示波器的使用方法依據(jù)不同示波器有所不同,對于不同的示波器的使用方法,,我們應(yīng)當(dāng)有所了解,。為增進大家對示波器的使用方法的了解,本文將對模擬示波器的使用方法加以介紹,。
一、模擬示波器操作
模擬示波器的調(diào)整模擬示波器的調(diào)整和使用方法基本相同,,現(xiàn)以MOS-620/640雙蹤示波器為例介紹如下:
1,、MOS-620/640雙蹤示波器前面板簡介MOS-620/640雙蹤示波器的調(diào)節(jié)旋鈕、開關(guān),、按鍵及連接器等都位于前面板上,,如圖6.1.27所示,其作用如下:
(1)示波管操作部分
6——“POWER”:主電源開關(guān)及指示燈,。按下此開關(guān),,其左側(cè)的發(fā)光二極管指示燈5亮,表明電源已接通,。
2——“INTEN”:亮度調(diào)節(jié)鈕,。調(diào)節(jié)軌跡或光點的亮度。
3——“FOCUS”:聚焦調(diào)節(jié)鈕,。調(diào)節(jié)軌跡或亮光點的聚焦,。
4——“TRACE ROTATION”:軌跡旋轉(zhuǎn)。調(diào)整水平軌跡與刻度線相平行,。33——顯示屏,。顯示信號的波形。
(2)垂直軸操作部分
7,、22——“VOLTS/DIV”:垂直衰減鈕,。調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度,從5mV/div~5V/div,,共10個檔位,。
8——“CH1X”:通道1被測信號輸入連接器。在X-Y模式下,,作為X軸輸入端,。20——“CH2Y”:通道2被測信號輸入連接器。在X-Y模式下,作為Y軸輸入端,。
9,、21——“VAR”垂直靈敏度旋鈕:微調(diào)靈敏度大于或等于1/2.5標(biāo)示值。在校正(CAL)位置時,,靈敏度校正為標(biāo)示值,。
10、19——“AC-GND-DC”:垂直系統(tǒng)輸入耦合開關(guān),。選擇被測信號進入垂直通道的耦合方式,。“AC”:交流耦合;“DC”:直流耦合;“GND”:接地,。
11,、18——“POSITION”:垂直位置調(diào)節(jié)旋鈕。調(diào)節(jié)顯示波形在熒光屏上的垂直位置,。
12——“ALT”/“CHOP”:交替/斷續(xù)選擇按鍵,,雙蹤顯示時,放開此鍵(ALT),,通道1與通道2的信號交替顯示,,適用于觀測頻率較高的信號波形;按下此鍵(CHOP),通道1與通道2的信號同時斷續(xù)顯示,,適用于觀測頻率較低的信號波形,。13、15——“DC BAL”:CH1,、CH2通道直流平衡調(diào)節(jié)旋鈕,。垂直系統(tǒng)輸入耦合開關(guān)在GND時,在5mV與10mV之間反復(fù)轉(zhuǎn)動垂直衰減開關(guān),,調(diào)整“DC BAL”使光跡保持在零水平線上不移動,。14——“VERTICAL MODE”:垂直系統(tǒng)工作模式開關(guān)。CH1:通道1單獨顯示;CH2:
13,、15——“DC BAL”:CH1,、CH2通道直流平衡調(diào)節(jié)旋鈕。垂直系統(tǒng)輸入耦合開關(guān)在GND時,,在5mV與10mV之間反復(fù)轉(zhuǎn)動垂直衰減開關(guān),,調(diào)整“DC BAL”使光跡保持在零水平線上不移動。
14——“VERTICAL MODE”:垂直系統(tǒng)工作模式開關(guān),。CH1:通道1單獨顯示;CH2:通道2單獨顯示;DUAL:兩個通道同時顯示;ADD:顯示通道1與通道2信號的代數(shù)或代數(shù)差(按下通道2的信號反向鍵“CH2 INV”時),。
