2023年大学物理实验实验报告示波器的使用.docx

大学物理实验实验报告——示波器的使用 篇一：大物实验示波器的使用实验 实验二十三 示波器的使用 班级 自动化153班 姓名 廖俊智 学号 6101215073 指导教师 代国红 【实验目的】 1、理解示波器的根本构造和工作原理，学会正确使用示波器。 2、掌握用示波器观察各种电信号波形、测量电压和频率的方法。 3、掌握观察利萨如图形的方法，并能用利萨如图形测量未知正弦信号的频率。 【实验仪器】 固纬GOS-620型双踪示波器一台，GFG-809型信号发生器两台，连线假设干。 【实验原理】 示波器是利用示波管内电子束在电场或磁场中的偏转，显示电压信号随时间变化波形的一种电子观测仪器。在各行各业与各个研究领域都有着广泛的应用。其根本构造与工作原理如下 1、示波器的根本构造与显示波形的根本原理 本次实验使用的是台湾固纬公司消费的通用双踪示波器。根本构造大致可分为示波管（CRT）、同步系统、放大与衰减系统、电源系统四个局部。 “示波管（CRT）〞是示波器的核心部件如图1所示的。可细分为电子枪，偏转系统和荧光屏三局部。 1）电子枪 电子枪包括灯丝F，阴极K，操纵栅极G，第一阳极A1，第二阳极A2等。阴极被灯丝加热后，可沿轴向发射电子。并在荧光屏上显现一个明晰的小圆点。 2）偏转系统 偏转系统由两对互相垂直的金属偏转板x和y组成，分别操纵电子束在水平方向和竖直方向的偏转。 从电子枪射出的电子束假设不受横向电场的作用，将沿轴线前进并在荧光屏的中心呈现静止的光点。假设遭到横向电场的作用， 电子束的运动方向就会偏离轴线， F灯丝，K阴极，G操纵栅极，A1、A2第一、第二阳极，Y、X竖直、水平偏转板 图1示波管构造简图 屏上光点的位置就会挪动。x偏转板之间的横向电场用来操纵光点在水平方向的位移，y偏转板用来操纵光点在竖直方向的位移。假设两对偏转板都加上电场，那么光点在二者的共同操纵下，将在荧光屏平面二维方向上发生位移。 3）荧光屏 荧光屏的作用是将电子束轰击点的轨迹显示出来以供观测。 4）显示波形的原理 图 2 图3 图4 在竖直偏转板上加一交变正弦电压，可看到一条竖直的亮线，如图3所示。在水平偏转板上加“锯齿波电压〞电压，使荧光屏上的亮点沿水平方向拉开。电子的运动是两互相相垂直运动的合成。当锯齿波电压与正弦电压的变化周期相等时，在荧光屏上将显示出一个稳定的正弦电压波形图如图4所示。 当波形信号的频率等于锯齿波频率的整数倍时，荧光屏上将呈现整数个完好而稳定的被测信号的波形，当两者不成整数倍时，关于被测信号来说，每次的起点都不会一样，结果造成波形在水平方向上不断的挪动。为了消除这一现象，必须使被测信号的起点与电压的起点保持“同步〞，这一功能由机内 “触发同步〞电路来完成。 2、利用利萨如图测正弦电压的频率根本原理 通过观察荧光屏上利萨如图形进展频率比照的方法称之为利萨如图形法。此法于1855年由利萨如所证明。将被测正弦信号fy加到y偏转板，将参考正弦信号fx加到x偏转板，当两者的频率之比fy fx是整数时，在荧光屏上将出现利萨如 图。 图5给出了几种不同频率比的利萨如图形。推断两个电压信号频率比的条件是屏上出现了利萨如图形稳定不动，方法是对稳定不动的图形分别做水平直线和竖直直线与图形相切，设水平线上的切点数最多为NX，竖直线上的切点数最多为 NY，那么 fy fx nx ny 图5利萨如图 图5的第一个图形，nx2，ny4，Y轴上的信号频率fy与x轴上的信号频率 2fx之比为，假设fx已经知道，那么fy可求。 4 【实验内容与步骤】 开机前完成以下预备工作：微调、电压灵敏度微调置校准档（顺时针打死）、方式（置自动）、触发源选项（置CH1或CH2）、耦合方式(置AC)；按压电源按钮预热3分钟。 （2）初始化示波器面板获得“点〞：辉度、聚焦、三个位置旋钮置于居中位置，灵敏度置于正交形式。（五居中一归零）； （3）顺时针旋转灵敏度选扭置0.2ms档获取线； （4）利用CH1观察机内方波校准信号并作为待测电信号1，记录其相关参数于黑板给出的数据记录表格第一行； （5）分别利用CH1与CH2两个通道观察左右两个音频信号发生器提供的10V1000Hz与15V2022Hz的正弦交流信号，并作为待测电信号2与待测电信号3，记录其相关参数于黑板给出的数据记录表格第二行与第三行。 （6）灵敏度选钮置正交形式，按压下触发交替旋钮，显示形式置双踪形式观测不同频率比的利萨如图形。 （7）申请课堂考核，归整仪器完毕实验。 【实验数据与实验结果 篇二：实验报告-示波器使用 南昌大学物理实验报告 实验名称： 学院：信息工程学院专业班级：通讯152 学生姓名： 学号： 实验地点：211 座位号： 42 实验时间： 第3周星期一下午16点开场 篇三：大物实验示波器的使用实验报告 实验二十三 示波器的使用 班级 姓名 学号 同组人日期 【实验目的】 1、理解示波器的根本构造和工作原理，学会正确使用示波器。 