（中职）通用电工电子仪表应用实训模块二 示波器和计数器教学课件

1、正版可修改PPT课件（中职）通用电工电子仪表应用实训模块二 示波器和计数器教学课件模块二 示波器和计数器项目1 数字存储示波器的使用项目2 双踪示波器项目3 电子计数器模块二 示波器和计数器模块概述电子示波器是一种利用阴极射线示波管作为显示器的测量仪器，它能将电信号用图形方式显示出来。根据目前的发展状况，示波器可分为模拟和数字两大类。示波管是示波器中常用的显示器件，它由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成。电子计数器是利用数字电子技术对在给定时间内通过的脉冲进行计数并以十进制数显示其计数结果。电子计数器可以实现频率、周期、频率比、时间等参数的测量。本章介绍了通用电子计数器基本组成，采用电子计数器

2、测量频率、周期及仪器自校的工作原理。下一页返回模块二 示波器和计数器教学目标1.了解示波器、计数器的结构;2.理解示波器、计数器的工作原理;3.掌握示波器、计数器的使用方法;4.会利用示波器、计数器进行相关参数的测量。上一页返回项目1 数字存储示波器的使用一、面板和用户界面说明为了更好地使用YB54000系列数字存储示波器，首先需要了解示波器的前后面板操作和用户界面的设置。如图2-1所示。控制件的名称作用见表2-1。下一页返回项目1 数字存储示波器的使用二、使用说明1.安全检查及注意事项请确认交流电源电压，应符合22010%V, 505%Hz或11010%V, 505%Hz。用户电源插座应具有

3、安全保护接地端。环境温度为040，湿度20%90%。不要测量超过额定范围输入电压。INPUT直接输入400V ( DC + ACpeak ) 1 kHz，使用10探极400V ( DC + ACpeak )1 kHz仪器受干扰或操作不当可能会出现死机或扫描线异常等现象，请关机3秒后重新开启电源。仪器通电预热15分钟后，关机3秒后开启电源、系统重新进行时基自动校正，可获得更高测量精度。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用2.使用探头为了保证高精度地测试高频信号，请使用本机所附带的探头，并将探极设置在10:1衰减状态，在使用时请注意以下事项:用探头或信号电缆与被测电路连接时，探头或信号电缆

4、的接地端务必与被测电路的地线相连。否则在悬浮状态下，示波器与其他设备或大地间的电位差可能导致触电或损坏示波器、探头或其他设备。不要测量超过400 V ( DC + ACpeak 1 kHz)的信号。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用测量建立时间短的脉冲信号和高频信号时，请尽量将探头的接地导线接于部近被测点的位置。接地导线过长，可能会引起振铃或过冲等波形失真。为避免接地导线影响对高频信号的测试，建议使用探头的专用接地附件。为避免测量误差，请务必在测量前按照下述方法对探头进行检验和校准。将探头与探头校准用的方波信号输出端子PROBE ADJUST ( 0. 5 V/1 kHz)相连，同时

5、将探头的接地导线与接地端子连接。探头的特性为最佳状态时，如图2-2中(a)所示，若出现(b)、(c)所示的情况，请用改锥调整探头上的频率补偿微调电容进行校准。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用3.直接连接不使用探头而直接将信号连接到示波器时，为尽量减小测量误差，请注意以下事项:使用非屏蔽导线进行测量时，如果被测对象为低阻抗高电平，对测量结果影响不大。但是在许多情况下，来自其他电路和电源线路的杂散电场对测量结果的影响，即使在低频范围内，往往也是不容忽视的，请予以充分的注意。最好尽量避免使用非屏蔽导线进行测量。使用屏蔽导线时，最好使用配有BNC型插头的同轴电缆。即使不使用BNC型插头，也

6、请将电缆的屏蔽线一端与示波器的接地端子连接，另一端与被测电路的地线连接。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用测量建立时间短或频率较高的信号时，需要根据电缆的特性阻抗进行阻抗匹配。特别是在电缆较长时，无终端匹配电阻将引起振铃现象而导致测量误差的产生。根据被测电路的情况，电缆的前端可能也需要用匹配电阻进行阻抗匹配。为了能在被测电路正常工作的状态下进行测量，有时也需根据被测电路的特性阻抗进行阻抗匹配。使用较长的屏蔽线进行测量时，必须考虑到屏蔽线的杂散电容的存在。通常使用的屏蔽线每米大约有100 pF的电容量，它对被测电路的影响往往是不容忽视的。为使被测电路所受的影响最小，请使用10 : 1的

7、探头。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用在使用屏蔽导线或未进行终端匹配的电缆时，其长度若为1/4波长(100MHz时，同轴电缆内的1/4波长约为50cm)或1/4波长的整数倍，则可能在2mV/Div和5 mV/Div的量程上产生自激振荡。这是由于外部连接的高Q值电感与输入电容产生谐振而造成的。为防止自激振荡，可将电缆或屏蔽线串联1001000的电阻后再与输入端连接以降低Q值，或者使用其他量程。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用4.测试(1)垂直系统每个通道有独立的控制按键、旋钮及垂直菜单，每个项目按不同的通道单独设置。按CH1或CH2功能键，系统显示各通道的操作菜单，以CH

8、1通道为例，如图2-3所示，各功能菜单的说明如表2-2所示。操作:CH1,CH2通道选择控制键，按一次显示对应通道的主菜单，再按一次显示对应通道波形，在显示菜单与波形情况下再按一次可关闭对应通道波形。根据被测信号的性质及观测需要合理选择耦合方式(交流、直流、接地)，并设定好带宽抑制:如是高频信号，将带宽抑制设定为“关”。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用配合探头的衰减系数，按“探极”设定键设定探极:如探头衰减系数为10: 1，则设定“探极”为10.根据被测信号幅值大小，旋转“VOLT/Div”，旋扭，步进调节垂直档位灵敏度(2mV/Div5 V/Div )，可以用“微调”功能调节波形