17——“CH2 INV”:通道2信號反向按鍵。按下此鍵,,通道2及其觸發(fā)信號同時反向,。
(3)觸發(fā)操作部分
23——“TRIG IN”:外觸發(fā)輸入端子,。用于輸入外部觸發(fā)信號。當(dāng)使用該功能時,,“SOURCE”開關(guān)應(yīng)設(shè)置在EXT位置,。
24——“SOURCE”:觸發(fā)源選擇開關(guān)?!癈H1”:當(dāng)垂直系統(tǒng)工作模式開關(guān)14設(shè)定在DUAL或ADD時,,選擇通道1作為內(nèi)部觸發(fā)信號源;“CH2”:當(dāng)垂直系統(tǒng)工作模式開關(guān)14設(shè)定在DUAL或ADD時,選擇通道2作為內(nèi)部觸發(fā)信號源;“LINE”:選擇交流電源作為觸發(fā)信號源;“EXT”:選擇“TRIG IN”端子輸入的外部信號作為觸發(fā)信號源,。
25——“TRIGGER MODE”:觸發(fā)方式選擇開關(guān),。“AUTO”(自動):當(dāng)沒有觸發(fā)信號輸入時,,掃描處在自由模式下;“NORM”(常態(tài)):當(dāng)沒有觸發(fā)信號輸入時,,蹤跡處在待命狀態(tài)并不顯示;“TV-V”(電視場):當(dāng)想要觀察一場的電視信號時;“TV-H”(電視行):當(dāng)想要觀察一行的電視信號時。
26——“SLOPE”:觸發(fā)極性選擇按鍵,。釋放為“+”,,上升沿觸發(fā);按下為“-”,下降沿觸發(fā),。
27——“LEVEL”:觸發(fā)電平調(diào)節(jié)旋鈕。顯示一個同步的穩(wěn)定波形,,并設(shè)定一個波形的起始點,。向“+”旋轉(zhuǎn)觸發(fā)電平向上移,向“-”旋轉(zhuǎn)觸發(fā)電平向下移,。
28——“TRIG ALT”:當(dāng)垂直系統(tǒng)工作模式開關(guān)14設(shè)定在DUAL或ADD,,且觸發(fā)源選擇開關(guān)24選CH1或CH2時,按下此鍵,,示波器會交替選擇CH1和CH2作為內(nèi)部觸發(fā)信號源,。
(4)水平軸操作部分
29——“TIME/DIV”:水平掃描速度旋鈕。掃描速度從0.2μs/div到0.5s/div共20檔,。當(dāng)設(shè)置到X-Y位置時,,示波器可工作在X-Y方式。
30——“SWP VAR”:水平掃描微調(diào)旋鈕,。微調(diào)水平掃描時間,,使掃描時間被校正到于面板上“TIME/DIV”指示值一致。順時針轉(zhuǎn)到底為校正(CAL)位置,。
31——“×10 MAG”:掃描擴展開關(guān),。按下時掃描速度擴展10倍。
32——“POSITION”:水平位置調(diào)節(jié)鈕,。調(diào)節(jié)顯示波形在熒光屏上的水平位置,。
(4)其它操作部分
1——“CAL”:示波器校正信號輸出端,。提供幅度為2Vpp,頻率為1kHz的方波信號,,用于校正10∶1探頭的補償電容器和檢測示波器垂直與水平偏轉(zhuǎn)因數(shù)等,。
16——“GND”:示波器機箱的接地端子。
2,、雙蹤示波器的正確調(diào)整與操作
示波器的正確調(diào)整和操作對于提高測量精度和延長儀器的使用壽命十分重要,。
(1)聚焦和輝度的調(diào)整調(diào)整聚焦旋鈕使掃描線盡可能細,以提高測量精度,。掃描線亮度(輝度)應(yīng)適當(dāng),,過亮不僅會降低示波器的使用壽命,而且也會影響聚焦特性,。
(2)正確選擇觸發(fā)源和觸發(fā)方式觸發(fā)源的選擇:如果觀測的是單通道信號,,就應(yīng)選擇該通道信號作為觸發(fā)源;如果同時觀測兩個時間相關(guān)的信號,則應(yīng)選擇信號周期長的通道作為觸發(fā)源,。
