『壹』 常用儀器使用及實驗基本操作的實驗報告
一、實驗目的 1、學習電子技術實驗中常用電子儀器的主要技術指標、性能和正確使用方法。 2、初步掌握用示波器觀察正弦信號波形和讀取波形參數的方法。 電路實驗箱的結構、基本功能和使用方法。 二、實驗原理 在模擬電子電路實驗中,要對各種電子儀器進行綜合使用,可按照信號流向,以接線簡捷,調節順手,觀察與讀數方便等原則進行合理布局。接線時應注意,為防止外界干擾,各儀器的公共接地端應連接在一起,稱共地。 1. 信號發生器 信號發生器可以根據需要輸出正弦波、方波、三角波三種信號波形。輸出信號電壓頻率可以通過頻率分擋開關、頻率粗調和細調旋鈕進行調節。輸出信號電壓幅度可由輸出幅度調節旋鈕進行連續調節。 操作要領: 1)按下電源開關。 2)根據需要選定一個波形輸出開關按下。 3)根據所需頻率,選擇頻率范圍(選定一個頻率分擋開關按下)、分別調節頻率粗調和細調旋鈕,在頻率顯示屏上顯示所需頻率即可。 4)調節幅度調節旋鈕,用交流毫伏表測出所需信號電壓值。 注意:信號發生器的輸出端不允許短路。 2. 交流毫伏表 交流毫伏表只能在其工作頻率范圍內,用來測量300伏以下正弦交流電壓的有效值。 操作要領: 1) 為了防止過載損壞儀表,在開機前和測量前(即在輸入端開路情況下)應先將 量程開關置於較大量程處,待輸入端接入電路開始測量時,再逐檔減小量程到適當位置。 2) 讀數:當量程開關旋到左邊首位數為「1」的任一擋位時,應讀取0~10標度尺 上的示數。當量程開關旋到左邊首位數為「3」的任一擋位時,應讀取0~3標度尺上的示數。 3)儀表使用完後,先將量程開關置於較大量程位置後,才能拆線或關機。 3.雙蹤示波器 示波器是用來觀察和測量信號的波形及參數的設備。雙蹤示波器可以同時對兩個輸入信號進行觀測和比較。 操作要領: 1) 時基線位置的調節 開機數秒鍾後,適當調節垂直(↑↓)和水平(←→)位 移旋鈕,將時基線移至適當的位置。 2) 清晰度的調節 適當調節亮度和聚焦旋鈕,使時基線越細越好(亮度不能太亮, 一般能看清楚即可)。 3) 示波器的顯示方式 示波器主要有單蹤和雙蹤兩種顯示方式,屬單蹤顯示的有「Y1」、「Y2」、「Y1+Y2」,作單蹤顯示時,可選擇「Y1」或「Y2」其中一個按鈕按下。屬雙蹤顯示的有「交替」和「斷續」,作雙蹤顯示時,為了在一次掃描過程中同時顯示兩個波形,採用「交替」顯示方式,當被觀察信號頻率很低時(幾十赫茲以下),可採用「斷續」顯示方式。 4) 波形的穩定 為了顯示穩定的波形,應注意示波器面板上控制按鈕的位置:a) 「掃描速率」(t/div)開關------根據被觀察信號的周期而定(一般信號頻率低時,開關應向左旋。反之向右旋)。b)「觸發源選擇」開關------選內觸發。c)「內觸發源選擇」開關------應根據示波器的顯示方式來定,當顯示方式為單蹤時,應選擇相應通道(如使用Y1通道應選擇Y1內觸發源)的內觸發源開關按下。當顯示方式為雙蹤時,可適當選擇三個內觸發源中的一個開關按下。d)「觸發方式」開關------常置於「自動」位置。當波形穩定情況較差時,再置於「高頻」或「常態」位置,此時必須要調節電平旋鈕來穩定波形。 5)在測量波形的幅值和周期時,應分別將Y軸靈敏度「微調」旋鈕和掃描速率「微 調」旋鈕置於「校準」位置(順時針旋到底)。 