9、显示幅度，先将“档位调节”设定为“微调”，旋转 VOLT/Div”对信号进行微调观察，在屏幕下方通道状态会出现“*”标志，注意此时“VOLT/Div”为非校准状态。为便于观察各通道信号，调节“位移”旋扭，可调整波形及其跟随的通道“地”指示标识的垂直位置。需要时可将通道的“反相”功能打开，对应波形相对“地”电位翻转180。 注:CH1,CH2两通道波形可同时显示，通道的功能菜单项，只有通道处于被选中状态才能设定。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用(2)数学运算功能 数学运算功能显示CH1,CH2通道的波形相加、相减、相乘、相除的结果。运算的结果波形同样可以通过栅格或游标进行测量。运算波

10、形的幅度可以通过“VOLT/Div旋钮调整。如表2-3所示。按运算键，进入以下设定。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用说明:按一次显示运算(MATH)菜单，再按一次显示运算结果波形。如想观察您所需要的运算结果波形，请正确选择计算方法和信源A、信源B。如想退出运算结果波形显示，则请再按一次运算键。打开菜单操作键FFT，即可显示窗函数Hanning波形。如不需要Hanning波形，按运算键退出“FFT”菜单，再按一次运算键即可退出运算结果波形。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用(3)水平系统 如图2-4所示，水平系统按键、旋钮。使用水平控制钮可改变水平刻度(时基)，改变显示波形

11、的水平位置请使用“位移”旋钮，屏幕水平方向上的“”是波形的时间参考点。改变水平刻度会导致波形相对屏幕中心扩张或收缩。水平位置的改变是波形相对于触发点的位置。按运算键，按表2-4设定各功能键。其中:(1)A扫描将扫描选择置“A，合理选择扫描参考点，如“中”;将“X-Y扫描”置“关”，扫描方式置“自动”;适当调节“SEC/Div旋扭和“位移”旋扭，使被观测信号以合理比例显示于屏幕上。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用(2)A,B扫描希望将波形的任意部分(窗口内)在水平方向上进行扩展观测时使用此功能。操作:先将扫描菜单键按入，设定“扫描选择”为“A”并获得扫描同步。用水平“位移”调整波形的

12、水平位置，选定要扩展的波形区域。将“扫描选择”用菜单操作键设为“A,B”扫描方式，此时您观测到的屏幕上半部是扩展部分的“B”扫描波形，下半部是被压缩原主扫描“A”波形。注:此时波形的显示幅度被压缩一倍。且采样方式只有“普通”，下方标注主时基为“M”、副时基为“S”。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用本示波器具有实时和等效两种采样方式，实时采样在250ns和更慢的时基为有效。等效采样只对125 ns以上时基有效。对应快速触发打开和关闭状态，同样主时基的A,B扫描时基也可能有差异。另外，对50ms,100ms主时基进入刷新模式，对于200ms以下的主时基，进入滚动模式，在这两种模式中波形

13、无A,B扫描功能。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用(3)X-Y将扫描格式置“X-Y开”方式，扫描方式置“自动”、扫描选择置“A将CH1通道的输入信号作为水平轴显示，将CH2通道的输入信号作为垂直轴显示，合理调节垂直档位，可以得到较好的李沙育图形。注:以下功能在X-Y方式中不起作用。自动测量和光标测量模式;数学运算;A,B扫描;水平“位移”旋扭;触发控制。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用(4)触发系统触发决定了示波器何时开始采集数据和显示波形，在触发点的左方先收集足够的数据用来画出波形，在检测到触发后，示波器连续采集足够的数据在触发点的右方画出波形。触发如图2-5所示。按

14、一次触发菜单键 根据表2-5进入以下设定(EDGETRIG边沿触发)。其中:根据测量信号的性质，正确选择“触发源”。如从“CH1”输入，将触发源置“CH1”，合理选择“触发耦合”方式和“边沿类型”。触发如图2-6所示。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用若复杂信号的同步不稳，可调节“电平”旋扭，调整触发电平并合理选择“抑制选择”。在正常的扫描同步状态，若想改变扫描速度，又不出现重叠显示等现象，可以将“电平锁定”置“开”。注意用A扫描速度不能设置低于锁定时的扫描速度。触发如图2 -7所示。再按一次触发菜单键 进入以下的VIDEOTRIG视频触发，根据表2-6所示设定。单次触发(以CH1为

15、例) 按下单次功能键，示波器等待触发，当检测到一次触发立即采样并显示一次波形。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用数字存储示波器的优势和特点就是能方便地捕捉脉冲、毛刺等非周期性的信号，其具体操作步骤如下:将探头菜单衰减系数设定为x10，并将探头上的开关置于10:1调整CH1对应通道的衰减系数。进行触发设定。a.按下触发功能键，显示触发设置菜单。b.利用菜单操作键设置“触发类型”为“边沿触发”，“边沿类型”为“上升沿”，“信源选择”为“CH1”“耦合”为“直流”。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用c.调整水平时基和垂直档位至适合的范围。d.旋转触发控制区域的电平旋扭，调整适合的

16、触发电平，获得稳定同步。e.按单次功能菜单，如有某一信号达到设定的触发电平，即采样一次，显示在屏幕上。利用此功能可以轻易捕捉到偶然发生的事件，例如幅度较大的突发性毛刺，将触发电平设置到刚刚高于正常信号电平，按单次功能键，则当毛刺发生时，仪器自动触发并把触发前后一段时间的波形记录下来。按“运行/停止”键，可退出单次触发功能。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用(5)测量功能 按下测量功能键，进入16种自动测量功能设定:按一次测量键，如图2-8和表2-7所示。按两次测量键，如图2 -9和表2-8所示。按三次测量键，如图2-10和表2 -9所示。按四次测量键，如图2-11和表2-10所示。上