觸發(fā)方式的選擇:首次觀測被測信號時,,觸發(fā)方式應(yīng)設(shè)置于“AUTO”,待觀測到穩(wěn)定信號后,,調(diào)好其它設(shè)置,,最后將觸發(fā)方式開關(guān)置于“NORM”,以提高觸發(fā)的靈敏度,。當(dāng)觀測直流信號或小信號時,,必須采用“AUTO”觸發(fā)方式。
(3)正確選擇輸入耦合方式
根據(jù)被觀測信號的性質(zhì)來選擇正確的輸入耦合方式,。一般情況下,,被觀測的信號為直流或脈沖信號時,應(yīng)選擇“DC”耦合方式;被觀測的信號為交流時,,應(yīng)選擇“AC”耦合方式,。
(4)合理調(diào)整掃描速度調(diào)節(jié)掃描速度旋鈕,可以改變熒光屏上顯示波形的個數(shù),。提高掃描速度,,顯示的波形少;降低掃描速度,顯示的波形多,。顯示的波形不應(yīng)過多,,以保證時間測量的精度。
(5)波形位置和幾何尺寸的調(diào)整觀測信號時,,波形應(yīng)盡可能處于熒光屏的中心位置,,以獲得較好的測量線性。正確調(diào)整垂直衰減旋鈕,,盡可能使波形幅度占一半以上,,以提高電壓測量的精度,。
(6)合理操作雙通道將垂直工作方式開關(guān)設(shè)置到“DUAL”,兩個通道的波形可以同時顯示,。為了觀察到穩(wěn)定的波形,,可以通過“ALT/CHOP”(交替/斷續(xù))開關(guān)控制波形的顯示。按下“ALT/CHOP”開關(guān)(置于CHOP),,兩個通道的信號斷續(xù)的顯示在熒光屏上,,此設(shè)定適用于觀測頻率較高的信號;釋放“ALT/CHOP”開關(guān)(置于ALT),兩個通道的信號交替的顯示在熒光屏上,,此設(shè)定適用于觀測頻率較低的信號,。在雙通道顯示時,還必須正確選擇觸發(fā)源,。當(dāng)CH1,、CH2信號同步時,選擇任意通道作為觸發(fā)源,,兩個波形都能穩(wěn)定顯示,,當(dāng)CH1、CH2信號在時間上不相關(guān)時,,應(yīng)按下“TRIG.ALT”(觸發(fā)交替)開關(guān),,此時每一個掃描周期,觸發(fā)信號交替一次,,因而兩個通道的波形都會穩(wěn)定顯示,。
值得注意的是:雙通道顯示時,不能同時按下“CHOP”和“TRIG ALT”開關(guān),,因為“CHOP”信號成為觸發(fā)信號而不能同步顯示。利用雙通道進行相位和時間對比測量時,,兩個通道必須采用同一同步信號觸發(fā),。
(7)觸發(fā)電平調(diào)整
調(diào)整觸發(fā)電平旋鈕可以改變掃描電路預(yù)置的閥門電平。向“+”方向旋轉(zhuǎn)時,,閥門電平向正方向移動;向“-”方向旋轉(zhuǎn)時,,閥門電平向負(fù)方向移動;處在中間位置時,閥門電平設(shè)定在信號的平均值上,。觸發(fā)電平過正或過負(fù),,均不會產(chǎn)生掃描信號。因此,,觸發(fā)電平旋鈕通常應(yīng)保持在中間位置,。
二、模擬示波器測量實例
1,、測量直流電壓
(1)將示波器垂直靈敏度旋鈕置于校正位置,,觸發(fā)方式開關(guān)置于“AUTO”,。
(2)將垂直系統(tǒng)輸入耦合開關(guān)置于“GND”,此時掃描線的垂直位置即為零電壓基準(zhǔn)線,,即時間基線,。調(diào)節(jié)垂直位移旋鈕使掃描線落于某一合適的水平刻度線。
(3)將被測信號接到示波器的輸入端,,并將垂直系統(tǒng)輸入耦合開關(guān)置于“DC”,。調(diào)節(jié)垂直衰減旋鈕使掃描線有合適的偏移量。
(4)確定被測電壓值,。掃描線在Y軸的偏移量與垂直衰減旋鈕對應(yīng)檔位電壓的乘積即為被測電壓值,。
