示波器的丈量运用

• 示波器能够进行电压丈量、时刻丈量、相位丈量、频率丈量等名种丈量运用。

  1、电压丈量

  运用示波器所做的任何丈量，都是归结为对电压的丈量。示波器能够丈量各种波形的电压起伏，既能够丈量直流电压和正弦电压，又能够丈量脉冲或非正弦电压的起伏。更有用的是它能够丈量一个脉冲电压波形各部分的电压幅值，如上冲量或顶部降低量等。这是别的任何电压丈量仪器都不能比拟的。

  1．直接丈量法

  所谓直接丈量法，即是直接从屏幕上量出被测电压波形的高度，然后换算成电压值。定量测验电压时，一般把Y轴灵敏度开关的微调旋钮转至“校准”方位上，这么，就能够从“V/div”的指示值和被测信号占取的纵轴坐标值直接核算被测电压值。所以，直接丈量法又称为标尺法。

  （1）沟通电压的丈量

  将Y轴输入耦合开关置于“AC”方位，闪现出输入波形的沟通成分。如沟通信号的频率很低时，则应将Y轴输入耦合开关置于“DC”方位。

  将被测波形移至示波管屏幕的中心方位，用“V/div”开关将被测波形控制在屏幕有用作业面积的范围内，按坐标刻度片的分度读取全部波形所占Y轴方向的度数H，则被测电压的峰-峰值VP-P可等于“V/div”开关指示值与H的乘积。假如运用探头丈量时，应把探头的衰减量核算在内，即把上述核算数值乘10。

  例如示波器的Y轴灵敏度开关“V/div”坐落0.2档级，被测波形占Y轴的坐标起伏H为5div，则此信号电压的峰-峰值为1V。如是经探头丈量，仍指示上述数值，则被测信号电压的峰-峰值就为10V。

  （2）直流电压的丈量

  将Y轴输入耦合开关置于“地”方位，触发办法开关置“自动”方位，使屏幕闪现一水平扫描线，此扫描线便为零电平线。

  将Y轴输入耦合开关置“DC”方位，参加被测电压，此刻，扫描线在Y轴方向发生跳变位移H，被测电压即为“V/div”开关指示值与H的乘积。

  直接丈量法简略易行，但差错较大。发生差错的要素有读数差错、视差和示波器的体系差错（衰减器、偏转体系、示波管边缘效应）等。

  2．对比丈量法

  对比丈量法即是用一已知的规范电压波形与被测电压波形进行对比求得被测电压值。

  将被测电压Vx输入示波器的Y轴通道，调理Y轴灵敏度选择开关“V/div”及其微调旋钮，使荧光屏闪现出便于丈量的高度Hx并做好记载，且“V/div”开关及微调旋钮方位保持不变。去掉被测电压，把一个已知的可调规范电压Ｖs输入Ｙ轴，调理规范电压的输出起伏，使它闪现与被测电压一样的起伏。此刻，规范电压的输出起伏等于被测电压的起伏。对比法丈量电压可避免笔直体系导致和差错，因而提高了丈量精度。

  2、时刻丈量

  示波器时基能发生与时刻呈线性联系的扫描线，因而能够用荧光屏的水平刻度来丈量波形的时刻参数，如周期性信号的重复周期、脉冲信号的宽度、时刻距离、上升时刻（前沿）和降低时刻（后沿）、两个信号的时刻差等等。

  将示波器的扫速开关“t/div”的“微调”设备转至校准方位时，闪现的波形在水平方向刻度所代表的时刻可按“t/div”开关的指示值直读核算，然后较**地求出被测信号的时刻参数。

  3、相位丈量

  运用示波器丈量两个正弦电压之间的相位差具有有用意义，用计数器能够丈量频率和时刻，但不能直接丈量正弦电压之间的相位联系。运用示波器丈量相位的办法很多，下面，仅介绍几种常用的简略办法。

  1．双踪法

  双踪法是用双踪示波器在荧光屏上直接对比两个被测电压的波形来丈量其相位联系。丈量时，将相位超前的信号接入YB通道，另一个信号接入YA通道。选用YB触发。调理“t/div”开关，使被测波形的一个周期在水平标尺上**地占满8div，这么，一个周期的相角360°被8等分，每1div相当于45°。读出超前波与滞后波在水平轴的距离T，按下式核算相位差φ：