17、一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用其中:电压参数的自动测量(如图2-12所示)峰一峰值(UPP ):波形最高点波峰至最低点的电压值。最大值(Umax ):波形最高点至GND(地)的电压值。最小值(Umin):波形最低点至GND(地)的电压值。顶端值(Utop ) .波形平顶至GND(地)的电压值。底端值(Ubottom ):波形平底至GND(地)的电压值。平均值(Vaverage ) ：1个周期内信号的平均幅值。均方根值(Vrms ):即有效值。依据交流信号在1周期时所换算产生的能量，对应于相应直流信号所产生的等值能量，即均方根值。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用时间参数的

18、自动测量(如图2-13所示)延迟1-2 ( Delay1-2 ):通道1,2相对于上升沿的延时。延迟1-2 ( Delay1-2 ):通道1,2相对于下降沿的延时。上升时间(RiseTime ):波形幅度从10%上升至90%所经历的时间。下降时间(FallTime ):波形幅度从90%下降压至10%所经历的时间。正脉宽(+ Width ):正脉冲在50%幅度时的脉冲宽度。负脉宽(- Width ):负脉冲在50%幅度时的脉冲宽度上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用(6)光标测量功能 按菜单光标键进入光标测量功能，如表2-11所示。其中:选择被测信号通道(信源:CH1,CH2)或运算波形

19、;选择光标类型:电压或时间;选定“光标选择，(A,B,A&B)移动公用旋扭，调整两光标间距，获得测量数值。注:在测量数值时光标位置:电压以通道接地点为基准，时间以扫描参考点位置为准。U:光标A,B垂直间距，即光标间的电压值。 T:光标A,B间的水平间距，即光标间的时间值。1/ T:光标A,B间水平间隔的倒数。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用利用光标测定电压U，如图2-14所示。按下光标按键显示光标测量菜单。将“光标类型”用菜单操作键设定为“电压”。选定“光标选择”为“A”，旋转“公用旋扭”将光标A置于待测信号的峰值处(最高点波峰)。选定“光标选择”为“B”旋转“公用旋扭”将光标B置

20、于待测信号的最低点。在菜单栏的右下方获得如下测量值:A(光标A处的电压)B(光标B处的电压) V(增量电压)上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用利用光标测定频率T,1/ T，如图2-15所示。操作:按下光标按键显示光标测量菜单。将“光标类型”用菜单操作键设定为“时间”。选定“光标选择”为“A，旋转“公用旋扭”将光标A置于待测信号周期第一个峰值处。选定“光标选择”为“B，旋转“公用旋扭”将光标B置于侍测信号周期第二个峰值处。在菜单栏的右下方获得如下测量值;A(光标A对应的时间),B(光标B对应的时间) T(光标间距时间),1/ T(光标间的频率)上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使

21、用(7)采样系统进入主菜单，按下采样键进入功能设定单元，如图2-16和表2-12所示。(8)显示系统 进入主菜单，按入显示键，进行以下设定，如图2-17和表2-13所示。(9)存储和调出如图2-18所示，在主菜单控制区，按入存储键，按表2-14所示进行设定。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用(10)应用功能按入主菜单内的应用键进入以下设定，如图2-19和表2-15所示。再按一次应用键进入以下设定，如表2-16所示。其打印功能的使用:首先根据外设选用正确的RS202串行通讯电缆并准确联机，如:DB9DB25转换电缆。在RS232波特率项，根据外围设备，如PC机。微型打印机可转输速率，选

22、定波特率。例如:选定波特率为9 600bit启动打印并按入打印“执行”菜单键，开始打印相关的波形或主要状态设置。例如:CH1/CH2波形、AB扫波形、存储调出的波形或X-Y图形等。上一页下一页返回项目1 数字存储示波器的使用(11)执行按钮 执行按钮包括自动(AUTO)和运行/停止(RUN/STOP)“自动”(AUTO) 自动设定仪器各项控制值，以产生适宜观察的输入信号显示，按入自动功能键，有下列设定功能，如表2-17所示。“运行/停止”(RUN/STOP) 运行和停止波形采样。在停止的状态下，对于波形垂直位移和水平时基可以在一定的范围内调整，相当于对信号进行水平方向上的扩展或缩小或垂直平分线

23、方向的位移。另外，在进行“单次”触发功能中，按此键，可以退出“单次触发”。上一页返回小锦囊 使用注意事项1.防止火灾或人身伤害使用适当的电源线。只可使用本产品专用、并且核准该使用国的电源线。产品接地。本产品通过电源线接地导线接地，接地导体必须与大地相连。前面板上的接地点同仪器整机连接，用来防止触电和保护人体安全，在和任何接地插头连接之前，应确认此接地点和大地连接。请勿在无仪器盖板时操作。如盖板或面板已却下，请勿操作本产品。使用适当的保险丝。只可使用符合本产品规定类型和额定值的保险丝。下一页返回小锦囊在有可疑的故障时，请勿操作。如怀疑本产品有损坏，请让专业维修人员进行检查。当用示波器测量电网电压

