也具有可调电容。它们是用来调节示波器探头的阻抗匹配的。如果阻抗不匹配的话，测量到的波形将会变形。调节示波器探头阻抗匹配的方法如下：首先将示波器的输入选择打在GND上，然后调节Y轴位移旋钮使扫描线出现在示波

2、器的中间。检查这时的扫描线是否水平（即是否跟示波器的水平中线重合），如果不是，则需要调节水平平衡旋钮（通常模拟示波器有这个调节端子，在小孔中，需要用螺丝刀伸进去调节。数字示波器不用调节）。然后，再将示波器的输入选择打到直流耦合上，并将示波器探头接在示波器的测试信号输出端上（一般示波器都带有这输出端子，通常是1KHz的方波信号），然后调节扫描时间旋钮，使波形能够显示2个周期左右。调节Y轴增益旋钮，使波形的峰-峰值在1/2屏幕宽度左右。然后观察方波的上、下两边，看是否水平。如果出现过冲、倾斜等现象，则说明需要调节探头上的匹配电容。用小螺丝刀调节之，直到上下两边的波形都水平，没有过冲为止。当然，可能

3、由于示波器探头质量的问题，可能调不到完全无失真的效果，这时只能调到最佳效果了。 另外就是示波器上还有一个选择量程的小开关：X10和X1。当选择X1档时，信号是没经衰减进入示波器的。而选择X10档时，信号是经过衰减到1/10再到示波器的。因此，当使用示波器的X10档时，应该将示波器上的读数扩大10倍（有些示波器，在示波器端可选择X10档，以配合探头使用，这样在示波器端也设置为X10档后，直接读数即可）。当我们要测量较高电压时，就可以利用探头的X10档功能，将较高电压衰减后进入示波器。另外，X10档的输入阻抗比X1档要高得多，所以在测试驱动能力较弱的信号波形时，把探头打到X10档可更好的测量。但要

4、注意，在不确信号电压高低时，也应当先用X10档测一下，确认电压不是过高后再选用正确有量程档测量，养成这样的习惯是很有必要的，不然，哪天万一因为这样损坏了示波器，要后悔就来不及了。经常有人提问，为什么用示波器看不到晶振引脚上的波形？一个可能的原因就是因为使用的是探头的X1档，这时相当于一个很重的负载（一个示波器探头使用1档具有上百pF的电容）并联在晶振电路中，导致电路停振了。正确的方法应该是使用探头的X10档。这是使用中应当注意的，即或不停振，也有可能因过度改变振荡条件而看不到真实的波形了。 示波器探头在使用时，要保证地线夹子可靠的接了地（被测系统的地，非真正的），不然测量时，就会看到一个很大的

5、50Hz的信号，这是因为示波器的地线没连好，而感应到空间中的50Hz工频市电而产生的。如果你发现示波器上出现了一个幅度很强的50Hz信号（我国市电频率为50Hz，国外有60Hz的），这时你就要注意下看是否是探头的地线没连好。由于示波器探头经常使用，可能会导致地线断路。检测方法是：将示波器调节到合适的扫描频率和Y轴增益，然后用手触摸探头中间的探针，这时应该能看到波形，通常是一个50Hz的信号。如果这时没有波形，可以检查是否是探头中间的信号线是否已经损坏。然后，将示波器探头的地线夹子夹到探头的探针（或者是钩子）上，再去用手触摸探头的探针，这时应该看不到刚刚的信号（或者幅度很微弱），这就说明探头的地

6、线是好的，否则地线已经损坏。通常是连接夹子那条线断路，通常重新焊上即可，必要时可更换，注意连接夹子的地线不要太长，否则容易引入干扰，尤其是在高频小信号环境下。示波器探头的地线夹子应该要靠近测量点，尤其是测量频率较高、幅度较小的信号时。因为长长的地线，会形成一个环，它就像一个线圈，会感应到空间的电磁场。另外系统中的地线中电流较大时，也会在地线上产生压降，所以示波器探头的地线应该连接到靠近被测试点附近的地上。示波器探头使用注意事项示波器探头使用注意事项将待测信号正确接入示波器是测试工作的第一步，这里我们主要介绍探头与被测电路连接时的注意事项。1. 探头与被测电路连接时，探头的接地端务必与被测电路的

