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示波器原理

日期:2019-10-20 02:43
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摘要: 示波器原理 導讀:示波器是一種使用非常廣泛,且使用相對複雜的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖像,便於人們研究各種電現象的變化過程。本文從使用的角度介紹一下示波器的原理。 1.示波器原理—簡介 示波器,是顯示被測量的瞬時值軌跡變化情況的電子測量儀器。利用狹窄的、由高速電子組成的電子束,打在塗有熒光物質的屏麵上,就可產生細小的光點。在被測信號的作用下,電子束在屏麵上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線,便於人們研究各種電現象的變化過程。另外,還可以用它測試...

示波器原理


導讀:示波器是一種使用非常廣泛,且使用相對複雜的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖像,便於人們研究各種電現象的變化過程。本文從使用的角度介紹一下示波器的原理。

1.示波器原理簡介

示波器,是顯示被測量的瞬時值軌跡變化情況的電子測量儀器。利用狹窄的、由高速電子組成的電子束,打在塗有熒光物質的屏麵上,就可產生細小的光點。在被測信號的作用下,電子束在屏麵上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線,便於人們研究各種電現象的變化過程。另外,還可以用它測試各種不同的電量,如電壓、電流、峰峰值、頻率、相位差、調幅度等等。


2.示波器原理結構組成

示波器用來測量交流電或脈衝電流波的形狀的儀器,普通示波器有五個基本組成部分:顯示電路、垂直放大電路、水平放大電路、掃描與同步電路、電源供給電路。

顯示電路----包括示波管及其控製電路兩個部分,示波管是一種特殊的電子管,是示波器一個重要組成部分。

垂直放大電路----由於示波管的偏轉靈敏度甚低,所以一般的被測信號電壓都要先經過垂直放大電路的放大,再加到示波管的垂直偏轉板上,以得到垂直方向的適當大小的形。

水平放大電路----由於示波管水平方向的偏轉靈敏度也很低,所以接入示波管水平偏轉板的電壓也要先經過水平放大電路的放大以後,再加到示波管的水平偏轉板上,以得到水平方向適當大小的形。

掃描與同步電路----掃描電路產生一個鋸齒波電壓,該電壓的作用是使示波管陰極發出的電子束在熒光屏上形成周期性的、與時間成正比的水平位移,即形成時間基線。

電源供給電路----電源供給電路供給垂直與水平放大電路、掃描與同步電路以及示波管與控製電路所需的負高壓、燈絲電壓等。


3.示波器原理--波形顯示原理

示波器工作原理是利用顯示在示波器上的波形幅度的相對大小來反映加在示波器Y偏轉極板上的電壓*大值的相對大小,從而反映出電磁感應中所產生的交變電動勢的*大值的大小。當一個直流電壓加到一對偏轉板上時,將使光點在熒光屏上產生一個固定位移,該位移的大小與所加直流電壓成正比。如果分別將兩個直流電壓同時加到垂直和水平兩對偏轉板上,則熒光屏上的光點位置就由兩個方向的位移所共同決定。

為了使熒光屏上的形穩定,被測信號電壓的頻率應與鋸齒波電壓的頻率保持整數比的關係,即同步關係。為了實現這一點,就要求鋸齒波電壓的頻率連續可調,以便適應觀察各種不同頻率的周期信號。

4.示波器原理雙線示波原理

在電子實踐技術過程中,常常需要同時觀察兩種信號隨時間變化的過程。並對這些不同信號進行電參量的測試和比較。為了達到這個目的,人們在應用普通示波器原理的基礎上,采用了以下兩種同時顯示多個波形的方法:一種是雙線示波法;另一種是雙蹤示波法。

雙線示波器是采用雙槍示波管來實現的。雙槍示波管有兩個互相獨立的電子槍產生兩束電子。另有兩組互相獨立的偏轉係統,它們各自控製一束電子作上下、左右的運動。熒光屏是共用的,因而屏上可以同時顯示出兩種不同的電信號波形,雙線示波也可以采用單槍雙線示波管來實現。

5.示波器原理雙蹤示波原理

雙蹤示波是在單線示波器的基礎上,增設一個專用電子開關,用它來實現兩種波形的分別顯示。由於實現雙蹤示波比實現雙線示波來得簡單,不需要使用結構複雜、價格昂貴的“雙腔”或“多腔”示波管,所以雙蹤示波獲得了普遍的應用。

為了保持熒光屏顯示出來的兩種信號波形穩定,則要求被測信號頻率、掃描信號頻率與電子開關的轉換頻率三者之間必須滿足一定的關係。首先,兩個被測信號頻率與掃描信號頻率之間應該是成整數比的關係,也就是要求“同步”。此外,還必須合理地選擇電子開關的轉換頻率,使得在示波器上所顯示的波形個數合適,以便於觀察。

 

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