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示波器的应用原理如何 示波器工作原理

时间:2025-04-12 20:33:43  来源:  作者:

    示波器是利用电子示波管的特性,将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像,显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器eLh检测VBA

    它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。eLh检测VBA

    示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。eLh检测VBA

    1.1示波管eLh检测VBA

    阴极射线管(CRT)简称示波管,是示波器的核心。它将电信号转换为光信号。电子枪、偏转系统和荧光屏三部分密封在一个真空玻璃壳内,构成了一个完整的示波管。eLh检测VBA

    1.荧光屏eLh检测VBA

    现在的示波管屏面通常是矩形平面,内表面沉积一层磷光材料构成荧光膜。在荧光膜上常又增加一层蒸发铝膜。高速电子穿过铝膜,撞击荧光粉而发光形成亮点。eLh检测VBA

    铝膜具有内反射作用,有利于提高亮点的辉度。铝膜还有散热等其他作用。eLh检测VBA

    当电子停止轰击后,亮点不能立即消失而要保留一段时间。亮点辉度下降到原始值的10%所经过的时间叫做“余辉时间”。eLh检测VBA

    余辉时间短于10μs为极短余辉,10μs—1ms为短余辉,1ms—0.1s为中余辉,0.1s-1s为长余辉,大于1s为极长余辉。一般的示波器配备中余辉示波管,高频示波器选用短余辉,低频示波器选用长余辉。eLh检测VBA

    由于所用磷光材料不同,荧光屏上能发出不同颜色的光。一般示波器多采用发绿光的示波管,以保护人的眼睛。eLh检测VBA

    2.示波管的电源eLh检测VBA

    为使示波管正常工作,对电源供给有一定要求。规定第二阳极与偏转板之间电位相近,偏转板的平均电位为零或接近为零。eLh检测VBA

    阴极必须工作在负电位上。栅极G1相对阴极为负电位(—30V~—100V),而且可调,以实现辉度调节。eLh检测VBA

    阳极为正电位(约+100V~+600V),也应可调,用作聚焦调节。eLh检测VBA

    第二阳极与前加速极相连,对阴极为正高压(约+1000V),相对于地电位的可调范围为±50V。由于示波管各电极电流很小,可以用公共高压经电阻分压器供电。eLh检测VBA

    3.偏转系统eLh检测VBA

    偏转系统控制电子射线方向,使荧光屏上的光点随外加信号的变化描绘出被测信号的波形。eLh检测VBA

    Y1、Y2和Xl、X2两对互相垂直的偏转板组成偏转系统。Y轴偏转板在前,X轴偏转板在后,因此Y轴灵敏度高(被测信号经处理后加到Y轴)。eLh检测VBA

    两对偏转板分别加上电压,使两对偏转板间各自形成电场,分别控制电子束在垂直方向和水平方向偏转。eLh检测VBA

    4.电子枪及聚焦eLh检测VBA

    电子枪由灯丝(F)、阴极(K)、栅极(G1)、前加速极(G2)(或称第二栅极)、阳极(A1)和第二阳极(A2)组成。它的作用是发射电子并形成很细的高速电子束。灯丝通电加热阴极,阴极受热发射电子。eLh检测VBA

    栅极是一个顶部有小孔的金属园筒,套在阴极外面。由于栅极电位比阴极低,对阴极发射的电子起控制作用,一般只有运动初速度大的少量电子,在阳极电压的作用下能穿过栅极小孔,奔向荧光屏。eLh检测VBA

    初速度小的电子仍返回阴极。如果栅极电位过低,则全部电子返回阴极,即管子截止。eLh检测VBA

    调节电路中的W1电位器,可以改变栅极电位,控制射向荧光屏的电子流密度,从而达到调节亮点的辉度。eLh检测VBA

    阳极、第二阳极和前加速极都是与阴极在同一条轴线上的三个金属圆筒。前加速极G2与A2相连,所加电位比A1高。G2的正电位对阴极电子奔向荧光屏起加速作用。eLh检测VBA

    电子束从阴极奔向荧光屏的过程中,经过两次聚焦过程。次聚焦由K、G1、G2完成,K、K、G1、G2叫做示波管的电子透镜。eLh检测VBA

    第二次聚焦发生在G2、A1、A2区域,调节第二阳极A2的电位,能使电子束正好会聚于荧光屏上的一点,这是第二次聚焦。eLh检测VBA

    A1上的电压叫做聚焦电压,A1又被叫做聚焦极。有时调节A1电压仍不能满足良好聚焦,需微调第二阳极A2的电压,A2又叫做辅助聚焦极。eLh检测VBA

    1.2示波器的基本组成eLh检测VBA

    从上一小节可以看出,只要控制X轴偏转板和Y轴偏转板上的电压,就能控制示波管显示的图形形状。eLh检测VBA

    我们知道,一个电子信号是时间的函数f(t),它随时间的变化而变化。eLh检测VBA

    因此,只要在示波管的X轴偏转板上加一个与时间变量成正比的电压,在y轴加上被测信号(经过比例放大或者缩小),示波管屏幕上就会显示出被测信号随时间变化的图形。eLh检测VBA