7、地线相联。否则在悬浮状态下，示波器与其他设备或间的电位差可能导致触电或损坏示波器、探头或其他设备。2. 测量建立时间短的脉冲信号和高频信号时，请尽量将探头的接地导线与被测点的位置邻近。接地导线过长，可能会引起振铃或过冲等波形失真。如图7所示。图7 探头接地方法示意图3. 为避免接地导线影响对高频信号的测试，建议使用探头的专用接地附件。如图8所示为典型通用电压探头所带有的标准测试附件。图8 带有标准配件的典型通用电压探头（图片来源于泰克探头ABC）4. 为避免测量误差，请务必在测量前对探头进行检验和校准，探头衰减补偿的校准原理和方法我们在前面已经介绍过，这里不再赘述。5. 对于高压测试，要使用专

8、用高压探头，分清楚正负极后，确认连接无误才能通电开始测量。6. 对于两个测试点都不处于接地电位时，要进行“浮动”测量，也称差分测量，要使用专业的差分探头。最佳示波器探头的选择探头的特性和特点中最重要的参数就是带宽和输入阻抗，它们既要与示波器的带宽和输入阻抗匹配，又要将对被测电路的影响减到最小。因此选择探头时要综合考虑。5.1 带宽和上升时间探头的带宽或上升时间要等于或优于示波器的带宽。如果观察纯正弦信号，探头带宽等于被测信号频率的最高值即可；如观察非正弦信号，探头带宽应能容纳被测信号的基波和最重要谐波分量。为精确地测量脉冲的上升时间和下降时间，系统的上升时间（示波器和探头之和）应该比要测量的最

9、快的上升时间快3-5倍。5.2 阻抗匹配探头的输入阻抗要与所用示波器的输入阻抗匹配，另外对被测电路的负载作用最少。对于低输入阻抗的示波器，应选择有源探头或50输入阻抗的探头；对于高输入阻抗的示波器，应选择10的探头。例如示波器的输入阻抗是1M/10pF,探头输入阻抗最好是10M/1pF，这样的探头既有10倍的信号衰减，对被测信号的负载很轻，又能与示波器输入阻抗匹配。5.3 负载作用减轻探头对被测电路的负载作用。除了选择输入阻抗高的探头外，还有记住探头输入阻抗随频率成反比例下降。5.4 时间延迟的影响每种探头对被测信号的延迟时间存在差异，在进行差分测量以及时间（或相位）一致性测量时，最好使用2个

10、型号相同和电缆长度相等的探头。5.5 良好的接地探头的额定频率特性是在同轴系统测得的结果。在实际电路应用时，往往探头处于非同轴匹配的系统，因此探头的接地引线要尽量减短，把串联电感减到最小。如发现高阻探头接地不良，就要考虑使用低阻同轴探头或者与探头匹配的适配器、连接器和夹具。总结探头对示波器测量至关重要，所以要求探头对探测的电路影响必须达到最小，并希望对测量值保持足够的信号保真度。如果探头以任何方式改变信号或改变电路运行方式，示波器会看到实际信号的失真结果，进而可能导致错误的测量结果，或者误导性的测量结果。通过以上介绍可知，探头的选购和正确使用有许多值得注意的地方，只有与示波器和被测电路都匹配良

11、好的探头才是您该选择和使用的探头。1 示波器使用 本节介绍示波器的使用方法。示波器种类、型号很多，功能也不同。数字电路实验中使用较多的是20MHz或者40MHz的双踪示波器。这些示波器用法小异。本节不针对某一型号的示波器，只是从概念上介绍示波器在数字电路实验中的常用功能。 1.1 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。

