第四章 时域测量仪器及原理
时间:2025-04-20
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电工电子测量技术教案和习题
第四章时域测量仪器及原理本章目录4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6概述模拟示波器示波器多波形显示原理模拟示波器的使用数字存储示波器取样示波器
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重点
1.熟练掌握模拟示波器的显示波形原理 2.熟练掌握模拟示波器的使用 3.了解示波器多波形显示原理 4.掌握数字示波器显示原理 5.熟练掌握数字示波器的使用返回
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4.1
概述
1.示波器的说明和功能示波器具有屏幕,它能在屏幕上以图形的方式显示被测信号电压随时间的变化,即波形。它能测电压、时间、频率和相位。
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2.示波器的分类①模拟示波器---通用示波器、高灵敏度示波器、慢扫描示波器、多线示波器及多踪示波器。②取样示波器---高阻取样示波器、低阻取样示波器及时域反射仪等。③存储示波器---记忆示波器及数字存储示波器等。④数字智能化示波器---数字读出示波器、数字处理示波器及智能化示波器。⑤电视示波器---矢量示波器、波形监视器。⑥逻辑分析仪---逻辑示波器及逻辑分析仪。返回上页下页
⑦特种示波器---高压示波器、行波示波器及雷达示波器。
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4.2模拟示波器1.模拟示波器的组成
模拟示波器方框图
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2.示波器显示波形的原理示波器显示图形有两种类型:①实现显示被测信号随时间变化的波形;为了说明实现显示被测信号随时间变化的波形的原理,现以显示正弦信号为例。把被观察的正弦信号变成电压加到Y偏转板,则电子束就会在Y方向按信号的规律偏转,如果水平偏转板间没加电压,则荧光屏上只能看到一条垂直的直线,如图所示。
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(a)只加Y方向信号电压
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如果在X偏转板上加一个随时间而线性变化的电压,即加一个锯齿波电压vx,那么光点在X方向的变化就反应了时间的变化。这个电压称为扫描电压。若在Y方向不加电压,则光点在荧光屏上构成一条反应时间变化的直线,称为时间基线。
(b)时间基线
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当Y方向加上被测信号,X方向加上扫描电压,则屏上光点的Y和X坐标分别与这一瞬间的信号电压和扫描电压成正比,而扫描电压与时间成比例,所以荧光屏上所显示的就是被测信号随时间变化的波形
(c)信号波形在时间轴上展开
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问题1:如何能持续在荧光屏得到波形?循环扫描和显示,因此,模拟示波器只能显示周期信号问题2:如何在荧光屏得到完整的波形?波形显示的同步
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②同步的概念
vy
vx
Tx=2Ty时的显示波形
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Tx n= TY完整稳定显示波形前提 T X与若非整数倍,例如:n=7/8
Ty成整数倍关系
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3.示波管的原理电子枪第一阳极A1控制栅极G阴极K灯丝F Y2 X2第二阳极A2 Y1 X1偏转系统荧光屏
-
RP1辉度
RP2
聚焦
RP3辅助聚焦
偏转板+后加速阳极A3
阴极射线示波管结构示意图
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①电子枪灯丝F:给阴极K加热。阴极K:发射大量电子。栅极G辉度调节。阳极A1、A2:构成聚焦系统
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(a)穿越加速场
(b)穿越减速场
v1 sinθ1= v1 sinθ 2 v2> v1
v1 sinθ1= v1 sinθ 2 v2< v1
θ1>θ 2
θ1<θ 2
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vK> vG1发散
vG1< vG 2聚拢
vG 2> v A1发散
v A1< v A 2聚拢