三、實驗設備 1、信號發生器 2、雙蹤示波器 3、交流毫伏表 4、萬用表 四、實驗內容 1.示波器內的校準信號 用機內校準信號(方波:f=1KHz VP—P=1V)對示波器進行自檢。 1) 輸入並調出校準信號波形 ①校準信號輸出端通過專用電纜與Y1(或Y2)輸入通道接通,根據實驗原理中有關示波器的描述,正確設置和調節示波器各控制按鈕、有關旋鈕,將校準信號波形顯示在熒光屏上。 ②分別將觸發方式開關置「高頻」和「常態」位置,然後調節電平旋鈕,使波形穩定。 2) 校準「校準信號」幅度 將Y軸靈敏度「微調」旋鈕置「校準」位置(即順時針旋到底),Y軸靈敏度開關置適當位置,讀取信號幅度,記入表1—1中。 3)校準「校準信號」頻率 將掃速「微調」旋鈕置「校準」位置,掃速開關置適當位置,讀取校準信號周期,記入表1—1中。 2. 示波器和毫伏表測量信號參數 令信號發生器輸出頻率分別為500Hz、1KHz、5KHz,10KHz,有效值均為1V(交流毫伏表測量值)的正弦波信號。 調節示波器掃速開關和Y軸靈敏度開關,測量信號源輸出電壓周期及峰峰值,計算信號頻率及有效值,記入表1—2中。 3.交流電壓、直流電壓及電阻的測量 1) 打開模擬電路實驗箱的箱蓋,熟悉實驗箱的結構、功能和使用方法。 2) 將萬用表水平放置,使用前應檢查指針是否在標尺的起點上,如果偏移了,可調節 「機械調零」,使它回到標尺的起點上。測量時注意量程選擇應盡可能接近於被測之量,但不能小於被測之量。測電阻時每換一次量程,必須要重新電氣調零。 3) 用交流電壓檔測量實驗箱上的交流電源電壓6V、10V、14V;用直流電壓檔測量實 驗箱上的直流電源電壓±5V、±12V;用電阻檔測量實驗箱上的10Ω、1KΩ、10KΩ、100KΩ電阻器,將測量結果記入自擬表格中。常用儀器使用及實驗基本操作的實驗報告
『貳』 急求一份大學物理實驗示波器的實驗報告
實驗報告是把實驗的目的、方法、過程、結果等記錄下來,經過整理,寫成的書面匯報。
範例:
一、實驗目的
1、了解示波器的結構和工作原理,熟悉示波器和信號發生器的基本使用方法。
2、學慣用示波器觀察電信號的波形和測量電壓、周期及頻率值。
3、通過觀察李沙如圖形,學會一種測量正弦波信號頻率的方法。
四、實驗內容及要求
1、示波器:輝度、聚焦、水平和豎直位移通道選擇、觸發、電平、幅度因子、掃描因子;
2、信號源:頻率、信號幅度、波形選擇。
3、連接信號源與示波器:信號源輸出正弦波信號、調節示波器,出現穩定的正弦波,根據波形和幅度因子算出電壓有效值,波形和掃描因子算出信號頻率。
4、將示波器置非掃描檔,外接兩個信號源合成利薩如圖。
『叄』 示波器的使用實驗報告
《示波器的使用》實驗示範報告阿【實驗目的】1.了解示波器顯示波形的原理,了解示波器各主要組成部分及它們之間的聯系和配合;2.熟悉使用示波器的基本方法,學會用示波器測量波形的電壓幅度和頻率;3.觀察李薩如圖形。 【實驗儀器】1、雙蹤示波器 GOS-6021型 1台2、函數信號發生器 YB1602型 1台3、連接線 示波器專用 2根示波器和信號發生器的使用說明請熟讀常用儀器部分。 [實驗原理]示波器由示波管、掃描同步系統、Y軸和X軸放大系統和電源四部分組成, 1、示波管如圖所示,左端為一電子槍,電子槍加熱後發出一束電子,電子經電場加速以高速打在右端的熒光屏上,屏上的熒光物發光形成一亮點。