双踪示波器的使用实验

1、工科普通物理实验双踪示波器的使用 RC、RL电路及铁磁性材料的 动态磁滞回线研究一.双踪示波器的工作原理 示波管w 双踪示波器的示波管由电子枪、Y偏转板、X偏转板、荧光屏组成。（利用电子开关线路，将两个待测的电压信号YCH1和YCH2周期性地轮流作用在Y偏转板上,由于视觉滞留效应，能在荧光屏上看到两个波形。 ）电子枪Y偏转板 X偏转板（两电极）（两电极）电子束P荧光屏一.双踪示波器的工作原理 示波管w 示波器显示波形原理BBxByDyCCxCyDDxAAxAyEExEy荧光屏时间t亮点在Y轴方向的位移时间t亮点在X轴方向的位移一.双踪示波器的工作原理 控制电路w 电子开关使两个待测电压信号YC

2、H1和YCH2周期性轮流作用在Y偏转板。w 同步电路的使用可以使显示的波形稳定。YAYBY轴输入电子开关垂直放大电路触发扫描电路水平放大电路X轴输入单束示波管xyxy二.双踪示波器的使用XJ4328 OSCILLOSCOPE521.5.2 .1.05t/divms102050502010521.1s.2sONOFFCH1ALTCHOPADDCH2VERTICAL MODE521.5.2.1v/div5502010521.5.2.1v/div5502010mvmvACDCACDCCH1 or XCH2 or XLEVEL-+LOCKAUTO TIMENORMX-Y+INT CH1-EXT CH2

3、EXT XMODETRTGGERX-YVp-p:0.2V1kHz微调旋钮按下为只显示CH2信号，弹起为将CH2加在X偏转板按下为显示CH1,CH2叠加信号按下为打点方式显示CH1,CH2信号按下为交替显示CH1,CH2信号按下为只显示CH1信号辉度调节TIME:X偏转板上信号 为示波器内部 锯齿波 X-Y:X偏转板上信号 为CH1INT:X偏转板上信号为 示波器内部锯齿波 或CH1EXT:X偏转板上信号垂 直于 EXT X调节初始触发点的电压扫描速度选择旋钮t/div为横向每一大格代表的时间输入CH1信号DC:不隔断信号中的直流分量AC:隔断信号中的直流分量将CH1信号接地自备标准信号：方波，

4、Vp-p=0.2V,f=1KHzCH2输入灵敏度调节旋钮V/div为对CH2信号，纵向每一大格代表的电压二.双踪示波器的使用tUUxmxtUUmyy111sintUUmyy222sin利用双踪示波器同时显示YCH1 和 YCH2信号 XJ4328 OSCILLOSCOPE521.5.2 .1.05t/divms102050502010521.1s.2sONOFFCHOPADDVERTICAL MODE521.5.2.1v/div5502010521.5.2.1v/div5502010mvmvACDCACDCCH1 or XCH2 or XLEVEL-+LOCK+CH1-EXTEXT XMODE

5、TRTGGERX-YVp-p:0.2V1kHzCH1CH2CH2AUTO TIMENORMX-YTIMENORMALTINT二.双踪示波器的使用XJ4328 OSCILLOSCOPE521.5.2 .1.05t/divms102050502010521.1s.2sONOFFCHOPADDVERTICAL MODE521.5.2.1v/div5502010521.5.2.1v/div5502010mvmvACDCACDCCH1 or XCH2 or XLEVEL-+LOCK+CH1-EXTEXT XMODETRTGGERX-YVp-p:0.2V1kHzCH1CH2ALTINTCH2AUTO TI

6、MENORMTIMENORMX-YtUUxxmxsintUUymyysin22利用双踪示波器显示李萨如图形 yxxynnff三.RC电路costan0iUUCRRCUiURU0UiU0UR四.RL电路cos/tan0iUURLRLUiULU0UiULU0五.利用双踪示波器测量相位差w 方法一：将一个待测信号输入示波器的CH1轴，另一个待测信号输入示波器的CH2轴， 则两个待测信号间相位差就转化为CH1与CH2间相位差 CH1 CH2MNLLMNTt22五.利用双踪示波器测量相位差w 方法二：将一个待测信号输入示波器X偏转板，另一个待测信号输入示波器的YCH2轴，则两个待测信号间相位差就转化为X

7、轴与YCH2轴间相位差BAAB/sin六.RC、RL电路研究相关实验设备七.磁介质w 磁介质可以分为顺磁质、抗磁质、铁磁质等。w 对顺磁质物质，=B/(0H)=常数 1,=M/H=常数 0w 对抗磁质物质，=B/(0H)=常数 1,=M/H=常数 0w 对铁磁质物质，=(H), M=M(H)八.铁磁性材料的磁滞回线研究w 饱和磁滞回线w 最大值Hmw 饱和磁感应强度BSw 剩余磁化强度Brw 矫顽力HcMHHCMrMsHmBHHCBrBsHm铁磁性材料的动态饱和磁滞回线的测量YXYR2R1i1i2UiN2N1U1CUC2yYXXlSNCSRBllRSNH2211调节R2大小、Ui信号幅度及频率

8、，可以使磁滞回线饱和。 九.退磁w 一块铁磁性材料有磁化经历以后，进行退磁的方法有两种。w 第一种方法是热退磁，即将材料加热到居里点以上，材料由铁磁质变成顺磁质，再将材料降温到居里点以下，材料就回到未经磁化的初始态。w 第二种方法是，将材料置于交流磁场中，并逐渐减小磁场幅度，磁滞回线将逐步减小，直至成为坐标原点的一个点，材料就回到未经磁化的初始态。 十.磁场测量方法w 磁场测量问题在工业生产、科学研究、医学、生物学等许多领域均有涉及，如磁探矿、磁悬浮列车、地质勘探、磁导航、导弹导航、同位素分离、质谱仪、电子束与离子束加工装置、受控热核反应、人造地球卫星、“心磁图”与“脑磁图”等。w 磁场测量方

9、法很多，如电磁感应法、核磁共振法、霍耳效应法、磁通门法、光泵法、磁光效应法、磁膜测磁法、超导量子干涉法等十一.实验内容1.利用双踪示波器，设计两种方法测量RC电路中Ui与U0的相位差，并将测量值与理论值比较。（用两种方法） 2.利用双踪示波器，设计两种方法测量RL电路中Ui与U0的相位差，并计算L值。 （用两种方法） 3.利用双踪示波器，利用铁磁环，观测饱和动态磁滞回线。在毫米方格纸上绘制饱和磁滞回线图形，并测量饱和磁感应强度BS、最大磁场强度Hm、剩余磁感应强度Br、矫顽力Hc 十二.思考题w1 示波器为什么能把看不见的变化电压变换成看得见的图象，简述其原理。w2 用示波器测量信号电压的峰峰值和周期，应事先对示波器进行校准。请简述w 校准的方法和步骤。w3 示波器“电平”旋钮的作用是什么？什么时候需要它？观察李萨如图形时，能否w 用它把图形稳定下来？w4 如果示波器是良好的，但由于某些旋钮的位置未调节好，荧光屏上看不到亮点w 。请问哪几个旋钮位置不合适可能造成这种情况？应该怎样操作才能找到亮点？w5 用示波器测量信号的电压