大学物理实验报告中示波器如何正确使用?

示波器的使用

实验目的

掌握示波器的基本操作方法,学会利用示波器观察电信号波形,测量信号的幅值、周期及频率。

实验仪器

双踪示波器型号:YB4320G、函数信号发生器、同轴电缆、导线若干。

实验原理

示波器核心部件为示波管,由电子枪、偏转系统和荧光屏组成。电子枪发射电子束,经加速、聚焦后打在荧光屏上形成光点。垂直偏转板接入被测信号,水平偏转板接入锯齿波扫描信号,两者共同作用使电子束在荧光屏上描绘出信号随时间变化的波形。触发系统通过同步扫描信号与输入信号的相位,确保波形稳定显示。

实验步骤

1. 开机准备:检查示波器与信号发生器电源连接,确认辉度、聚焦、位移旋钮处于初始位置辉度最小,位移居中。 2. 光点调节:打开示波器电源,预热5分钟。顺时针调节辉度旋钮,屏幕出现光点;调节聚焦旋钮至光点清晰,调节垂直/水平位移旋钮将光点移至屏幕中心。 3. 信号接入:用同轴电缆将信号发生器输出端与示波器CH1通道连接,信号发生器设置为正弦波输出,频率1kHz,幅度5V。 4. 波形显示:示波器耦合方式选择“AC”,触发源选“CH1”,触发方式设为“自动”。调节垂直灵敏度旋钮V/div至“2V/div”,水平扫描速度旋钮s/div至“0.5ms/div”,观察屏幕出现稳定正弦波形。 5. 参数测量: - 幅值:读取波形峰-峰值所占垂直格数如5格,计算幅值=格数×V/div=5×2V=10V; - 周期:读取波形一个周期所占水平格数如2格,计算周期=格数×s/div=2×0.5ms=1ms,频率=1/周期=1000Hz。 6. 波形切换:将信号发生器输出改为方波,重复步骤4-5,观察方波波形并测量参数。 7. 实验:先关闭信号发生器,再关闭示波器电源,整理实验台。

数据记录与处理

记录不同信号类型正弦波、方波的幅值、周期及频率,与信号发生器设定值对比,误差在5%以内。

意事项

  • 辉度不宜长期过亮,避免荧光屏局部灼伤;
  • 调节旋钮时缓慢转动,防止机械损坏;
  • 信号连接前确保仪器断电,避免短路;
  • 测量时波形幅度控制在屏幕垂直方向2-4格,周期控制在水平方向2-3格,提高读数精度。

延伸阅读: