示波器的使用

北京科技大学 物理实验报告 示波器的使用实验报告学院自动化班级智能1602学号41623458姓名梁荣敏一、实验目的与实验仪器1)了解示波器的结构和工作原理。2)熟练掌握示波器的基本操作。3)学会用示波器测量电压、频率和相位差的方法。4)学会周期信号的频谱分析。5)观察李萨如图形、拍现象，加深对振动合成的理解TBS1102-EDU 型数字存储示波器，TFG6920A型函数/任意波形发生器二、实验原理三、实验步骤1，使用"自动设置"观察信号波形 将CHA接 输入通道CH1，选择1X的衰减系数，改变输出波形，分别在示波器上观察稳压的正弦，方波，三角形信号波形。2. 刻度法测量正弦信号的参数 调节信号发生器，使A路输出50Hz正弦信号，采用刻度法测量信号的峰峰电压、周期，记录数据，计算频率、有效值。3.方波信号的频谱观察与测量 1）频谱观察 A路输出10KHz方波信号，旋转标度旋钮至正确显示整个信号，开启CH1 平顶窗功能，记录频谱图 2）频谱测量 将幅度最高谱线右移至显示屏中心刻度处，缩放系数X2放大，采用光标法测量FFT谱线的幅度和频率。依次测量记录5条谱线的幅度与频率，记录到相应的表格，画图并分析4. 拍现象观察与测量 将输出端CHA、CHB接输入通道CH1、CH2，调节信号发生器输出幅度相同的正弦信号，v1=150Hz，v2=130Hz，按Autoset键获得稳定的波形。选择叠加测量，调节水平标度旋钮，观察叠加形成的拍现象。测量拍的周期，并记录数据到表中，计算频率。5.李萨如图形观察与测量 1）频率测量 CHA、CHB分别接CH1、CH2，A路输出50Hz，B路分别输出25Hz、75Hz、100Hz、200Hz正弦信号，选择XY模式，观察李萨如图形，调节各个相关旋钮至图形在屏上显示适当，记录数据入表。2）相位差测量 CHA、CHB分别接CH1、CH2，A、B路输出50Hz正弦信号，A路输出相位0，B路输出相位45°，读取A B值，计算相位差四、数据处理五、分析讨论观察李萨如合成波形时，由于波形是两个垂直的正弦波叠加的，波频率变化时，图形也会发生变化，某一方向的波频率越大，合成后的图形相较来说在这一方向上就越短，反之就会越长，当两波的频率接近时构成的图形最复杂。实验中，使用信号发生器调节想要的波时，电压峰值，有效值，峰峰值要注意，Upp=2*Um，非常容易混淆，稍有大意就会得到错误的输出波形。波的叠加时，|1-2|与1+2相比很小时才能看到明显的拍现象。原因是合振动的振动方程式Y=2Acos(（1-2）t)cos(1+2）t+）只有在|1-2|与1+2相比很小时整个方程的y才会相对而言比较大，才能观察到明显的拍现象。 除此之外，要想得到准确的数据，合理调整波形在屏上的位置以及不同的分度值也尤其重要。合理地刻度更容易得到真实的数据，也更容易得到正确的结论。六、实验结论数字示波器丰富的功能为观察和测量各种波形提供了极大便利，不仅能读取还能存储。具有两个输入通道，可以输入两个波形，进行比较和合成。1. 信号发生器可同时输出两个通道的波，波的波形，幅值、频率等性质皆可设置。2. 示波器可以有效直观地将信号发生器输入的波形显示在屏幕上，并表示出波的峰值、频率、幅值等特性。3. 此次实验中通过刻度法、光标法，自动测量法可以得到目标电压峰值、频率以及相位差的数据，其中自动测量法最省事，方便。最终计算的结果和原始给定的数值误差不大。4. 可以通过两个输入的李萨如图形与X,Y轴交点数的比值可以得出两个信号的频率比，借此可以计算部分信号的相关频率。七、原始数据