12、根据被测信号在屏幕上占的格数乘以适当的比例常数(VDIV，TIMEDIV)能得出电压值与时间值。 12 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。正常室光线下，照明灯暗一些好。室光线不足的环境中，可适当调亮照明灯。 13 垂直偏转因数和水平偏转因数 1

13、垂直偏转因数选择(VOLTSDIV)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，cmmV或者DIVmV，DIVV，垂直偏转因数的单位是Vcm，mVcm或者VDIV，mVDIV。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 5mVDIV到5VDIV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1VDIV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。

14、 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02VDIV。 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(TIMEDIV)和微调 时基选择和微

15、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1SDIV档，光点在屏上移动一格代表时间值1S。 “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110。例如在2S/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 2S(1/10)=0.2S TDS实验台上有10MHz、1MHz、500kHz、10

16、0kHz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。 1.4 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

17、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110，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

18、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。 2.5 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

19、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：触发(INT)、电源触发(LINE)、外触发EXT)。 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

20、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

21、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。

22、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，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。 2.6 扫描方式(

23、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。 单次：单次按钮类似复位开关。单次扫描方式下，按单次按钮时扫描电路复位，此时准备好(Ready)灯亮。触发信号到来后产生一次扫描。单次扫描结束后，准备灯灭。单次扫描用于观测非周期信号或者单次瞬变信号，往往需要对波形拍照。 上面扼要介绍了示波器的基本功能及操作。示波器还有一些更复杂的功能，如延迟扫描、触发延迟、X-Y工作方式等，这里就不介绍了。

24、示波器入门操作是容易的，真正熟练则要在应用中掌握。值得指出的是，示波器虽然功能较多，但许多情况下用其他仪器、仪表更好。例如，在数字电路实验中，判断一个脉宽较窄的单脉冲是否发生时，用逻辑笔就简单的多；测量单脉冲脉宽时，用逻辑分析仪更好一些使用示波器注意事项1示波器使用不当容易损坏或影响使用寿命。每次开机前，要把辉度调节旋钮逆时针转到底后，再闭合电源开关。然后缓慢转动增大光点或扫描线的亮度，一般只要看得清楚即可。注意不宜让经过聚焦的小亮点停在屏上不动，防止屏上荧光物质被电子束烧坏而形成暗斑。2在观察过程中，应避免经常启闭电源。示波器暂时不用时不必断开电源，只需调节辉度旋钮使亮点消失，到下次使用时再

25、调节亮。因为每次电源接通时，示波管的灯丝尚处于冷态，电阻很小，通过的电流很大，会缩短示波管寿命。3电源电压应限制在220伏10的围才能使用。此外，操作面板上各旋钮动作要轻。当旋到极限位置时，只能往回旋转，不能硬扳。4有的J2459型示波器的扫描是反向进行的，即亮点先是从右到左，然后很快从左回到右。这在观察交流电波形上没有多大关系。使用示波器观察交流电压的波形【目的和要求】1了解示波器上各个控制旋钮的作用和调节方法。2学习使用示波器观察交流电的波形。【仪器和器材】学生示波器（J2459型），学生信号源（J2465型或J24651型）或学生电源（J1202型或J12021型），导线若干。如图422

26、1，J2459型示波器包括以下各部分：（1）示波管；（2）垂直偏转放大器（Y放大器）；（3）水平偏转放大器（X放大器）；（4）扫描电压发生器；（5）电源。【实验方法】 （1）用机提供的试验电压。先使扫描迹线位于荧光屏的中间位置，并使扫描围旋钮置于10100赫挡。转动衰减旋钮至注有正弦符号“”处。屏上出现数个移动的正弦波形，再调节扫描微调，屏上可同时出现一个、二个甚至几个交流电的完整波形且稳定不动。调节Y增益和X增益旋钮，交流电压波形的形状沿竖直或水平方向发生变化。把同步开关置于“”位置时，扫描由被测信号的正半周起同步，波形如图4223所示2置于“”位置时，扫描由负半周起同步，波形如图4223乙

