通用示波器的使用

    通用示波器是一种直接在屏幕上显示电信号波形的电子仪器，其种类繁多，型号各异，但使用方法及控制面板的布置却大致相同，如图6-3所示为ST16型通用示波器面板图。

   1)示波器各开关旋钮的作用

   (1)Y轴输入（插座）。通过专用测量电缆及探头，将被测信号引入示波器。

   (2)输入耦合选择（开关）。用以改变被测信号与Y轴输入的耦合关系。“AC”位为交流耦合，显示波形不受输入被测信号中直流分量的影响；“DC”位为直流耦合，适合于观察变化缓慢的信号；“⊥”位为输入端处于接“地”状态，便于确定输入端为零电位时光点或光迹在屏幕上的位置。

    图6-3    ST16型通用示波器面板图

   (3)增益校准。用于校准Y轴输入灵敏度。

   (4)输入衰减。主要通过Y轴输入灵敏度步进式挡位选择开关实现。对被测信号的大小可提供0. 02V/div（表示屏幕纵向每格大小为0.02V）~10V/div九挡进行选择；位于方波挡时为内部产生100mV、50Hz的方波，供示波器校准用。

   (5)增益微调。用于连续改变Y轴放大器增益，顺时针方向旋到底为最大，同时也是标准位置。

   (6)垂直位移。顺时针方向光点上移；反之下移。

   (7)平衡。当光迹随“V/div”开关换挡或微调转动而出现Y轴位移时，进行平衡调节，以使这种位移减至最小。

   (8)X轴输入（插座）。水平信号或外触发信号的输入端。

   (9)触发信号源选择（开关）。“内”挡为触发信号取自Y轴放大器；“外”挡为触发信号是由X轴输入引入的外部信号；“电视场”挡为将Y轴放大器中的被测电视信号通过积分电路，使屏幕上显示的电视信号与场频同步。

   (10)触发信号极性开关。“+”、“-”位分别为触发信号的上升和下降沿来触发扫描电路；“外接X”位为外触发信号由“X轴输入”端输入。

   (11)扫描校准。对X轴放大增益校准，用以对时基扫描速度进行校准。正常使用时不调节。

   (12)扫描选择（开关）。用于根据被测信号频率选择适当的速度，挡位由0.1μs/div~10ms/div分为16挡。

   (13)扫描微调。用于连续调节时基扫描速度，顺时针方向旋到底为“校准”位。

   (14)稳定度。调节使扫描电路进入待触发状态。一般已调节在待触发状态，可不予调节。

   (15)水平移位。顺时针方向调节使光点或信号波形沿X轴向右移；反之则左移。

   (16)电平。用以调节触发信号波形上触发点的相应电平值。“+”为趋向信号的正半波；“-”为趋向信号的负半波，顺时针旋到底为“自动扫描”。

   (17)聚焦。用于调节示波管中电子束的焦距，使屏幕上显示出清晰的小圆点。

   (18)辅助聚焦。用于调节光点为最小。

   (19)辉度调节。顺时针调节辉度增大。

   (20)电源开关及电源指示灯。

   2) 示波器测量前的准备

   (1)检查示波器电源电压变换装置的指示值是否与电源电压相符。

   (2)将面板上各开关、旋钮拨到如下位置：垂直移位与水平移位均置于中间位；电平在“自动扫描”位；输入方式在“上”位；扫描选择在“2ms/div”，输入衰减在“10 V/div”；触发信号源选择在“内”位；触发信号极性开关在“+”位；辉度逆时针调到较小位。

   (3)接通电源，指示灯亮使示波器预热2~3min后，将辉度调到使屏幕上水平线的亮度适当。

   (4)反复调节聚焦和辅助聚焦旋钮，使屏幕上的水平亮线尽量细而清晰。调节水平及垂直移位，使水平亮线处于屏幕中央位置。

   3)示波器的校准

    为了尽量准确地在屏幕上反映出被测信号幅值及周期的大小，ST16型示波器应用它内部的校准方波信号，对Y轴增益和X轴扫描速率进行校准。此时将有关开关及旋钮拨到如下位置：输入衰减及增益微调分别在方波挡及“校准”；扫描选择及扫描微调分别在“2ms/div”及“校准”。然后调节电平旋钮至屏幕上显示出稳定的方波，并将方波移到屏幕中央。如果方波双幅值不等于5格，周期不为10格，则应调节增益及扫描校准。

