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一.示波器的使用

（一） 概述

  示波器是一种综合性电信号显示和测量仪器，它不但可以直接显示出电信号随时间变化的波形及其变化过程，测量出信号的幅度、频率、脉宽、相位差等，还能观察信号的非线形失真，测量调制信号的参数等。配合各种传感器，示波器还可以进行各种非电量参数的测量。 

（二） 示波器的选择

1.根据要显示的信号数量，选择单踪或双踪示波器。

2.根据被测信号的频率特点选择示波器。

3.根据被测信号的重现方式选择示波器。

4.根据被测信号是否含有交直流成分选择示波器。

5.根据被测信号测试重点选择示波器。

6.根据是否需存储被测信号选择示波器。

（三） 示波器的正确使用

1.使用注意事项

（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一致。

（2）通电后需预热几分钟再调整各旋钮。注意各旋钮不要马上旋在极限位置，应先大致旋在中间位置，以便找到被测信号波形。

（3）注意示波器的亮度不宜开得过亮，且亮点不宜长期停留在固定位置，特别是暂时不观测波形时，更应该将辉度调暗，以免缩短示波管的使用寿命。

（4）输入信号电压的幅度应控制在示波器的最大允许输入电压范围。

（5）示波器的探头有的带有衰减器，读数时需注意。

（6）示波器进行定量测量时，一定要注意校准。

2.通用示波器面板和主要控键示意图

3.探头的正确使用

探头和示波器是配套使用的，不能互换，否则将会导致分压比误差增加或高频补偿不当。

 低电容高电阻探头可进行定期校正。具体方法是：以良好的方波电压通过探头加到示波器，若高频补偿良好应显示下图8所示波形。

4.示波器测量电压

1）直流电压的测量

①测量原理

②测量方法

a.校准（CAL）

b.输入信号

c.确定零电平线

d.确定直流电压的极性

e.读出被测直流电压偏离零电平线的距离

f.根据公式计算被测直流电压值

（2）交流电压的测量

①测量原理

②测量方法

a.校准（CAL）

b.输入信号

c.耦合开关置于“AC”位置。

d.将示波器的输入d. 调节扫描速度，使显示的波形稳定。

e.调节垂直灵敏度开关，使荧光屏上显示的波形适当，记录值。

f.读出被测交流电压波峰和波谷的高度或任意两点间的高度。

g.计算被测直流电压值。

5.示波器测量时间和频率

1)测量周期和频率

   ①测量原理 

   ②测量方法

a.校准（CAL）

b.入被测信号，调节垂直灵敏度开关，使荧光屏上显示的波形适当。

c.输入耦合开关置于“AC”位置。

d.调节扫描速度开关，使显示的波形稳定，并记录值。

e.读出被测交流信号的一个周期在荧光屏水平方向所占距离。

f.根据公式计算被测交流信号的周期。  

注意：

用示波器测量信号周期是比较方便的。但由于示波器的分辨率较低，所以测量误差较大。

（2）测量时间间隔

6.示波器测量相位

（1）双踪示波法测量相位

 相位测量的原理是把一个完整的信号周期定为3600，然后将两个信号在X轴上时间差换成角度值。   

 测量方法是：将欲测量的两个信号A和B分别接到示波器的两个通道，示波器设置为双路显示方式，调节有关旋钮，使荧光屏上显示两条大小适中的稳定波形。

（2）李沙育图形法测频率或相位

二.晶体管毫伏表的使用

（一）概述

 晶体管毫伏表是一种专门用来测量正弦交流电压有效值的交流电压表。它具有输入阻抗大、准确度高、工作稳定、电压测量范围广、工作频带宽等特点。电子电压表按测量电压量级分类，可分为电压表（基本量程为V量级）和毫伏表（基本量程为mV量级）。

