鉴定范围3 仪器仪表使用与维护。
鉴定点1 双踪示波器的使用与维护。
鉴定要求:1.正确使用和维护双踪示波器。
2.会用双踪示波器测量被测波形,测量步骤正确,测量结果在允许误差范围以内。
问:如何使用双踪示波器?
答:使用双踪示波器测量前的准备工作如下:
1)显示扫描线。将电源插头插入交流电源插座之前,按表3-1设置仪器的开关及控制旋钮。
表3-1各开关及旋钮的位置。
2)打开电源调节亮度和聚焦旋钮,使扫描基线清晰度较好。
3)一般情况下,将垂直微调和扫描微调旋钮处于“校准”位置,以便读取v/div和t/div的数值。
4)调节ch1垂直移位:使扫描基线设定在屏幕的中间,若此光迹在水平方向略微倾斜,调节光迹旋转旋钮使光迹与水平刻度线相平行。
5)校准波形:由探头输入方波校准信号到ch1输入端,将0.5vp-p校准信号加到探头上。将“ac-⊥-dc”开关置于“ac”位置,校准波形将显示在屏幕上。
使用双踪示波器测量信号的步骤如下:
1)将被测信号输入到示波器通道输入端。注意输入电压不可超过400v(dc+acp—p)。使用探头测量大信号时,必须将探头衰减开关拨到×10位置,此时输入信号减小到原值的1/10,实际的v/div值为显示值的10倍。
如果v/div置于0.5v/div,那么实际值应等于0.5v/div×10=5v。
测量低频小信号时,可将探头衰减开关拨到×1位置。
如果要测量波形的快速上升时间或高频信号,必须将探头的接地线接在被测量点附近,减小波形的失真。
2)按照被测信号参数的测量方法不同,选择各旋钮的位置,使信号正常显示在荧光屏上,记录测量的读数或波形。测量时必须注意将y轴增益微调和x轴增益微调旋钮旋至“校准”位置。因为只有在“校准”时才可按照开关“v/div”及“t/div”指示值计算所得测量结果。
同时还应注意,面板上标定的垂直偏转因数“v/div”中的“v”是指峰峰值。
3)根据记下的读数进行分析、运算、处理,得到测量结果。
使用双踪示波器时应注意以下问题:
1)使用前必须检查电网电压是否与示波器要求的电源电压相一致。
2)通电后需预热15min后再调整各旋钮。必须注意亮度不可开得过大,且亮点不可长期停留在一个位置上,以免缩短示波管的使用寿命。仪器暂时不用时可将亮度关小,不必切断电源。
3)通常信号引入线都需使用屏蔽电缆。示波器的探头有的带有衰减器,读数时需加以注意。各种型号示波器的探头要专用。
操作要点提示:
1)所谓直接测量法,就是直接从屏幕上测量出被测电压波形的高度,然后换算成电压值。定量测试电压时,一般把y轴灵敏度开关的微调旋钮转至“校准”位置上,这样,就可以从“v/div”的指示值和被测信号占取的纵轴坐标值直接计算被测电压值。因此直接测量法又称为标尺法。
直接测量法简单易行,但误差较大,产生误差的因素有读数误差、视觉误差和示波器的系统误差(衰减器、偏转系统,示波管边缘效应)等。
2)用示波器测量交流电压将y轴输入耦合开关置于“ac”位置,可以显示出输入波形的交流成分。如交流信号的频率很低时,则应将y轴输入耦合开关置于“dc”位置。
将被测波形移至屏幕的中心位置,用“v/div”开关将被测波形控制在屏幕有效工作范围内,按坐标分度尺的分度读取整个波形在y轴方向的度数h,则被测电压的峰-峰值vp-p等于“v/div”开关指示值与h的乘积,如果使用探头测量时,应把探头的衰减量计算在内,即把上述计算数值乘以10。
3)用示波器测量直流电压将y轴输入耦合开关置于“⊥”位置,触发方式开关置于“自动”位置,使屏幕显示一水平扫描线,此扫描线便为零电平线。
将y轴输入耦合开关置于“dc”位置,加入被测电压,此时,扫描线在y轴方向产生跳变位移h,被测电压即为“v/div”开关指示值与h的乘积。
4)利用示波器进行时间和周期的测量示波器中的扫描发生器能产生与时间呈线性关系的扫描线,因而可以用荧光屏的水平刻度来测量波形的时间参数,如周期性信号的重复周期、脉冲信号的宽度、时间间隔、上升时间(前沿)和下降时间(后沿)、两个信号的时间差等。测量时,要先将示波器的扫描时间因数开关“t/div”的“微调”旋钮转到校准位置,显示的波形在水平方向分度所代表的时间按“t/div”开关的指示值才能直接计算,从而准确地求出被测信号的时间参数。
测量时间时,设两点间的水平距离为d(单位是div),那么,两点间所表示的时间为。
t=d·(t/div)
测量周期时,设周期间的水平距离为d(单位是div),那么,周期为。
t=d·(t/div)