    示波器校准后，将输入耦合选择在“AC”、输入衰减选择在10V/div，接人Y轴输入信号后再调整输入衰减、扫速选择的挡位和电平，使屏幕上显示出2~3个振幅在6~8格的稳定交流波形。通过对放大器输入、输出波形的比较，可判断是否存在失真；通过波形双峰点所占格数及Y轴衰减挡位(单位为V/div)可知信号的幅值，此时如果采用衰减探极，应考虑衰减比；通过波形两相邻正（或负）峰点在X轴上所占的格数及扫描选择所在挡位( t/div)，可知信号的周期。

   4) 示波器电压的测量

    电压信号中往往既含有交流分量又含有直流分量。示波器采用“交流”( AC)耦合输入方式时，将滤去直流分量，只显示交流分量；采用“直流”( DC)耦合输入方式时，信号中的交、直流成分都能进入示波器。因此，测量时应根据测量的目的，合理选择测量方法。

   (1)直流电压的测量。

    ①将示波器“输入衰减”旋钮的微调顺时针旋到底，置于“校准”位置。

    ②将触发方式置于“自动”方式，触发器选择开关置于Y轴的输入通道或X轴。

    ③输入通道调节“垂直移位”旋钮，使扫描基线位于屏幕的坐标线中间，作为零电平参考基准线。

    ④将Y轴输入耦合方式置于直流(DC)位置，输入端加上被测电压。此时扫描线在Y轴方向产生位移，位于零电平参考线上方为正，位于下方为负。

    ⑤调节“输入衰减”旋钮，使扫描线位于屏幕标尺内。将“输入衰减”旋钮所指的V/div数值与扫描线在Y轴方向的位移（相对于零电平参考线）的格数相乘，再乘以探头的衰减倍数，即可得出被测直流电压值。

   (2)交流电压的测量。

    ①交流电压的测量方法与直流电压测量时相同，先将输入衰减微调旋钮调至“校准”位置，将触发方式打到“自动”方式，确定出零电平参考线。

    ②将X轴或Y轴输入耦合方式置于交流(AC)位置，输入端加入被测信号电压。

    ③调整“输入衰减”旋钮和“扫描选择”旋钮，使被测信号波形稳定地显示在屏上。

    ④读取电压波形峰一峰值所占的垂直格数，乘以“输入衰减”旋钮所指的V/div数值，再乘上探头衰减倍数，即得被测交流电压峰一峰值。

   (3)合成电压的测量。

    在实际测量中，经常要测量、分析合成信号和脉冲信号，它们既有交流分量，又有直流分量。其测量方法可参照以上直流和交流的电压测量方法，将X或Y轴输入耦合方式置于直流(DC)位置，在屏幕上调出稳定的波形，读取合成电压的电压值，亦可按交流电压的测量方法，测出合成电压的交流分量。

   5) 示波器时间的测量

    用示波器测量时间，就是观察波形的水平方向所占的标尺刻度。定量测试时间时，要将“扫描速率”旋钮的微调旋钮调到“校准”位置，这样可根据“扫描速率”旋钮的指示值计算时间。测量时，首先按照交流电压测试步骤，将被测信号的波形在屏幕上显示出来，然后读出信号中被测二点间的水平距离（格数）乘以“扫描速率”旋钮所指的数值，则可得到所测的时间间隔。

   6) 示波器频率的测量方法

    对于周期重复的信号，可按照时间间隔测量法测出其信号波形一个周期的时间T，进而求得被测信号的频率f=1/T。

    由于示波器的分辨率较低，所以测量误差较大，如果采用“多周期法”，则可以提高测量的准确度。一般通过调节“扫描选择”旋钮，可使屏幕上出现被测信号的若干个周期。

   7)示波器的使用保养

   (1)示波器使用时机壳必须可靠接地，以保证使用安全。由于示波器的金属外壳是与电源保护接零线相连的，并与探头电缆中一根测量线相连，所以测试时应注意安全。

   (2)作电子线路测试时，被测线路及其他电子仪器等的参考点均应与示波器的参考点（金属外壳）连成公共的参考点。

   (3)测量时人不要触及探针，以防干扰和触电。

   (4)测量过程中，不要频繁开启示波器，如短时不用示波器，只需将辉度调暗，不要关机，以延长仪器使用寿命。正常使用时辉度应适中，不宜过亮。光点不应长时间停留在某一点上。

   (5)使用时要保证示波器的完整、可靠，防止仪器受到振动和冲击，应避免在强磁场中工作。

   (6)示波器在长期使用过程中，应保证干燥和清洁。不用时要加盖防尘罩，应由专人负责保管（包括资料及附件）。长期不用时，应定期通电，潮湿季节最好每天通电20min。

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