27、所示。（2）由信号源或学生电源部的交流降压变压器提供电压。把信号源的低频输出接到示波器的Y输入，信号源的频率选择拨至低频的任何一挡均可。把示波器的衰减旋钮调至“10”挡，扫描围旋至与信号源输出的低频信号频率相应的挡次即“1001k”或“1210k”挡位，仔细调节信号源的“低频增幅”和示波器的扫描微调及Y增益等旋钮，到屏上出现大小适宜的23个周期稳定的波形。把示波器的Y输入改接到降压变压器的次级线圈的两个端点上，电压值取68伏，衰减旋钮调至“100”挡，扫描围旋至“10100”赫，同样可看到交流电的波形。观察示波器扫描迹线并进行调节练习【目的和要求】1了解示波器上各个控制旋钮的作用和调节方法。2

28、学习使用示波器观察交流电的波形。【仪器和器材】学生示波器（J2459型），学生信号源（J2465型或J24651型）或学生电源（J1202型或J12021型），导线若干。如图4221，J2459型示波器包括以下各部分：（1）示波管；（2）垂直偏转放大器（Y放大器）；（3）水平偏转放大器（X放大器）；（4）扫描电压发生器；（5）电源。【实验方法】 先把亮点调至屏上中央位置，再把“X增益”旋钮顺时针转至三分之一位置，扫描围旋到“10100Hz”挡位，“扫描微调”旋钮反时针方向旋到底，即这时扫描电压的频率大约为10赫。可看到荧光屏上亮点从左向右移动，然后很快回到左端。顺时针旋转扫描微调旋钮，亮点迅速

29、移动成为一条亮线，即扫描迹线。调节“X增益”，亮线的长度改变。再旋转Y增益和X增益旋钮，可调节亮线在屏上的位置。观察示波器光屏上亮点并进行调节练习【目的和要求】1了解示波器上各个控制旋钮的作用和调节方法；2学习使用示波器观察交流电的波形。【仪器和器材】学生示波器（J2459型），学生信号源（J2465型或J24651型）或学生电源（J1202型或J12021型），导线若干。如图4221，J2459型示波器包括以下各部分：（1）示波管；（2）垂直偏转放大器（Y放大器）；（3）水平偏转放大器（X放大器）；（4）扫描电压发生器；（5）电源。【实验方法】在接通电源开关之前，先要检查各旋钮是否已调至适合

30、的旋转位置上。辉度调节旋钮应反时针旋到底，竖直位移和水平位移放钮转到中间位置，衰减旋钮置于最高挡，扫描围旋钮置于“外X”挡。然后接通电源开关，预热一、二分钟后，顺时针缓慢旋转辉度施钮到屏上出现一亮斑，亮斑的高度要适中。再旋转聚焦调节旋钮和辅助聚焦调节旋钮，使亮斑成一清晰的小圆点。旋转竖直位移和水平位移旋钮，观察亮点在竖直方向和水平方向上的位置变化。为了保护荧光屏，不可使亮点过亮和长时间停在屏上不动。使用示波器时的注意事项有哪些？能测哪些物理量？1作定量测量时，应先将示波器通电预热10分钟以上，使机中各元件在热稳定状态下工作，否则由于机元件温度处于上升过程，影响测量结果。 2通常示波器的灵敏度都是指它的最大灵敏度。Y输入调节在不同位置，对应的灵敏度不同。因此，一经核准，Y输入调节就不能再动。为了保护荧光屏，测量时应加扫描信号，使形成扫描线，避免亮点长时间集中在一点。 3示波器Y输入和X输入端的阻抗一般很大（1兆欧40皮法），在它的输入电路中几乎不形成电流，因此用示波器能够对微弱信号电压进行测量，这是它的优点。示波器也可以测量电流，把一个小电阻串联在待测电路中（或利用电路中的已知电阻），测出它两端的电压，利用欧姆定律算出电路中的电流。 虚拟示波器的使用注意事项虚拟示波器因具有波形触发、存储、