5)利用示波器测量脉冲的参数用双踪示波器测量脉冲波形参数时,由于其y轴电路中有延迟电路,使用内触发方式能很方便地测出脉冲波形的上升沿和下降沿的时间。测量上升沿时可调整脉冲幅度,使其占5div,并使10%和90%电平处于网格上,这时很容易读出上升沿的时间。测量脉冲宽度时,可将脉冲幅度调整的占6div,这时50%电平也恰在网格线上。
测量脉冲幅度时,适当调整“v/div”,使显示的波形较大,很容易读出刻度值。
另外还需指出,由示波器读出的上升时间包括示波器本身的上升时间。要求示波器本身的上升时间应小于被测脉冲上升时间的1/3。否则将会带来很大误差。
6)利用双踪示波器测量相位差利用双踪示波器可以方便地测量两个同频率正弦交流电的相位,具体方法是:在ch1、ch2输入插孔分别输入两个正弦波电压,显示开关置于“交替”位置,调节“y移位”,使两个电压波形对称于水平中心轴,波形如图3-1所示。波形与中心轴交点a、b即为a电压的一个周期t。
a、c之间则是两电压的相位差。相位差角度为。
图中,xac=2div xab=8div
则。即电压a超前b电压900。
图3-1 相位差的测量。
试题选解:使用双踪示波器测量脉冲信号的周期。
1)技术要求用双踪示波器测量由脉冲信号发生器发出的矩形波的周期。
2)考前准备双踪示波器(xc4320型或自定)1台,配专用探头;信号源一台(j2464型)1台;单相交流电源(220v)1处;绝缘鞋、工作服等1套。
3)评分与配分标准评分标准见表3-3。
表3-34)操作工艺。
1)测量前准备在仪器的电源线插入电源插座之前,应先将仪器各开关及控制旋钮置于下列相应位置:
将电源开关置于断开位置,辉度旋钮置于相当于时钟“3点”位置,y方式置于ch1位置。垂直位移置于中间位置,并且推进去。将衰减开关旋钮置于每格10毫安挡,微调旋钮置于校准位置,并且推进去。
放大器的输入端置于接地位置。触发源置于ch1位置。输入耦合开关置于交流位置。
电平旋钮逆时针旋到底。将扫描时间因数选择开关置于每格0.5毫秒挡,扫描微调置于校准位置,即顺时针旋到底,推入。
水平位移置于中间位置。
将上述准备工作做好以后,才能接通示波器电源。
2)测量过程接通电源后,应确认电源指示灯亮。若指示灯不亮,应检查示波器的保险管是否正常。
经20s后,示波器屏幕上将出现一条水平扫描线。若经60s钟仍没有扫描线出现,应重新检查各开关及控制旋钮设定的位置是否正确。
调节辉度和聚焦旋钮,使扫描线亮度适当,并且最清晰。调节ch1的位移旋钮,使扫描线与水平刻度线平行。若扫描线在水平方向略有倾斜,调节“光迹旋转”旋钮使扫描线与水平刻度线相平行。
3)校准信号连接探极到ch1输入端,将0.5v峰-峰值电压的标准信号加到探头上。将输入耦合开关置于交流位置,这时将有标准信号显示在荧光屏上。
调节衰减开关和扫速开关到适当位置,使显示出来的波形幅度和周期适中。此时波形幅度为5格,将衰减开关置于0.1位置,正好等于标准信号0.
5v峰-峰值电压。
4)连接信号发生器先将信号发生器的低频增益旋钮向左旋至最小,低频选择开关置于方波1.0khz位置。
打开信号发生器电源开关,从信号发生器的低频输出与接地之间引出被测信号到双踪示波器的ch1输入端。逐渐增大低频输出增益,使示波器荧光屏上显示稳定的矩形波。然后调节示波器衰减开关和扫速开关到适当位置,使显示出来的波形幅度和周期适中。
分别调节垂直位移和水平位移旋钮,使波形中需测量周期的两点位于屏幕**水平刻度线上。
注意:测量时必须将y轴增益微调和x轴增益微调旋钮旋至“校准”位置。
5)读取测量结果。
根据显示波形的宽度,测量两点之间的水平刻度,按上述公式计算出脉冲周期。
测量完成后,关掉信号发生器的电源开关,再关掉示波器的电源开关,去掉两者之间的连接线,拔掉所有的电源插头。
鉴定点2 同步示波器的使用与维护。
鉴定要求:1.正确使用和维护同步示波器。
2.会用同步示波器测量被测波形,测量步骤正确,测量结果在允许误差范围以内。
问:使用同步示波器观察波形的步骤有哪些?使用同步示波器的常见测量方法有哪些?
答:使用同步示波器观察波形的步骤如下:
1)开启电源后,需预热5min才能正常使用。
2)调节辉度和聚焦旋钮,使扫描线亮度适当,并且最清晰。
3) 调节x轴位移和y轴位移旋钮,使扫描线与水平刻度线平行。
4)用仪器所附的探极引入被测信号时,应将y轴选择置于1mω挡。除探极外,也可用导线或其他同轴电缆引入信号,但当信号源输出端带有高压时,应注意串接隔直电容,防止外界信号源的高压串入仪器造成损坏。
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