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初中物理实验教学指导:示波器的使用注意事项

时间:2023-12-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)示波器的原理示波器是研究各种电信号常用的一种电子仪器。示波器用示波管来显示各种电学量的变化情况,示波管是示波器的核心部分,它由电子枪、偏转电极、荧光屏组成。示波管内阴极发射的电子被加速后,轰击示波管的荧光屏发光,如果在电子轰击荧光屏前给电子运动区域加上一定的电场,则电子在电场的作用下会按电场的规律发生偏转。(五)示波器的使用注意事项1.示波器属热电子仪器,要避免频繁开机、关机,否则易损坏。

初中物理实验教学指导:示波器的使用注意事项

(一)示波器的原理

示波器是研究各种电信号常用的一种电子仪器。示波器用示波管来显示各种电学量的变化情况,示波管是示波器的核心部分,它由电子枪、偏转电极、荧光屏组成。示波管内阴极发射的电子被加速后,轰击示波管的荧光屏发光,如果在电子轰击荧光屏前给电子运动区域加上一定的电场,则电子在电场的作用下会按电场的规律发生偏转。因此我们可以通过示波器内的电子线路,对我们要测量的电信号处理后,变成相应的电场,来观察和测量所加的物理量(图2-25)。

图2-25

(二)示波器的面板介绍(J2459型示波器)(图2-26)

1.辉度调节旋钮———用来调节图像亮度。

2.聚焦调节旋钮。

3.辅助聚集旋钮———二者配合使用使图线线条清晰。

4.电源开关。

5.指示灯。

6.竖直位移旋钮———用来调节图像在竖直方向的位置。

7.Y增益———用来调节图像在竖直方向的幅度。

8.X增益旋钮———用来调节图像在水平方向的幅度。

9.水平位移旋钮———用来调节图像在水平方向的位置。

10.衰减调节旋钮———加在偏转电极上的信号按开关上的倍率衰减.“∞”表示机内给竖直方向提供正弦变化的电压。

图2-26

11.扫描范围旋钮———用来改变扫描电压的频率范围,其中的“外X”表示扫描电压机外输入的扫描信号,提供水平扫描。

12.扫描微调旋钮———使扫描电压频率在选定范围内连续变化。

13.Y输入、X输入、地———对应方向的输入接线柱和公共接地接线柱。

14.交直流选择开关———“DC”表示直流,“AC”表示交流;“AC”只能通过交流信号,不能输入直流信号。

15.同步极性开关。

(三)示波器的基本调节

1.光屏上亮斑的调节

(1)将辉度调至最低,竖直、水平位移旋钮居中,衰减倍率最大,扫描范围调至“外X”。

(2)打开电源,预热1~2分钟。

(3)调节辉度,使亮度适中。

(4)调节聚焦和辅助聚焦,使亮斑最小。

(5)调节竖直位移、水平位移,使亮斑移动。

2.观察扫描并进行调节(www.xing528.com)

(1)调节X增益至处,扫描频率至最低,观察亮斑移动。

(2)增大扫描频率,观察亮线。

(3)调节X增益,观察亮线长度变化。

3.竖直方向的偏移及测量

(1)扫描范围调节至“外X”。

(2)将直流开关置于“DC”位置,并使亮点位于荧光屏中心。

(3)输入直流电压,观察亮斑的移动。

(4)改变电压正负极,再次观察。

4.观察正弦电压图线

(1)扫描范围调至第一挡,衰减调至“∞”。

(2)调节X、Y增益,使曲线变化。

(3)转换同步极性,观察波形的变化。

(四)示波器在教学中的应用

1.观察波形

示波器的主要功能是将非常抽象的电信号变成能看见的图像,学生示波器适合观察频率在10Hz以上、1.5MHz以内;幅度在100mV以上、400mV以内的各种电信号波形。

被观察波形从Y输入接线柱输入。观察频率较高的交流信号时,输入耦合开关置于“AC”;观察100Hz以内方波信号及各种变化比较慢的交变信号时,输入耦合开关置于“DC”。衰减开关及Y增益位置视输入信号幅度大小按表2-1确定。

表2-1

如果不知道输入信号幅度时,可将衰减开关先置于“1 000”挡,观察示波管荧光屏上Y方向显示,若没有显示或显示太小,则将Y衰减开关顺次置于“100”、“10”、“1”挡,再适当调节Y增益。

若被观察信号频率不知道,可将扫描范围开关从低到高逐挡改变,同时调节扫描微调旋钮,直到荧光屏上出现稳定的波形。

2.测量直流电压

将示波器Y增益旋钮顺时针旋到底,这时示波器垂直系统灵敏度为50A (mV);A为衰减开关倍率,分为1、10、100、1 000,可根据被测直流电压的大约范围进行选择。将耦合开关置于“DC”,Y输入与地接线柱用导线短接,将示波器调出扫描线,并将扫描线移到坐标系Y轴正中,定此位置为零电位,然后除去短路线,将被测信号接入,如扫描线上移3格,则表示被测直流电压为正极性,数值为U =3×50×A(mV);若扫描线下移,则表示被测直流电压为负极性。

3.测量交流电压的峰值

测量时Y轴输入耦合开关置于“AC”,Y增益旋钮顺时针旋到底,被测信号接入Y输入与地接线柱,适当选择衰减开关和扫描范围,调节扫描微调旋钮,使荧光屏上出现稳定的波形,读出波形峰峰之间的格数n,则被测电压峰值为n×50×A(mV)。

(五)示波器的使用注意事项

1.示波器属热电子仪器,要避免频繁开机、关机,否则易损坏。

2.屏上亮斑(或图线)不能过亮,否则易损伤荧光屏。

3.Y输入电压不能太高,以免损坏示波器。

4.开关、旋钮用力适度,以防损坏。

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