(5)根據(jù)掃描線的偏移方向確定直流電壓的極性。掃描線向零電壓基準(zhǔn)線上方移動時,,直流電壓為正極性,,反之為負(fù)極性。
(6)將被測信號接入示波器CH1輸入端,,直流信號將會產(chǎn)生偏移,,然后調(diào)節(jié)觸發(fā)“電平”,使波形穩(wěn)定,,如圖6.1.28,。
如果Volts/div為50mV/div擋,示波器讀數(shù)為4div(格),,則計算方法為:50mV/div×4div=200mVP—P當(dāng)然如果探頭為10:1,,實際信號的值就是×10為2VP—P。
2,、測量交流電壓
(1)將示波器垂直靈敏度旋鈕置于校正位置,,觸發(fā)方式開關(guān)置于“AUTO”。
(2)將垂直系統(tǒng)輸入耦合開關(guān)置于“GND”,,調(diào)節(jié)垂直位移旋鈕使掃描線落在水平中心線上,。
(3)輸入被測信號,并將輸入耦合開關(guān)置于“AC”,。調(diào)節(jié)垂直衰減旋鈕和水平掃描速度旋鈕使顯示波形的幅度和個數(shù)合適,。選擇合適的觸發(fā)源、觸發(fā)方式和觸發(fā)電平等使波形穩(wěn)定顯示,。
(4)確定被測電壓的峰-峰值,。波形在Y軸方向最高與最低點之間的垂直距離(偏移量)與垂直衰減旋鈕對應(yīng)檔位電壓的乘積即為被測電壓的峰-峰值,如圖6.1.29所示,。
如果輸入端Volts/div為1V/div擋,,示波器讀數(shù)為5div(格),則計算方法為1 V/div×5 div=5VP—P,,當(dāng)然如果探頭為10:1,,實際值為50 VP—P,。
3、測量周期
(1)將水平掃描微調(diào)旋鈕置于校正位置,,并使時間基線落在水平中心刻度線上,。
(2)輸入被測信號。調(diào)節(jié)垂直衰減旋鈕和水平掃描速度旋鈕等,,使熒光屏上穩(wěn)定顯示1~2波形,。
(3)選擇被測波形一個周期的始點和終點,并將始點移動到某一垂直刻度線上以便讀數(shù),。
(4)確定被測信號的周期,。信號波形一個周期在X軸方向始點與終點之間的水平距離與水平掃描速度旋鈕對應(yīng)檔位的時間之積即為被測信號的周期。用示波器測量信號周期時,,可以測量信號1個周期的時間,,也可以測量n個周期的時間,再除以周期個數(shù)n,。后一種方法產(chǎn)生的誤差會小一些,。
測量周期如圖6.1.30所示,如果一個周期在屏幕上為2 div(格),,掃描時間為1ms/div,,則周期為:1ms/div×2 div=2.0ms
3、測量頻率由于信號的頻率與周期為倒數(shù)關(guān)系,,即f=1/T,。因此,可以先測信號的周期,,再求倒數(shù)即可得到信號的頻率,。由圖6.1.30所示可得,周期T =2.0ms,,則頻率為1/2 Hz=500Hz,,如果運用×10擴展,那么Time/div則為指示值的1/10,。
4,、測量相位差
(1)將水平掃描微調(diào)旋鈕,、垂直靈敏度旋鈕置于校正位置,。
(2)將垂直系統(tǒng)工作模式開關(guān)置于“DUAL”,并使兩個通道的時間基線均落在水平中心刻度線上,。
(3)輸入兩路頻率相同而相位不同的交流信號至CH1和CH2,,將垂直輸入耦合開關(guān)置于“AC”。
(4)調(diào)節(jié)相關(guān)旋鈕,,使熒光屏上穩(wěn)定顯示出兩個大小適中的波形,。
(5)確定兩個被測信號的相位差,。如圖6.1.31所示,測出信號波形一個周期在X軸方向所占的格數(shù)m(5格),,再測出兩波形上對應(yīng)點(如過零點)之間的水平格數(shù)n(1.6格),,則u1超前u2的相位差角是115.2°。
頻率和相位差角的測量還可以采用Lissajous圖形法,,此處不再贅述,。