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示波器的工作原理是什么?及维修保养

时间:2025-04-13 07:53:52  来源:  作者:

示波器的工作原理是什么?

  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。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。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。
  1、示波管
  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。如图所示,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。
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  2、荧光屏
  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。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。
  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”。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。
  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。
  3、电子枪及聚焦
  电子枪由灯丝(F)、阴极(K)、栅极(G1)、前加速极(G2)(或称第二栅极)、第一阳极(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。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。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。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。第一阳极、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。
  电子束从阴极奔向荧光屏的过程中,经过两次聚焦过程。第一次聚焦由K、G1、G2完成,K、K、G1、G2叫做示波管的第一电子透镜。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。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。
  4、偏转系统
  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。中,Y1Y2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)。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。
  5、示波管的电源
  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。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。第一阳极为正电位(约+100V~+600V),也应可调,用作聚焦调节。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。Gac检测VBA

标签: 示波器
示波器示波器的工作原理是什么?_示波器

如何让示波器长久保持良好的性能状态

  示波器是电子测量领域必不可少的设备之一,其使用日益广泛,已经成为日常工作生产中的利器。那么如何维护您的示波器,使其拥有更长的寿命,长久保持良好的性能状态呢?Gac检测VBA

  一)使用前的检测Gac检测VBA

  示波器的电源线有无破损;Gac检测VBA

  电源线的插头和电源插线板内的接线必须紧固、可靠、避免使用中发生触电或短路事故;Gac检测VBA

  仔细阅读使用说明,测试前的设置,注意探头和阻抗的匹配,接入探头的电压不能超过示波器最大允许输入电压。Gac检测VBA

  二)检查接地Gac检测VBA

  接地不仅可以保证操作人员的安全,使仪器在安全范围内正常工作,还可以保证测试波形的稳定可靠性,降低外界的干扰。Gac检测VBA

  三)防静电Gac检测VBA

  使用操作仪器时,必须佩带防静电手环,遵循防静电流程。Gac检测VBA

  四)日常维护(以TDS3014B为例)Gac检测VBA

  信号路径补偿。Gac检测VBA

  (可修正由温度变化或长期漂移引起的直流误差,平均每三周需要补偿一次,应该在示波器预热后使用)Gac检测VBA

  当示波器关机后,不能马上开机,需要过十几秒。测试结束后探头要妥善存放,通道需要盖帽,避免灰尘进去。Gac检测VBA

  仪器使用时要注意通风散热,避免环境过于潮湿,保持洁净少尘,并定期给仪器除尘。Gac检测VBA

  五)故障判断Gac检测VBA

  在使用过程中发现示波器出现问题时,可以进行以下几个方面检测辅助判断仪器是否真的故障,因为外部干扰或连接等问题都可以引起故障:Gac检测VBA

  1. 验证方波是否正常Gac检测VBA

  2. 检查输入阻抗:分别测量50欧和1M欧Gac检测VBA

  3. 自检:Gac检测VBA

  通过 UTILITY”,选“辅助功能页面”,找到自检诊断。Gac检测VBA

标签: 示波器
示波器如何让示波器长久保持良好的性能状态_示波器

怎样的示波器才是符合你的较好选择?

  示波器是一种图形显示设备,它描绘电信号的波形曲线。这一简单的波形能够说明信号的许多特性:信号的时间和电压值、振荡信号的频率、信号所代表电路中"变化部分"信号的特定部分相对于其它部分的发生频率、是否存在故障部件使信号产生失真、信号的DC成份和AC成份、信号的噪声值和噪声随时间变化的情况、比较多个波形信号等。Gac检测VBA

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  示波器的分类:
  示波器可以分为模拟示波器和数字示波器,对于大多数的电子应用,无论模拟示波器和数字示波器都是可以胜任的,只是对于一些特定的应用,由于模拟示波器和数字示波器所具备的不同特性,才会出现适合和不适合的地方。
  1、折叠模拟示波器
  模拟示波器的工作方式是直接测量信号电压,并且通过从左到右穿过示波器屏幕的电子束在垂直方向描绘电压;
  2、折叠数字示波器
  数字示波器的工作方式是通过模拟转换器(ADC)把被测电压转换为数字信息,数字示波器捕获的是波形的一系列样值,并对样值进行存储,存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止,随后,数字示波器重构波形,数字示波器可以分为数字存储示波器(DSO),数字荧光示波器(DPO)和采样示波器。
  示波器测量方法:
  (1)将示波器探头插入通道1插孔,并将探头上的衰减置于"1"档;
  (2)将通道选择置于CH1,耦合方式置于DC档;
  (3)将探头探针插入校准信号源小孔内,此时示波器屏幕出现光迹;
  (4)调节垂直旋钮和水平旋钮,使屏幕显示的波形图稳定,并将垂直微调和水平微调置于校准位置;
  (5)读出波形图在垂直方向所占格数,乘以垂直衰减旋钮的指示数值,得到校准信号的幅度;
  (6)读出波形每个周期在水平方向所占格数,乘以水平扫描旋钮的指示数值,得到校准信号的周期(周期的倒数为频率);
  (7)一般校准信号的频率为1kHz,幅度为0.5V,用以校准示波器内部扫描振荡器频率,如果不正常,应调节示波器(内部)相应电位器,直至相符为止。
  示波器选购方法:
  选择示波器的第一步不是要看那些示波器的广告和规格,而是要你花一些时间认真地考虑一下你打算用来干嘛和用在什么场合。
  1、示波器你要用在什么地方(工作台、客户端还是在汽车罩下)?
  2、一次性需要同时测试几个信号?
  3、你要测试的信号的最大和最小幅值?
  4、你要测试的信号的较高频率是多少?
  5、你要测试的信号是重复还是单次激发信号?
  6、除了要时域显示外,你是否还需要频域显示(频谱分析)?
  根据以上的几个问题,你就可以开始思考一下什么样的示波器才是符合你要求的较好选择。Gac检测VBA

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