亮點在偏轉板電壓的作用下,位置也隨之改變。在一定范圍內,亮點的位移與偏轉板上所加電壓成正比。 示波管結構簡圖 示波管內的偏轉板2、掃描與同步的作用如果在X軸偏轉板加上波形為鋸齒形的電壓,在熒光屏上看到的是一條水平線,如圖圖掃描的作用及其顯示如果在Y軸偏轉板上加正弦電壓,而X軸偏轉板不加任何電壓,則電子束的亮點在縱方向隨時間作正弦式振盪,在橫方向不動。我們看到的將是一條垂直的亮線,如圖 如果在Y軸偏轉板上加正弦電壓,又在X軸偏轉板上加鋸齒形電壓,則熒光屏上的亮點將同時進行方向互相垂直的兩種位移,其合成原理如圖所示,描出了正弦圖形。如果正弦波與鋸齒波的周期(頻率)相同,這個正弦圖形將穩定地停在熒光屏上。但如果正弦波與鋸齒波的周期稍有不同,則第二次所描出的曲線將和第一次的曲線位置稍微錯開,在熒光屏上將看到不穩定的圖形或不斷地移動的圖形,甚至很復雜的圖形。由此可見:(1)要想看到Y軸偏轉板電壓的圖形,必須加上X軸偏轉板電壓把它展開,這個過程稱為掃描。如果要顯示的波形不畸變,掃描必須是線性的,即必須加鋸齒波。(2)要使顯示的波形穩定,Y軸偏轉板電壓頻率與X軸偏轉板電壓頻率的比值必須是整數,即: n=1,2,3, 示波器中的鋸齒掃描電壓的頻率雖然可調,但要准確的滿足上式,光靠人工調節還是不夠的,待測電壓的頻率越高,越難滿足上述條件。為此,在示波器內部加裝了自動頻率跟蹤的裝置,稱為「同步」。在人工調節到接近滿足式頻率整數倍時的條件下,再加入「同步」的作用,掃描電壓的周期就能准確地等於待測電壓周期的整數倍,從而獲得穩定的波形。(1)如果Y軸加正弦電壓,X軸也加正弦掃描電壓,得出的圖形將是李薩如圖形,如表所示。李薩如圖形可以用來測量未知頻率。令fy、fx分別代表Y軸和X軸電壓的頻率,nx代表X方向的切線和圖形相切的切點數,ny代表Y方向的切線和圖形相切的切點數,則有 李薩如圖形舉例表如果已知fx,則由李薩如圖形可求出fy。【實驗內容】1.示波器的調整(1)不接外信號,進入非X-Y方式(2)調整掃描信號的位置和清晰度(3)設置示波器工作方式2.正弦波形的顯示(1)熟讀示波器的使用說明,掌握示波器的性能及使用方法。(2)把信號發生器輸出接到示波器的Y軸輸入上,接通電源開關,把示波器和信號發生器的各旋鈕調到正常使用位置,使在熒光屏上顯示便於觀測的穩定波形。3.示波器的定標和波形電壓、周期的測量(1)把Y軸偏轉因數和掃描時間偏轉因數旋鈕都放在「校準」位置(指示燈「VAR」熄滅)。(2)把校準信號輸出端接到Y軸輸入插座(3)把信號發生器的正弦電壓接到Y軸輸入端,用示波器測量正弦電壓的幅值和周期,並和信號發生器上顯示的頻率值比較。(4)選擇不同幅值和頻率的5種正弦波,重復步驟(3),記下測量結果。4.