    电信号中,在一段时间内与时间变量成正比的信号是锯齿波。eLh检测VBA

    它由示波管、Y轴系统、X轴系统、Z轴系统和电源等五部分组成。eLh检测VBA

    被测信号①接到“Y"输入端,经Y轴衰减器适当衰减后送至Y1放大器(前置放大),推挽输出信号②和③。eLh检测VBA

    经延迟级延迟Г1时间,到Y2放大器。放大后产生足够大的信号④和⑤,加到示波管的Y轴偏转板上。eLh检测VBA

    为了在屏幕上显示出完整的稳定波形,将Y轴的被测信号③引入X轴系统的触发电路;eLh检测VBA

    在引入信号的正(或者负)极性的某一电平值产生触发脉冲⑥,启动锯齿波扫描电路(时基发生器),产生扫描电压⑦。eLh检测VBA

    由于从触发到启动扫描有一时间延迟Г2,为保证Y轴信号到达荧光屏之前X轴开始扫描,Y轴的延迟时间Г1应稍大于X轴的延迟时间Г2。eLh检测VBA

    扫描电压⑦经X轴放大器放大,产生推挽输出⑨和⑩,加到示波管的X轴偏转板上。eLh检测VBA

    z轴系统用于放大扫描电压正程,并且变成正向矩形波,送到示波管栅极。这使得在扫描正程显示的波形有某一固定辉度,而在扫描回程进行抹迹。eLh检测VBA

 eLh检测VBA

eLh检测VBA

eLh检测VBA

电压表与示波器的区别之处

  一、电压表:  电压表是测量电压的一种仪器,常用电压表——伏特表符号:V,大部分电压表都分为两个量程。(0—3V)(0—15V),电压表有三个接线柱,一个负接线柱,两个正接线柱,电压表的正极与电路的正极连接,负极与电路的负极连接。电压表是个相当大的电阻器,理想的认为是断路。  二、示波器:  示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象,便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点。在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。  二者不同之处:  1、电压表可以给出祥测信号的数值,这通常是有效值即RMS值。但是电压表不能给出有关信号形状的信息。有的电压表也能测量信号的峰值电压和频率。然而,示波器则能以图形的方式显示信号随时间变化的历史情况。  2、电压表通常只能对一个信号进行测量,而示波器则能同时显示两个或多个信号。  3、示波器的显示器件是阴极射线管,缩写为CRT。阴极射线管的基础是一个能产生电子的系统,称为电子枪。电子枪向屏幕发射电子。电子枪发射的电子经聚焦形成电子束,并打在屏幕中心的一点上。屏幕的内表面涂有荧光物质,这样电子束打中的点就发出光来。eLh检测VBA

标签: 电压表
电压表电压表与示波器的区别之处_电压表

示波器常用产品分类(下)

  1、示波表  示波表是集数字存储示波器,数字万用表,数字频率计功能于一身的产品,而且体积小,重量轻,便于携带,含有较高的技术含量,具有很强的实用性和巨大的市场潜力,也是一款电子测量领域较为实用的仪器。  该产品采用嵌入式设计技术,把微控制器,A/D转换器,LCD控制器等核心部件潜入该系统,并利用嵌入式操作系统,ASIC设计技术,LCD图形显示技术及数字信号处理技术等综合设计的嵌入式仪器系统。  2、混合域示波器/分析仪  五机一体,即频谱分析仪矢量信号分析仪,示波器,逻辑分析仪,总线协议分析仪。  混合域示波器可以捕获时间相关的模拟,数字和频射信号,从而获得万用的系统级观测,帮助工程师快速解决复发的信号问题。  3、普通示波器  产品主要是用来显示信号波形,将看不见的信号,通过产品显示出来,普通示波器的频率不高,单丝用来显示音频范围内的正弦信号是完全没有问题的。  使用该款产品要注意几点:  3.1示波器引线的接法,其输入引线有两根:一份芯线(接在被测电路中的测试点),一根地线(与被测放大器的地线相连)。  3.2观察信号波形时,需要给被检测放大器电路输入端输入正弦信号,也就要用一台音频信号发生器配合是用,当使用示波器来观察电路噪声,则不需要音频信号发生器,直接将示波器接入测试点即可。  3.3将示波器与真空管毫伏表一起使用,这样用示波器看信号,用真空管毫伏表测量信号电压大小,使用十分方便。  3.4使用中不要将量度开的太大,以免烧坏示波器。eLh检测VBA

标签: 示波器
示波器示波器常用产品分类(下)_示波器

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