2、掌握用示波器观察各种电信号波形、测量电压和频率的方法。 3、掌握观察利萨如图形的方法，并能用利萨如图形测量未知正弦信号的频率。 【实验仪器】 固纬GOS-620型双踪示波器一台，GFG-809型信号发生器两台，连线假设干。 【实验原理】 示波器是利用示波管内电子束在电场或磁场中的偏转，显示电压信号随时间变化波形的一种电子观测仪器。在各行各业与各个研究领域都有着广泛的应用。其根本构造与工作原理如下 1、示波器的根本构造与显示波形的根本原理 本次实验使用的是台湾固纬公司消费的通用双踪示波器。根本构造大致可分为示波管（CRT）、同步系统、放大与衰减系统、电源系统四个局部。 “示波管（CRT）〞是示波器的核心部件如图1所示的。可细分为电子枪，偏转系统和荧光屏三局部。 1）电子枪 电子枪包括灯丝F，阴极K，操纵栅极G，第一阳极A1，第二阳极A2等。阴极被灯丝加热后，可沿轴向发射电子。并在荧光屏上显现一个明晰的小圆点。 2）偏转系统 偏转系统由两对互相垂直的金属偏转板x和y组成，分别操纵电子束在水平方向和竖直方向的偏转。 从电子枪射出的电子束假设不受横向电场的作用，将沿轴线前进并在荧光屏的中心呈现静止的光点。假设遭到横向电场的作用，电子束的运动方向就会偏离轴线， F灯丝，K阴极，G操纵栅极，A1、A2第一、第二阳极，Y、X竖直、水平偏转板 图1示波管构造简图 屏上光点的位置就会挪动。x偏转板之间的横向电场用来操纵光点在水平方向的位移，y偏转板用来操纵光点在竖直方向的位移。假设两对偏转板都加上电场，那么光点在二者的共同操纵下，将在荧光屏平面二维方向上发生位移。 3）荧光屏 荧光屏的作用是将电子束轰击点的轨迹显示出来以供观测。 4）显示波形的原理 图 2 图3 图4 在竖直偏转板上加一交变正弦电压，可看到一条竖直的亮线，如图3所示。在水平偏转板上加“锯齿波电压〞电压，使荧光屏上的亮点沿水平方向拉开。电子的运动是两互相相垂直运动的合成。当锯齿波电压与正弦电压的变化周期相等时，在荧光屏上将显示出一个稳定的正弦电压波形图如图4所示。 当波形信号的频率等于锯齿波频率的整数倍时，荧光屏上将呈现整数个完好而稳定的被测信号的波形，当两者不成整数倍时，关于被测信号来说，每次的起点都不会一样，结果造成波形在水平方向上不断的挪动。为了消除这一现象，必须使被测信号的起点与电压的起点保持“同步〞，这一功能由机内 “触发同步〞电路来完成。 2、利用利萨如图测正弦电压的频率根本原理 通过观察荧光屏上利萨如图形进展频率比照的方法称之为利萨如图形法。此法于1855年由利萨如所证明。将被测正弦信号fy加到y偏转板，将参考正弦信号fx加到x偏转板，当两者的频率之比 fyfx 是整数时，在荧光屏上将出现利萨如 图。 图5给出了几种不同频率比的利萨如图形。推断两个电压信号频率比的条件是屏上出现了利萨如图形稳定不动，方法是对稳定不动的图形分别做水平直线和竖直直线与图形相切，设水平线上的切点数最多为NX，竖直线上的切点数最多为NY，那么 fyfx nx ny 图5的第一个图形，nx2，ny4，Y轴上的信号频率fy与x轴上的信号频率 2 fx之比为，假设fx已经知道，那么fy可求。 4 【实验内容与步骤】 开机前完成以下预备工作：微调、电压灵敏度微调置校准档（顺时针打死）、方式（置自动）、触发源选项（置CH1或CH2）、耦合方式(置AC)；按压电源按钮预热3分钟。 （2）初始化示波器面板获得“点〞：辉度、聚焦、三个位置旋钮置于居中位置，灵敏度置于正交形式。（五居中一归零）； （3）顺时针旋转灵敏度选扭置0.2ms档获取线； （4）利用CH1观察机内方波校准信号并作为待测电信号1，记录其相关参数于黑板给出的数据记录表格第一行； （5）分别利用CH1与CH2两个通道观察左右两个音频信号发生器提供的10V1000Hz与15V2022Hz的正弦交流信号，并作为待测电信号2与待测电信号3，记录其相关参数于黑板给出的数据记录表格第二行与第三行。 （6）灵敏度选钮置正交形式，按压下触发交替旋钮，显示形式置双踪形式观测不同频率比的利萨如图形。 （7）申请课堂考核，归整仪器完毕实验。 【实验数据与实验结果】 图5利萨如图 附表 电信号电压、频率的测量数据记录表（11海科曹丽安娜提供） 实验结果：详见下页附图（11海科曹丽安娜提供） 本卷须知 1．信号发生器、示波器预热3分钟以后才能正常工作。 2．测信号电压时，一定要将电压衰减旋纽的微调顺时针旋足（校正位置）；测信号周期时，一定要将速率旋纽的微调顺时针旋足（校正位置）； 3．不要频繁开关机，示波器上光点的亮度不可调得太强，也不能让亮点长时间停在荧光屏的一点上，假设临时不用，把辉度降到最低即可。 4．转动旋钮和按键时必须有的放矢，不要将开关和旋钮强行旋转、死拉硬拧，以免损坏按键、旋钮和示波器，示波器探头与插座的配合方式类似于挂口灯泡与灯座的锁扣配合方式，切忌生拉硬拽。