李莎如圖形的觀測(1) 把信號發生器後面50Hz輸出信號接到X通道,而Y通道接入可調的正弦信號(2) 分別調節兩個通道讓他們能夠正常顯示波形(3) 切換到X-Y模式,調整兩個通道的偏轉因子,使圖形正常顯示(4) 調節Y信號的頻率,觀測不同頻率比例下的李薩如圖 數據記錄1、頻率測量示波器頻率計數器的測頻精度 0.01%示波器測頻儀器誤差 3%函數信號發生器測頻儀器誤差 1%+1字I12 345示波器計數器頻率f0(KHz)55.454 21.210 15.328 8.16964.4138 示波器測量頻率f1(KHz)57.422.3 15.88.194.38信號發生器頻率f2(KHz)55.4521.21 15.338.174.42百分差3.5%5.1%3.1%0.2%-0.8%2、電壓測量示波器測量電壓儀器誤差3% 函數信號發生器儀器誤差15%+1字 I12345示波器測量電壓(V)5.684.523.642.961.84信號發生器顯示電壓(V)5.34.6 3.6 3.0 1.8 百分差7.2%-1.7%1.1%-1.3%2.2% 3、李莎如圖形觀察fy : fx1:11:21:3李薩如圖形nxnyfy(Hz)fX(Hz)115050125010013501504、不確定度的計算(以第一組數據為例)(1) 示波器測量頻率f=57.4KHz 或 (2) 函數信號發生器測頻f=55.45 KH 或 或 (3) 示波器測量電壓V1=5.68V 或 或 (4) 函數信號發生器測量電壓V2=5.3V 或 或 注意:一般可寫為後面的形式更加科學,因為原始數據的有效數字只有2位,不可能經處理後提高精度變成3個有效數字。 5、示波器操作總結表格要求調節按鈕標記現象示波器輸入接地GND左下角有中間水平一條直線選擇輸入通道CH1或CH2相應指示燈亮選擇信號輸入方式AC/DC交流~直流根據輸入通道選擇觸發源SOURCE右下角有CH1-CH2-。。。變化根據信號選擇耦合方式COUPLING右下角有AC-HFR-。。變化 縱向調節VOLTS/DIV 圖形縱向縮放橫向調節TIME/DIV 圖形橫向縮放調節圖形穩定LEVELTAG亮圖形穩定測量物理量的選擇COURSOREΔT-ΔV-1/ΔT變化標尺變化選擇操作標尺TRK標尺上有 出現位置變化移動操作標尺旋VARIABLE 標尺移動切換移動標尺的粗調細調按VARIABLE 處於校準狀態按TIME/DIVVAR紅燈滅
『肆』 數字波形信號發生器的國內外現狀,意義以及研究前景
波形發生器是能夠產生大量的標准信號和用戶定義信號,並保證高精度、高穩定性、可重復性和易操作性的電子儀器。波形發生器具有連續的相位變換、和頻率穩定性等優點,不僅可以模擬各種復雜信號,還可對頻率、幅值、相移、波形進行動態、及時的控制,並能夠與其它儀器進行通訊,組成自動測試系統,因此被廣泛用於自動控制系統、震動激勵、通訊和儀器儀表領域。
近幾年來,國際上波形發生器技術發展主要體現在以下幾個方面:
(1)過去由於頻率很低應用的范圍比較狹小,輸出波形頻率的提高,使得波形發生器能應用於越來越廣的領域。波形發生器軟體的開發正使任意波形的輸入變得更加方便和容易。波形發生器通常允許用一系列的點、直線和固定的函數段把波形數據存入存儲器。各種計算機語言的飛速發展也推動了波形發生器軟體技術的發展。目前可以利用可視化編程語言(如Visual Basic Visual C等等)編寫波形發生器的軟面板,這樣允許徒手從計算機顯示屏上輸入任意波形,來實現波形的輸入。
(2)隨著信息技術蓬勃發展,台式儀器在走了一段下坡路之後,有在繁榮起來。不過現在的新的台式儀器的形態,和幾年前的已有很大的不同。這些新一代台式儀器具有多種特性,可以執行多種功能。