24、时，一定要事先采用一些附加的措施，若直接将探极接入电网，示波器内的电路会被损坏。2.延长仪器使用寿命(1)储存与使用不可在寒冷或炎热环境下使用，仪器工作温度是0 40。不可将仪器从寒冷的环境中突然搬到炎热的环境或相反进行，这将导致仪器内部和屏幕上形成水汽凝结。不可将仪器放在湿度大或灰尘多的地方，最佳使用相对湿度范围是35% 90% 不可将仪器放置在剧烈振动或强磁场的地方。上一页下一页返回小锦囊(2)操作不可堵塞或用金属、导线插入仪器通风孔。不可倒置、撞击或用探极、连接线拖拉仪器。不可将电烙铁放在仪器框架或表面上。(3)清理用软布沾中性洗涤剂擦拭诱迹或灰尘，不可用强挥发材料，如苯。(4)校准周期

25、为了能够保证仪器测量精度，仪器每工作1000小时或6个月要求校准一次，若使用时间较短，则一年校准一次。上一页返回项目2 双踪示波器一、面板控制键作用说明如图2-20所示为YB4320双踪示波器面板示意图。1.主机电源38交流电源插座，该插座下端装有保险丝。检查电压选择器上标明的额定电压，并使用相应的保险丝。该电源插座用于连接交流电源线。电源开关(POWER )将电源开关按键弹出即为“关”位置，将电源线接入，按电源开关，以接通电源。电源指示灯电源接通时指示灯亮。下一页返回项目2 双踪示波器亮度旋钮(INTENSITY)顺时针方向旋转旋钮，亮度增强。接通电源之前将该旋钮逆时针方向旋转到底。聚焦旋钮

26、(FOCUS)用亮度控制钮将亮度调节至合适的标准，然后调节聚焦控制钮直至轨迹达到最清晰的程度，虽然调节亮度时聚焦可自动调节，但聚焦有时也会轻微变化。如果出现这种情况，需重新调节聚焦。光迹旋转旋钮(TRACE ROTATION)由于磁场的作用，当光迹在水平方向轻微倾斜时，该旋钮用于调节光迹与水平刻度线平行。刻度照明控制钮(SCALE ILLUM)该旋钮用于调节屏幕刻度亮度。如果该旋钮顺时针方向旋转，亮度将增加。该功能用于黑暗环境或拍照时的操作。上一页下一页返回项目2 双踪示波器2.垂直方向部分30通道1输入端CH1 INPUT ( X ) 该输入端用于垂直方向的输入。在X-Y方式时输入端的信号成

27、为X轴信号。24通道2输入端CH2 INPUT ( Y ) 和通道1一样，但在X-Y方式时输入端的信号仍为Y轴信号。22、29交流-接地-直流耦合选择开关(AC-GND-DC)选择垂直放大器的耦合方式交流(AC):垂直输入端由电容器来耦合。接地(GND):放大器的输入端接地。直流(DC):垂直放大器输入端与信号直接耦合。26、23衰减器开关(VOLT/Div)用于选择垂直偏转灵敏度的调节。如果使用的是10: 1的探头，计算时将幅度x10上一页下一页返回项目2 双踪示波器25、32垂直微调旋钮(VARIBLE)垂直微调用于连续改变电压偏转灵敏度。此旋钮在正常情况下应位于顺时针方向旋到底的位置。将

28、旋钮逆时针方向旋到底，垂直方向的灵敏度下降到2. 5倍以上。20、36CHl x 5扩展、CH2 x 5扩展(CH1x SMAG, CH2 x5MAG)按下x5扩展按键，垂直方向的信号扩大5倍，最高灵敏度变为1 mV/Diva23、35垂直移位(POSITION )调节光迹在屏幕中的垂直位置。34通道1选择(CH1 )屏幕上仅显示CH1的信号。28通道2选择(CH2)屏幕上仅显示CH2的信号。上一页下一页返回项目2 双踪示波器34、28双踪选择(DUAL)同时按下CH1和CH2按钮，屏幕上会出现双踪并自动以断续或交替方式同时显示CH1和CH2上的信号。31叠加(ADD)显示CH1和CH2输入电

29、压的代数和。21CH2极性开关(INVERT)按此开关时CH2显示反相电压值3.水平方向部分15扫描时间因数选择开关(TIME/Div)共20挡，在0. 1s/Div0. 2s/Div范围选择扫描速率。上一页下一页返回项目2 双踪示波器11X-Y控制键 如X-Y方式时，垂直偏转信号接入CH2输入端，水平偏转信号接入CH1输入端。23通道2垂直移位键( POSITION )，控制通道2在屏幕中的垂直位置，当工作在X-Y方式时，该键用于Y方向的移位。12扫描微调控制键( VARIBLE)此旋钮以顺时针方向旋转到底时处于校准位置，扫描由Time/Div开关指示。该旋钮逆时针方向旋转到底，扫描减慢2.

30、5倍以上。正常工作时，该旋钮位于校准位置。14水平移位( POSITION)用于调节轨迹在水平方向移动。顺时针方向旋转该旋钮向右移动光迹，逆时针方向旋转向左移动光迹。上一页下一页返回项目2 双踪示波器扩展控制键(MAG5),(MAGx10，仅YB4360)按下去时，扫描因数x5扩展或x10扩展。扫描时间是Time/Div开关指示数值的1/5或1/10例如:x5扩展时，100s/Div为20s/Div部分波形的扩展:将波形的尖端移到水平尺寸的中心，按下x5或x10扩展按钮，波形将扩展5倍或10倍。ALT扩展按钮(ALT-MAG )，如图2-21所示。按下此键，扫描因数x1, x5或x10同时显示

31、。此时要把大部分移到屏幕中心，按下ALT-MAG键。扩展以后的光迹可由光迹分离控制键13移位距x1光迹1. 5Div或更远的地方。同时使用垂直双踪方式和水平ALT-MAG可在屏幕上同时显示四条光迹。上一页下一页返回项目2 双踪示波器4.触发(TRIG)18触发源选择开关(SOURCE)选择触发信号源。内触发(INT) ;CH1或CH2上的输入信号是触发信号。通道2触发(CH2 ) ; CH2上的输入信号是触发信号。电源触发(LINE ):电源频率成为触发信号。外触发(EXT):触发输入上的触发信号是外部信号，用于特殊信号的触发。43交替触发(ALT TRIG)在双踪交替显示时，触发信号交替来自

32、于两个Y通道，此方式可用于同时观察两路不相关信号。上一页下一页返回项目2 双踪示波器19外触发输入插座(EXT INPUT )用于外部触发信号的输入。17触发电平旋钮(TRIG LEVEL)用于调节被测信号在某一电平触发同步。触发极性按钮(SLOPE)16触发方式选择(TRIG MODE )，如图2-22所示。自动(AUTO):在自动扫描方式时扫描电路自动进行扫描。在没有信号输入或信号没有被触发同步时，屏幕上仍然可以显示扫描基线。常态(NORM):有触发信号才能扫描，否则屏幕上无扫描显示。上一页下一页返回项目2 双踪示波器当输入信号的频率低于20Hz时，请用常态触发方式。TV-H:用于观察电视

33、信号中行信号波形。TV-V:用于观察电视信号中场信号波形。注意:仅在触发信号为负同步信号时，TV-V和TV-H同步。41 Z轴输入连接器(后面板)(Z AXIS INPUT) Z轴输入端。加入正信号时，辉度降低;加入负信号时，辉度增加。常态下的5UP-P的信号就能产生明显的调辉。39通道1输出(CH1 OUT)通道1信号输出连接器，可用于频率计数器输入信号。校准信号(CAL)电压幅度为0. 5Up-p频率为1kHz的方波信号。27接地柱这是一个接地端。上一页下一页返回项目2 双踪示波器二、基本操作方法打开电源开关前先检查输入的电压，将电源线插入后面板上的交流插孔，如表2-18所示设定各个控制键

34、。所有的控制键如上设定后，打开电源。当亮度旋钮顺时针方向旋转时，轨迹就会在大约十五秒钟后出现。调节聚焦旋钮直到轨迹最清晰。如果电源打开后却不用示波器时，将亮度旋钮逆时针方向旋转以减弱亮度。注:一般情况下，将下列微调控制钮设定到“校准”位置。V/Div VAR:顺时针方向旋转到底，以便读取电压选择旋钮指示的V/Div上的数值。上一页下一页返回项目2 双踪示波器Time/Div VAR:顺时针方向旋转到底，以便读取扫描选择旋钮指示的Time/Div上的数值。改变CH1移位旋钮，将扫描线设定到屏幕的中间。如果光迹在水平方向略微倾斜，调节前面板上的光迹旋钮与水平刻度线相平行。一般检查:(1)屏幕上显示

35、信号波形如果选择通道1，设定如下控制键:垂直方式开关 CH1触发方式开关 AUTO触发源开关 INT上一页下一页返回项目2 双踪示波器完成这些设定之后，高于20Hz的频率的大多数重复信号可通过调节触发电平旋钮进行同步。由于触发方式为自动，即使没有信号，屏幕上也会出现光迹。如果AC一一DC开关设定为DC时，直流电压即可显示。如果CH1上有低于20Hz的信号，必须作下列改变:触发方式开关 常态(NORM)调节触发电平控制键以同步信号。如果使用CH2输入，设定下列开关:Y轴方式开关 CH2触发源开关 CH2所有其他的设定和步骤均与CH1上显示的波形一致。上一页下一页返回项目2 双踪示波器(2)需要观

36、察两个波形时将垂直工作方式设定为双踪(DUAL)，这时可以很方便地显示两个波形，如果改变了Time/Div范围，系统会自动选择(ALT)或(CHOP) 。如果要测量相位差，带有超前相位的信号应该是触发信号。(3)显示X-Y图形当按下X-Y开关时，示波器CH1为X轴输入，CH2为Y轴输入，垂直方式x5扩展开关断开(弹出状态)。(4)叠加的使用当垂直工作方式开关设定为ADD(叠加)，可显示两个波形的代数和。上一页下一页返回项目2 双踪示波器三、信号测量测量的第一步是将信号输入到示波器通道输入端。1.当使用探头时在测量高频信号，必须将探头衰减开关拨到x10位置，此时输入信号缩小到原值的1/10但在测

37、试低频小信号时可将探头衰减开关拨到x1位置。但是，在大幅度信号的情况下，将探头衰减开关拨到x10其测量的范围也相应地扩大。注意:不可输入超于400V(DC +ACP-P 1kHz)的信号。上一页下一页返回项目2 双踪示波器如果要测量波形的快速上升时间或是高频信号，必须将探头的接地接在被测量点附近。如果接地线离测试点较远，可能会引起波形失真，比如阻尼大或过冲。接地线头的处理(如图2-23所示)。当探头衰减开关拨到x10信号时，实际的Volts/Div值为显示值的10倍。例如:如果Volts/Div为50mV/Div，那么实际值为50mV/Div x 10 =500mV/Div为避免测量错误，请按

38、如下校准探头，并在测量之前进行检查，将探头针接到CAL输出连接器上。对补偿电容值作了最佳选择，如波形出现如图2 -24 (b)和(c)所示情况，请将探头上的可调电容器调至最佳值。上一页下一页返回项目2 双踪示波器2.直接连接如果未用探头直接连接到示波器上，可采取下列措施以减小测量错误。如果要测量的电路是低电阻，大幅度的，如果未采用屏蔽线作为输入线，请仍要采取屏蔽措施，因为在很多情况下，测量误差会因为由于各种干扰耦合到输入线中，即使在低频时，这种误差也不可忽视。如果用了屏蔽线，连接接地线的一端到示波器的接地端，另一端接到被测量电路的接地端。并需要使用一个BNC型同轴电缆线作为输入线。上一页下一页

