示波器怎样使用_示波器选用_示波器怎么测量
相位测量是指两个同频率的信号之间的相位差的测量。一般采用双踪法测量相位差,将两信号分别接入Y1和Y2,设与两信号的周期和相位差所对应的水平距离分别为T和d,则两信号的相位差为
Δφ=2π·d/T (5-6-3)
用李沙育图形法测量频率或相位
李沙育图形法测相位是利用示波器X和Y通道分别输入被测信号和一个已知信号,调节已知信号的频率使屏幕上出现稳定的图形,根据已知信号的频率(或相位)便可求得被测信号的频率(或相位)。李沙育图形法既可测量频率又可测量相位。
测量频率
李沙育图形法测量频率时,示波器工作于X-Y方式下,频率已知的信号与频率未知的信号加到示波器的两个输入端,调节已知信号的频率,使荧光屏上得到李沙育图形,由此可测出被测信号的频率。
示波器工作于X-Y方式时,X和Y两信号对电子束的使用时间总是相等的,垂直线、水平线与李沙育图形的交点数分别与X和Y信号频率成正比。因此,李沙育图形存在关系:
fy/fx = NH/NV(5-6-4)
式中,NH和NV分别为水平线、垂直线与李沙育图形的交点数,fy和fx分别为示波器Y和X信号的频率。图5-20所示为常见的几种不同频率、不同相位的李沙育图形。
图6 几种常用的李沙育图形
事实上,垂直线(或水平线)与李沙育图形的切点数NV′和NH′也与X(或Y)信号频率成正比,即
fy/fx=NH′/NV′=NH/NV(5-6-5)
例7-1 如图所示的李沙育图形,已知X信号频率为6MHz,问Y信号的频率是多少?
解:分别在李沙育图形上画出垂直线和水平线,则NH=2,NV=6,或NH′=1,NV′=3。注意必须在交点数最多的位置画线。
fy=fx·NH/NV=6&TImes;2/6=2(MHz)
或 fy=fx·NH′/NV′=6&TImes;1/3=2(MHz)
例7-1 李沙育图形
李沙育图形法适合测量频率比在1:10至10:1之间的信号,否则波形显示复杂,难以确定交点数或切点数,给调整和测量带来困难。
测量相位差
把要比较相位差的两个频率、同幅度的正弦信号分别送入示波器的Y通道和X通道,使示波器工作在X-Y显示方式,这时示波器的屏幕上会显示出一个椭圆波形,由椭圆上的坐标可求得两信号的相位差。
Δφ=arcsin(y0/ym)=arcsin(x0/xm)(5-6-7)
式中:为两信号的相位差;x0、y0为椭圆与X轴、Y轴截距的一半;xm、ym为荧光屏上光点在X轴、Y轴方向上的最大偏转距离的一半。
图8 椭圆法测信号的相位差
虽然李沙育图形法测量过程比双踪示波法复杂,但其测量结果比双踪示波法要准确。
示波器使用中的注意事项
仪器操作人员的安全和仪器安全,仪器在安全范围内正常工作,保证测量波形准确、数据可靠。因此,在仪器使用中应注意:
1、通用示波器通过调节亮度和聚焦旋钮使光点直径最小以使波形清晰,减小测试误差;不要使光点停留在一点不动,否则电子束轰击一点宜在荧光屏上形成暗斑,损坏荧光屏。
2、测量系统- 例如示波器、信号源;打印机、计算机等设备等。被测电子设备- 例如仪器、电子部件、电路板、被测设备供电电源等设备接地线必须与公共地(大地)相连。
3、TDS200/TDS1000/TDS2000 系列数字示波器配合探头使用时,只能测量(被测信号- 信号地就是大地,信号端输出幅度小于300V CAT II)信号的波形。绝对不能测量市电AC220V 或与市电AC220V 不能隔离的电子设备的浮地信号。(浮地是不能接大地的,否则造成仪器损坏,如测试电磁炉。)
4、通用示波器的外壳,信号输入端BNC 插座金属外圈,探头接地线,AC220V 电源插座接地线端都是相通的。如仪器使用时不接大地线,直接用探头对浮地信号测量,则仪器相对大地会产生电位差;电压值等于探头接地线接触被测设备点与大地之间的电位差。这将对仪器操作人员、示波器、被测电子设备带来严重安全危险。
5.、用户如须要测量开关电源(开关电源初级,控制电路) 、UPS(不间断电源)、电子整流器、节能灯、变频器等类型产品或其它与市电AC220V 不能隔离的电子设备进行浮地信号测试时,必使用DP100高压隔离差分探头。
除此之外,热电子仪器还要避免频繁开机、关机,并且关机前先将辉度调节旋钮沿逆时针方向转到底,使亮度减到最小,然后再断开电源开关。
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