韩广祥电子示波器在测量中的应用
18页1、郑州电子信息职业技术学院毕业论文课题名称: 电子示波器在实际测量中的应用 作 者: 韩广祥 学 号: 0801010126 系 别: 电子工程系 专 业: 应用电子技术 指导教师: 冯先强 2011年03月20日电子示波器在实际测量中的应用摘 要电子示波器能够间接地显示各种电压的信号波形,并且还可以对一切可以转化为电压的电学量(如电流、电功率、阻抗等)和某些非电学量以及它们随时间变化的过程进行观察,因此电子示波器是使用最为广泛的电子仪器。本文主要介绍了电子示波器的工作原理、使用方法以及在具体应用中的有关问题。关键词:示波器;技术特点;发展前景;应用目 录中文摘要.I1 引言.12 电子示波器的工作原理.12.1 示波器的组成.12.2 波形显示的基本原理.53 电子示波器的使用方法.74 电子示波器的应用.104.1 电压测量.104.2 电流测量.114.3 时间测量.114.4 相位测量.134.5 频率测量.13参考文献.14致谢.151 引言示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象,便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由
2、高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点。在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。2 电子示波器的工作原理图1 电子示波器工作原理图2.1示波器的组成电子示波器有五个基本组成部分:显示电路、垂直(Y轴)放大电路、水平(X轴)放大电路、扫描与同步电路、电源供给电路。1显示电路 显示电路包括示波管及其控制电路两个部分。示波管是一种特殊的电子管,是示波器一个重要组成部分。示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏3个部分组成。(1)电子枪 电子枪用于产生并形成高速、聚束的电子流,去轰击荧光屏使之发光。它主要由灯丝F、阴极K、控制极G、第一阳极A1、第二阳极A2组成。除灯丝外,其余电极的结构都为金属圆筒,且它们的轴心都保持在同一轴线上。阴极被加热后,可沿轴向发射电子;控制极相对阴极来说是负电位,改变电位可以改变通过控制极小孔的电子数目,也就是控制荧光屏上光点的亮度。为了提高屏上光点亮度,又不降低对电子束偏
3、转的灵敏度,现代示波管中,在偏转系统和荧光屏之间还加上一个后加速电极A3。 第一阳极对阴极而言加有约几百伏的正电压。在第二阳极上加有一个比第一阳极更高的正电压。穿过控制极小孔的电子束,在第一阳极和第二阳极高电位的作用下,得到加速,向荧光屏方向作高速运动。由于电荷的同性相斥,电子束会逐渐散开。通过第一阳极、第二阳极之间电场的聚焦作用,使电子重新聚集起来并交汇于一点。适当控制第一阳极和第二阳极之间电位差的大小,便能使焦点刚好落在荧光屏上,显现一个光亮细小的圆点。改变第一阳极和第二阳极之间的电位差,可起调节光点聚焦的作用,这就是示波器的“聚焦”和“辅助聚焦”调节的原理。第三阳极是示波管锥体内部涂上一层石墨形成的,通常加有很高的电压,它有三个作用:使穿过偏转系统以后的电子进一步加速,使电子有足够的能量去轰击荧光屏,以获得足够的亮度;石墨层涂在整个锥体上,能起到屏蔽作用;电子束轰击荧光屏会产生二次电子,处于高电位的A3可吸收这些电子。(2)偏转系统示波管的偏转系统大都是静电偏转式,它由两对相互垂直的平行金属板组成,分别称为水平偏转板和垂直偏转板。分别控制电子束在水平方向和垂直方向的运动。当电子在
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