39、返回项目2 双踪示波器如果观察到的波形具有快速上升时间或是高频的，需要连接一个50的终端电阻到电缆线的末端。在一些情况下，要求测试的电路可能会在测量之前需要一个50的终端匹配器以完成正常的工作。如果使用一根矛良长的屏蔽线进行测量，必须考虑到寄生电容。一般地，屏蔽线电容大约是每米100pF。对被测电路的影响不可忽视。探头的使用会减少分布电容对被测电路的影响。上一页下一页返回项目2 双踪示波器四、测试步骤按照下列步骤操作:将亮度和聚焦设定到能够最佳显示的合适位置。最大可能地显示波形，减小测量误差。如果使用了探头，检查电容校正信号的测量。1.测量直流电压设定AC-GND-DC开关至GND，将零电平定

40、位到屏幕上的最佳位置。这个位置不一定在屏幕的中心。上一页下一页返回项目2 双踪示波器将Volts/Div设定到合适的位置，然后将AC一GND一DC开关拨到DC。直流信号将会产生偏移，DC电压可通过刻度的总数乘以Volts/Div值的偏移后得到。例如，在图2-25中，如果Volts/Div是50mV/Div，计算值为50mV/Div x4. 2 =210mV。当然，如果探头10:1，实际的信号值就是x10，因此，50mV/Div x4. 2 x 10 =2100mV =2. 1V2.交流电压的测量与测量电压一样，将零电平设定到屏幕任一方便的位置。在图2-26中，如果Volts/Div为1 V/D

41、iv，计算方法为:1 V/Div x 5 = 5Up-p。当然，如果探头为10: 1，实际值为50Up-p上一页下一页返回项目2 双踪示波器如果幅度AC信号被重叠在一个高直流电压上，AC部分可通过AC-GND-DC开关设置至AC。这将隔开信号的直流部分，仅耦合交流部分。3.频率和时间的测量以图2-27为例，一个周期是A点B点，在屏幕上为2Div。假设扫描时间为1 ms/Div，周期则为1 ms/Div x 2. 0 = 2.0ms。由此可得，频率为1/2ms = 500Hz。不过，如果运用x5扩展，那么Time/Div则为指示值的1/504.时间差的测量设定可观测的两个信号的参考信号为触发信号

42、(参看图2-28)。上一页下一页返回项目2 双踪示波器如果信号如图2 -28(a)所示，那么当触发信号源设定到CH1时，将如图2-28(b)所显示。当触发信号源设定到CH2时，如图2-28(c)显示。为了测量信号之间的时间延迟，运用下面的步骤: a.就CH1而言，如寻找CH2的延迟时间，设定触发信号源为CH1. b.就CH2而言，如寻找CHl的延迟时间，设定触发信号源为CH2 c.从触发信号源的上升边缘到延迟信号源的上升边缘计算刻度的数目可算得延迟时间，乘以Time/Div可得。为了测量时间延迟，将带有超前相位的信号设定为触发信号。这样在屏幕上可观察到所需波形。上一页下一页返回项目2 双踪示波

43、器注意:当脉冲波含有高频部分时(谐波)请按照测量高频信号步骤，且使接地电线尽可能地靠近测试点。5.测量上升(下降)时间测量脉冲上升时间时，按照前面的步骤进行观察被测波形的上升时间Trx，示波器的实际上升时间Trs。与屏幕显示的上升时间Tro之间存在着下列关系:上一页下一页返回项目2 双踪示波器如果被测量波形的上升时间明显大于示波器的上升时间，那么示波器的上升时间就会引起测量误差。如果上升时间过于接近，测量误差也会发生。那么实际上升时间便是:另外，对于没有波形失真的电路，一般来说，频率带宽和上升时间之间存在着下列关系fc tr=0. 35其中fc为频带宽度(Hz) ;tr为上升时间(s)。上一页

44、下一页返回项目2 双踪示波器6.合成波形的同步如图2-29所示，如果信号幅度差交替出现，根据触发电平设定，波形会出现重叠;这时触发电平应选择的是从A,B,C,D,E,F和从E,F,G,H,I逐步变化，轨迹将会出现如图2-29(b)所示的重叠，不可以达到同步。如果，触发电平顺时针方向旋转选择Y线，显示在屏幕上的波形便成为B.C.D.E.F从B开始如图2-29(c)所示。可以达到同步。上一页下一页返回小锦囊 使用注意事项1.储存和操作(1)避免过冷和过热。不可将示波器长期暴露在日光下，或靠近热源的地方，如火炉。(2)不可在寒冷天气时放在室外使用。仪器工作温度应是040(3)避免炎热与寒冷环境的交替

45、。不可将示波器从炎热的环境中突然转移到寒冷的环境或相反进行，这将导致仪器内部形成凝结。(4)避免湿度、水分和灰尘。如果将示波器放在湿度大或灰尘多的地方，可能导致仪器操作出现故障。最佳使用相对湿度范围是35%90% (5)示波器是一种精密测量仪器，应避免放置在强烈震动的地方，否则会导致仪器操作出现故障。上一页下一页返回项目2 双踪示波器(6)注意磁器和存在强磁场的地方。示波器对电磁场较为敏感，不可在具有强烈磁场作用的地方操作示波器，不可将磁性物体靠近示波器，应避免强阳光或紫外线对仪器的直接照射。(7)储运不可将物体放置在示波器上，注意不要堵塞仪器通风孔。仪器不可遭到强烈的撞击。不可将导线或针插进

46、通风孔不可用探头拖拉仪器。不可将烙铁放在示波器框架或示波器的表面上。避免长期倒置存放和运输。上一页下一页返回项目2 双踪示波器2.使用之前的检查步骤(1)检查电压参看表2-19可知该示波器的正确工作电压范围，在接通电源之前应检查电源电压。(2)确保所用的保险丝是指定的型号为了防止由于过电流引起的电路损坏，请使用正确的保险丝值，参考表2-20如果保险丝熔断，仔细检查原因，修理之后换上规定的保险丝。如果使用的保险丝不当，不仅会导致出现故障，甚至会使故障扩大，因此，必须使用正确的保险丝。(3)辉度不可太亮不可将光点和扫描线调得过亮，否则不仅会使眼睛疲劳，而且如果长时间会使示波管的荧光屏变黑。上一页下

47、一页返回项目2 双踪示波器(4)操作注意为防止直接加到示波器输入端或探头输入端上的电压过压，不可使用高于下列范围的电压:输入电压(直接)：400V(DC +ACP-P,频率1kHz)使用探头时:400V(DC +ACP-P,频率1kHz)外触发输入:400V ( DC+ ACP-P ，频率1kHz)Z一轴输入:50V ( DC+ ACP-P ，频率1 kHz )上一页下一页返回项目2 双踪示波器五、示波器的使用练习1.使用练习用示波器观测正弦交流电的波形，测出其电压峰值和周期，与万用表测出的结果进行比较。用示波器观测全波整流电路的输出电压波形，测出其峰值。2.思考题有一正弦波信号，使用板面为1

48、 V/Div档，扫描时间因数为0. 1 ms/Div，若信号探头为10:1，测得在荧光屏上的高度为峰一峰7.1格，一个完整周期的水平方向所占格数为4格，则:该信号有效值为多少?该信号的周期是多少?已知示波器的偏转灵敏度为0.5 V/Div，荧光屏有效高度为10Div，扫描时间因数为0.1 ms/Div。被测信号为正弦波，荧光屏上显示波形的总高度为8Div，两个周期的波形在X方向占10Div。求被测信号的频率、振幅、有效值。上一页返回项目3 电子计数器一、概述电子计数器是一种最常见、最基本的数字化仪器，它利用数字电子技术对在给定时间内通过的脉冲进行计数并以十进制数显示其计数结果。电子计数器可以实

49、现频率、周期、频率比、时间等参数的测量。按其测量功能来区分，电子计数器可以分为以下几类:(1)通用计数器通常指多功能计数器。它可以用于测量频率、频率比、周期、时间间隔和累加计数等，如配以适当的插件，还可以测量相位、电压等参数。下一页返回项目3 电子计数器(2)频率计数器其功能为测频和计数。测频范围很宽，在高频和微波范围内的计数器均属于此类。(3)计算计数器带有微处理器、具有计算功能的计数器。它除具有计数器功能外，还能进行数学运算、求解比较复杂的方程，能依靠程控进行测量、计算和显示等全部工作。本节主要介绍通用计数器的相关知识。上一页下一页返回项目3 电子计数器二、结构如图2-30所示为通用电子计

50、数器基本组成的原理方框图。电路由A,B输入通道、时基单元、主门、控制单元、计数及显示单元等组成。1. A,B输入通道输入通道的作用是将被测信号进行放大、整形，使其变换为标准脉冲。其中A通道的输出脉冲用作计数器的计数信号，并在门控信号作用的时间内通过主门由计数器进行计数;B通道的作用是输出脉冲用来控制门控信号的作用时间。上一页下一页返回项目3 电子计数器2.主门主门又称闸门，它控制计数脉冲信号能否进入计数器。主门电路是一个标准的双输入端逻辑与门，如图2-31所示。它的一个输入端接入来自控制单元中门控双稳触发器的门控信号，另一个输入端则接收计数脉冲信号。在门控信号作用有效期间，计数脉冲被允许通过主

51、门进入计数器计数。在测频率时，门控信号为仪器内部的闸门时间选择电路送来的标准信号;在测量周期或时间时则是整形后的被测信号。上一页下一页返回项目3 电子计数器3.时基单元时基单元主要由晶体振荡器、分频及倍频电路组成，用以产生标准时间信号。标准时间信号有两类。一类时间较长的称为闸门(时间)信号，通常根据分频级数的不同而有多种选择;另一类时间较短的称为时标信号，可以是单一的，也可以有多种选择。4.控制单元控制单元能产生各种控制信号去控制和协调通用计数器各单元的工作，以使整机按一定的工作程序自动完成测量任务。上一页下一页返回项目3 电子计数器控制单元中包括前述的门控双稳态电路，它输出的门控信号用于控制

52、主门的开闭。在触发脉冲作用下双稳态电路发生翻转，通常以一个输入脉冲打开主门，而以随后的一个脉冲关闭主门。也可以由一路输入脉冲信号启动门控双稳打开主门，另一路输入脉冲信号使门控双稳复原关闭主门。5.计数及显示电路本单元用于对主门输出的脉冲计数并以十进制数字显示计数结果。通常它由二-十进制计数器、译码器和数字显示器等构成。上一页下一页返回项目3 电子计数器三、通用电子计数器的测量原理通用电子计数器可以实现频率、周期、频率比、时间等参数的测量，下面主要介绍频率、周期的测量原理。1.频率测量原理频率是指周期性信号在单位时间内重复变化的次数。因此，只要在特定的时间间隔t内，测出这个信号重复变化的次数N，