  φ=45°/div×T（div）

  如T==1.5div ，则φ=45°/div×1.5div=67.5°

  2．李沙育图形法测相位

  将示波器的X轴选择置于X轴输入方位，将信号u1接入示波器的Y轴输入端，信号u2接入示波器的X轴输入端。恰当调理示波器面板上有关旋钮，使荧光屏上闪现一个大小适宜的椭圆（在特别情况下，可能是一个正圆或一根斜线）。

  由此可见，设Y轴偏转板上的信号u1导前于X轴偏转板上的信号u21/8周期，设u2的初相为零，即φ2=0，因而当u2为零时，u1为一个较大的值。如图中的“0”点。此刻，荧光屏上的光点也相应地坐落“0”点。跟着时刻的改变，u1上升，u2也上升，则荧光屏上的光点向右上方移动。当经1/8周期后，u1、u2别离抵达“1”点，此刻u1抵达*大值，u2为一个较大的值，荧光屏上的光点坐落相应的“1”。如此继续下去，荧光屏上的光点将描出一个顺时针旋转的椭圆。假如u1滞后于u2则构成一个逆时针旋转的椭圆。当然，这只有在信号频率很低时（如几赫兹），且在短余辉的荧光屏上便会清楚地看到荧光屏上的光点顺时针或逆时针旋转的表象。由上述可见椭圆的形状是随两个正弦信号电压u1、u2相位差的不一样而不一样。因而能够依据椭圆的形状断定两个正弦信号之间的相位差Δφ。在图5-13中设A是椭圆与Y轴交点的纵坐标，B是椭圆上各点坐标的*大值。由图可见，A是对应于t=0时u1的瞬时电压，即

  A=Um1sinφ1

  B是对应于u1的幅值，即

  B=Um1

  所以 A/B=（Um1sinφ1）/ Um1= sinφ1

  来表明。在实践测验中为读数方便，常读取2A，2B（或2C，2D），按式

  Δφ=arc sin（2A/2B）或Δφ=arc sin（2C/2D）

  来核算相位差。

  4、频率丈量

  用示波器丈量信号频率的办法很多，下面介绍常用的两种根本办法。

  1．周期法

  关于任何周期信号，可用前述的时刻距离的丈量办法，先测定其每个周期的时刻T，再用下式求出频率f ：f=1/T

  例如示波器上闪现的被测波形，一周期为8div，“t/div”开关置“1μs”方位，其“微调”置“校准”方位。则其周期和频率核算如下：

  T=1us/div×8div = 8us

  f= 1/8us =125kHz

  所以，被测波形的频率为125kHz。

  2．李沙育图形法测频率

  将示波器置X-Y作业办法，被测信号输入Y轴，规范频率信号输入“X外接”，渐渐改变规范频率，使这两个信号频率成整数倍时，例如fx :

  fy=1:2，则在荧光屏上会构成安稳的李沙育图形。

  李沙育图形的形状不光与两个偏转电压的相位有关，并且与两个偏转电压的频率也有关。用描迹法能够画出ux与uy的各种频率比、不一样相位差时的李沙育图形，几种不一样频率比的李沙育图形如图5-15所示。

  运用李沙育图形与频率的联系，可进行**的频率对比来测定被测信号的频率。其办法是别离经过李沙育图形引水平线和笔直线，所引的水平线笔直线不要经过图形的交叉点或与其相切。若水平线与图形的交点数为m，笔直线与图形的交点数n，则

  fy / fx=m / n

  当规范频率fx（或fy）为已知时，由上式能够求出被测信号频率fy（或fx）。明显，在实践测验作业中，用李沙育图形进行频率测验时，为了使测验简洁准确，在条件答应的情况下，一般尽可能调理已知频率信号的频率，使荧光屏上闪现的图形为圆或椭圆。这时被测信号频率等于已知信号频率。

  因为加到示波器上的两个电压相位不一样，荧光屏上图形会有不一样的形状，但这对断定不知道频率并无影响。