（二）毫伏表的面板刻度

毫伏表的刻度面板，共有三条刻度线，第一、二条刻度是用来观察电压值指示数，与量程转换开关对应起来时，标有0～10的第一条刻度适用于0．1、1、10量程档位，标有0～3的第二条刻度适用于0．3、3、30、300量程档位，例如量程开关指在0．1档位时，用第一条制度读数，满度10读作0．1V，其余刻度均按比例缩小，若指针指在刻度6处，即读作0．06V(60mV)，如量程开关指在0．3V档位时，用第二条刻度读数，满度3读作0．3V，其余刻度也均按比例缩小，毫伏表的第三条刻度线用来表示测量电平的分贝值，它的读数与上述电压读数不同，是以表针指示的分贝读数与量程开关所指的分贝数的代数和来表示读数的，例如，量程开关置于 10dB(3V)，表针指在一2dB处，则被测电平值为 10dB (一2dB)＝8dB。

（三）正确使用晶体管毫伏表

1.使用步骤:

（1）毫伏表使用前应垂直放置，因为测量精度以表面垂直放置为准。在未接通电源的情况下先进行机械调零。方法是用螺丝刀调节表头上的机械零位螺丝，使表针指准零位。

（2）将两个输入接线端(鳄鱼夹)短路连接后，接通220V工作电源，预热数分钟，使仪表达到稳定工作状态。

（3）进行电气调零，即将量程转换开关置于所需测量的范围，调节靠左面中间的“调零”旋钮，使表针指向零位。这时，可将两个输入接线端断开，接入被测电路，便可进行测量。

2.使用注意事项:

（1）在使用中，每当变换量程后应重新进行电气调零。

（2）在测量时，选择适当的量程很重要。特别是使用较高灵敏度档位(mV档)。不注意的话，容易使表头指针打坏。

（3）如果被测电压不知道所在量程范围时，则应选择最大量程(300V)进行试测，再逐渐下降到适合的量程档，测量的读数刻度一般使表针偏转至满刻度的2/3为较好。

（4）接线时，先接上地线夹子，再接另一个夹子。测量完毕拆线时要相反，先拆另一个夹子，再拆地线夹子。这样可避免当人手触及不接地的另一夹子时，交流电通过仪表与人体构成回路，形成数十伏的感应电压，打坏表针。

（5）由于毫伏表的灵敏度很高，因此接地点必须良好。毫伏表的地线应与被测电路的地线接在一起，以免引入干扰电压，影响测量精度。

（6）所测交流电压中的直流分量不得大于300V

（7）测220V市电时，相线接输入端，零线接地线端，不得接反。

（四）应用实例介绍

1. 稳压电源纹波系数的测量

2.低频放大器电压增益K的测量

3.毫伏表在收音机调试时的应用

三.信号发生器的使用

（一）概述

 信号发生器是一种能产生标准信号的电子仪器，是工业生产和电工、电子实验室中经常使用的电子仪器之一。信号发生器种类较多，性能各有差异，但它们都可以产生不同频率的正弦波、调幅波、调频波信号，以及各种频率的方波、三角波、锯齿波和正负脉冲波信号等。利用信号发生器输出的信号，可以对元器件的特性及参数进行测量。在实际应用中，它给测试、研究和调整电子电路及电子整机产品，提供符合一定技术要求的电信号。

（二）信号发生器的面板刻度

（三）主要技术指标

1.信号发生器部分

(1)频率范围:0. 2Hz～2MHz(七个切换档),6位数字LED显示。

(2)频率精确度:每刻度士5% 。

(3)波形输出:正弦波、三角波、方波、锯形波、脉冲、TTL,CMOS 。

(4)输出振幅:> 20UP-P(不加载)，>10UP-P (50Ω负载)。

(5)衰减:- 20dB，衰减器一组及>30dB的连续可调控制旋扭一只。

(6)直流偏置:连续可调 10V～- 10V(不加载)， 5V ～ -5V(50Ω负载)。

2.频率计部分

(1)频率精确度:时基精确度±1位。

(2)频率范围:0. 1 Hz~10MHz

(3)分辫率:0. 1 Hz,1Hz,10Hz,100 Hz

(4)最大输入电压:150V ( DC AC峰值)。

(5)输入阻抗:1 MΩ

(6)显示位数:六位数字(0. 3英寸红色LED显示)。

（四）正确使用信号发生器

1.操作之前

首先把下列旋钮放在相应位置上:

频率操作范围:                10kHz

频率调整旋钮:                2.0

波形选择按键:                三角波

对称性(DUTY)旋钮:            CAL

振幅控制旋钮:                顺时针旋转到底

偏置(OFFSET)旋钮:            不拉起状态

衰减器:                      0dB

2.信号输出

首先利用BNT线连接输出端到示波器输入端。

    利用示波器观测函数信号发生器输出的三角波波形，切换FUNCTION功能选择键，选择正弦波和方波并观察示波器上的波形变化。

3.振幅控制

振幅控制旋扭顺时针旋转到尽头时，输出最大，约≥20 UP-P调节振幅控制旋扭，慢慢逆时针旋转，可从示波器上看到波形振幅渐渐减小，当逆时针旋转到尽头时，其衰减大约超过30dB。

4.衰减

将振幅控制旋扭顺时针旋转到尽头。将振幅控制旋扭拉起，则可从示波器发现波形衰减10倍， -20dB(如图5所示)。三角波、方波、正弦波均受控制。使用时，根据需要可调节信号振幅的大小。

5.直流偏置

首先将所有的控制键都还原到原来的设定位置，再将 振幅控制旋扭逆时针旋转到底。用示波器观测直流偏置的变化 ，输入波形为三角波。将DC OFFSET开关拉起。将直流偏置旋 扭顺时针旋转，从示波器荧光屏上可发现直流偏置电压的变化 范围应大于 10V。

6.波形对称控制旋钮及反向开关控制

将振幅输出调至最大，波形输出选择方波，用示波器观测波形。将波形对称旋扭逆时针旋转到CAL位置，则输出波形是对称的。将波形对称旋扭顺时针旋转，则脉冲宽度会随着变化。

7. TTL/CMOS输出

将BNC线输出端移到TTL/CMOS输出端并连接到示波器输入端，可从示波器上观测到方波和脉冲波形的输出。将TTL/CMOS旋扭按下时，输出为一固定的方波，大约 4V(如图14所示)。将TTL/CMOS旋 扭拉起时，输出为可变的方波，将TTL/CMOS旋扭逆时针旋转到尽 头时输出大约为 4V。

8.外测频率计数

按下EXT/INT按键，频率范围选择切换到1 kHz 。

从INPUT COUNTER输入一个频率<10MHz的外加信号，计频器 立即显示输入信号的频率。计频器的计数速度，由操作者选择其分辫率。当输入信号幅值过大时，可将1/10之按键按下，以衰减输入 信号，保护内部电路。

9.输出信号频率调节

 调节“波形输出选择”按扭，选择所需要的波形，如选择正弦波。调节“频率范围选择”按扭，选择所需要的频率范围，如选 择“1k”。 调节“频率调整”按扭，选择所需要的频率，频率可由计频器读出。

（五）应用实例介绍

1.用示波器测量函数信号发生器的信号波形幅度。

2.用示波器测量函数信号发生器的信号波形周期。

3.测量低频放大器的幅频特性。

  思考

 与练习

 30min

学生操作练习，回答问题

专项训练

常用仪器仪表的使用

学时

4

导入

10min

1.问候学生并与学生交流常用仪表、仪器方面的知识

2.提供专项训练任务书：

3.介绍专项训练所需要的工具条件

（1）模拟万用表、数字万用表、示波器、晶体管毫伏表、示波器、各种元器件等。

（2）教学工具：课件、视频文件、白板、多媒体设备等。

4.提供图书资料、网络资料、设备使用说明书等

讲解

与示范

15min

1.示范操作如何正确使用模拟万用表、数字万用表；

2.示范操作如何正确使用示波器、晶体管毫伏表、信号发生器；

3.示范操作如何进行元器件及电信号的测量。

学生

实操

130min

学生根据老师的讲解和示范，完成常用仪表仪器的使用任务。

1.万用表检测电阻、电容等线性器件和二极管、三极管等非线性器件的好坏、大小和极性。

2.使用示波器进行直流电压、交流电压及简单信号的测量。

    3.使用晶体管毫伏表和信号发生器进行简单信号的频率、幅值和波形的测量。

  评价

 25min

完成本次专项训练的评价