53、利用公式 即可得到被测信号频率的大小。通用电子计数器进行频率测量就是根据频率的基本定义来进行的。上一页下一页返回项目3 电子计数器如图2-32所示为测量频率的原理框图及关键点波形。被测信号经A输入通道放大、整形后变为序列脉冲(频率保持不变)，晶体振荡器产生频率稳定度和准确度都非常高的正弦信号周期为Ts，经分频器分频后(设分频系数为Kf )，输出闸门时间信号(T = KfTs)，触发门控电路，门控电路输出门控信号控制主门的“开启”或“关闭”。在主门开启时间(T)内，由被测信号转换成的序列脉冲经主门输入到十进制计数器计数，并将计数结果N自动转换成频率值显示出来。即如果主门开启时间恰为1s，则计数结

54、果N就是被测信号频率(单位为Hz)上一页下一页返回项目3 电子计数器2.周期测量原理周期是频率的倒数，测量周期时，可以把测量频率时的计数信号和门控信号的来源相对换来实现。如图2-33所示为测量周期的原理框图及关键点波形。被测信号经B输入通道放大整形后转换为脉冲信号，用来触发门控电路，门控电路输出控制信号来控制主门开启与关闭，即主门开启时间就等于被测信号的周期(Tx )，在主门开启的时间内，由计数器对时标信号(Ts)进行计数，若计数为N个，则有上一页下一页返回项目3 电子计数器为了提高测量精度，还可采用多周期法。即在图2-33的B通道与门控电路之间加一个分频器(Kf)，则有3.自校在正式测量前，

55、为了检验仪器工作是否正常，一般电子计数器都设有自校功能。自校原理与测量频率基本相同，如图2-34所示。从图中可以看出，晶振产生的标准信号(或经分频、倍频)代替测频时的被测信号，以完成自校任务。整个自校过程实质是在给定的闸门时间内对已知的时标信号进行计数，计数的结果是可以预知的。上一页下一页返回项目3 电子计数器如果分频器的分频系数为Kf，倍频器的倍频系数为m，则有要检验整机工作是否正常，可根据上式自行校对，即自校。上一页下一页返回项目3 电子计数器四、使用方法(一)E312A型通用电子计数器典型产品介绍E312A型通用电子计数器是一种具有多种测试功能并采用大规模集成电路的电子计数式测量仪器，因

56、具有体积小、质量轻、耗电省、可靠性高等优点而被广泛应用。1.主要技术性能(1)频率测量从A通道输入;频率测量范围为1 Hz 10 MHz;当输入端为AC耦合时，适于正弦波，为DC耦合时，适于脉冲波、三角波或锯齿波;闸门时间有10ms,0.1 s,1 s和10s四挡供选择;测量单位为kHz，小数点自动定位。上一页下一页返回项目3 电子计数器(2)周期测量 从A通道输入;测量范围为0.4s10 s，若为多周期测量，倍乘率有x100, x101, x102和x103，四挡供选择;测量单位为s，小数点自动定位。(3)频率比测量从A,B通道输入;测量范围:A通道为1 Hz 10MHz, B通道为1 Hz

57、2. 5 MHz;倍乘率与周期测量时相同;无单位显示;小数点自动定位。(4)脉冲时间间隔测量测量范围为0. 25s(107-1)s;单线由A通道输入，双线由A,B通道输入(A为启动信号，B为停止信号)，并要求脉宽0. 5 s，休止期 0. 5 s ;测量单位为s，小数点自动定位。上一页下一页返回项目3 电子计数器(5)计数计数最大值为108 -1;其他各项指标与频率测量相同。(6)输入阻抗A,B端输入电阻500 k ,输入电容30 pF(7)晶体振荡器振荡频率为5 MHz,稳定度,1 x 10-8/日(g)显示及工作方式八位LED记忆显示，自动复原，显示时间为0. 2 s加测量时间;可人工复原

58、和保持。2.面板说明如图2-35所示为E312A型通用电子计数器的面板图。上一页下一页返回项目3 电子计数器电源开关 按下开关接通机内电源，仪器可正常工作。复原键 每按一次，产生一个人工复原信号。功能选择模块 由三位拨动开关和五个按键开关组成。拨动开关处于右时，执行自校功能，显示10 MHz中频;拨动开关处于左时，保持显示拨动前的数据(在此二位置时，五个按键开关失去作用);当拨动开关处于中间时，功能由按键开关位置决定，五个开关完成六种功能:测量频率、周期、时间、计数、插测及当五键全部弹出时可进行频率比测量。闸门选择模块 由三个按键开关组成，可选择四挡闸门时间和相应的四种倍乘率。闸门指示 闸门开

59、启，发光二极管亮(红色)。上一页下一页返回项目3 电子计数器晶振指示 晶体振荡器电源接通，发光二极管亮(绿色)。显示器 八位七段LED显示，小数点自动定位。单位指示四种 测频为kHz ,测时间为s ; Hz和V供功能扩展插件用，即插测。A输入插座 频率和周期测量时的被测信号、时间间隔测量时的启动信号及灯B测量时的A信号均由此处输入。B输入插座 时间间隔测量时的停止信号，A/B测量时的B信号由此处输入。11分-合键 按下为“合”,B通道断开，A,B通道相连，被测信号由A输入;弹出为“分”，A,B为独立通道。上一页下一页返回项目3 电子计数器12输入衰减键弹出时，输入信号不衰减进入通道;按下时输入信号衰减十倍后进入通道。13斜率选择键用来选择输入波形的上升沿或下降沿。按下，选择下降沿;弹出，选择上升沿。14触发电平调节器由带推拉式开关的电位器组成，通过调整电位器完成触发电平的调节作用。开关推入为AC耦合，拉出为DC耦合。15触发电平指示灯表征触发电平的调节状态。发光二极管均匀闪亮表示触发电平调节正常;常亮表示触发电平偏高;不亮表示触发电平偏低。16内插件位置当插入功能扩展单元时，就能完成插测功能的扩展作用。上一页下一页返回项目3 电子计数器(二)基本测量仪器测量前应先进行“自校”检查，以判断仪器