什么是示波器？

示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖像，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。

示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上，就可產(chǎn)生細(xì)小的光點(diǎn)（這是傳統(tǒng)的模擬示波器的工作原理）。在被測信號的作用下，電子束就好像一支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。

利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線，還可以用它測試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等等。

示波器的作用

1、可以測量直流信號、交流信號的電壓幅度

2、可以測量交流信號的周期，并以此換算出交流信號的頻率。

3、可顯示交流信號的波形。

4、可以用兩個通道分別進(jìn)行信號測量。

5、可以在屏幕上同時顯示兩個信號的波形，即雙蹤測量作用。此作用能夠測量兩個信號之間的相位差，和波形之間形狀的差別。

示波器面板旋鈕的作用

1、掃描速度旋鈕，可以改變示波器掃描線從左向右移動的速度。

2、電壓選擇旋鈕，可以改變輸入電壓使掃描線在示波器屏幕Y軸方向的偏轉(zhuǎn)幅度。

3、上下調(diào)整旋鈕、左右調(diào)整旋鈕，可以改變掃描線在屏幕中上下左右兩個方向的位置。

4、電壓標(biāo)準(zhǔn)旋鈕向順時針方向達(dá)到最大值的狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。其它位置為非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。

5、掃描速度標(biāo)準(zhǔn)旋鈕向順時針方向達(dá)到最大值的狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。其他位置為非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。

6、為同步旋鈕，它能使示波器的波形穩(wěn)定下來。

7、作用選擇鍵為CH1通道選擇、CH2通道選擇、雙蹤作用選擇。

8、作用選擇鍵為CH1信號同步、CH2信號同步。

9、為測量作用選擇開關(guān)，能使測量處與交流DC、直流AC、和接地GHD三種狀態(tài)。當(dāng)處于直流DC狀態(tài)時，無論是直流還是交流信號都能夠進(jìn)行測量。當(dāng)處于交流AC狀態(tài)時，示波器測量接口的內(nèi)部被串上的一個電容，此時信號中的直流成分被電容阻隔，而交流成分卻可以通過電容而被測量。

當(dāng)處于接地狀態(tài)的時，示波器的測量接口在示波器內(nèi)部與地短路，此時外部信號不能進(jìn)入示波器。

10、為亮度調(diào)整旋鈕，可以調(diào)整圖像的亮度。

11、為聚焦調(diào)整旋鈕，可以使圖像變得精細(xì)。

示波器頻率計(jì)算

用示波器測量信號頻率的方法很多，下面介紹常用的兩種基本方法。

1.周期法

對于任何周期信號，可用前述的時間間隔的測量方法，先測定其每個周期的時間T，再用下式求出頻率f：f=1/T

例如示波器上顯示的被測波形，一周期為8div，“t/div”開關(guān)置“1μs”位置，其“微調(diào)”置“校準(zhǔn)”位置。則其周期和頻率計(jì)算如下：

T=1us/div&TImes;8div=8us

f=1/8us=125kHz

所以，被測波形的頻率為125kHz。

2.李沙育圖形法測頻率

將示波器置X-Y工作方式，被測信號輸入Y軸，標(biāo)準(zhǔn)頻率信號輸入“X外接”，慢慢改變標(biāo)準(zhǔn)頻率，使這兩個信號頻率成整數(shù)倍時，例如fx:fy=1:2，則在熒光屏上會形成穩(wěn)定的李沙育圖形。

李沙育圖形的形狀不但與兩個偏轉(zhuǎn)電壓的相位有關(guān)，而且與兩個偏轉(zhuǎn)電壓的頻率也有關(guān)。用描跡法可以畫出ux與uy的各種頻率比、不同相位差時的李沙育圖形，幾種不同頻率比的李沙育圖形如圖5-15所示。

利用李沙育圖形與頻率的關(guān)系，可進(jìn)行準(zhǔn)確的頻率比較來測定被測信號的頻率。其方法是分別通過李沙育圖形引水平線和垂直線，所引的水平線垂直線不要通過圖形的交叉點(diǎn)或與其相切。若水平線與圖形的交點(diǎn)數(shù)為m，垂直線與圖形的交點(diǎn)數(shù)n，則fy/fx=m/n

當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)頻率fx(或fy)為已知時，由上式可以求出被測信號頻率fy(或fx)。顯然，在實(shí)際測試工作中，用李沙育圖形進(jìn)行頻率測試時，為了使測試簡便正確，在條件許可的情況下，通常盡可能調(diào)節(jié)已知頻率信號的頻率，使熒光屏上顯示的圖形為圓或橢圓。這時被測信號頻率等于已知信號頻率。

由于加到示波器上的兩個電壓相位不同，熒光屏上圖形會有不同的形狀，但這對確定未知頻率并無影響。

李沙育圖形法測量頻率是相當(dāng)準(zhǔn)確的，但操作較費(fèi)時。同時，它只適用于測量頻率較低的信號。

如何使用示波器？使用誤區(qū)有哪些？

很多初級工程師在用多個探頭測量電源的時候，剛一開機(jī)，電源產(chǎn)品就“炸機(jī)”，甚至損害示波器。

他們覺得，示波器不是直接把探頭接到要測試的元件之間嗎？我好像沒有接錯啊，為什么會這樣??？那是由于對示波器的通道和地的接法不了解。

示波器的多個探頭在示波器內(nèi)部是共地。所以在同時測量電源的原邊和副邊的時候，如果用一根探頭接原邊的地，另一個探頭接副邊的地，由于示波器的內(nèi)部通道的地連接在一起，相當(dāng)于把電源的原邊和副邊的地短路在一起了，然而原邊和副邊地之間是有電壓差的，那么短路后的大電流容易燒壞產(chǎn)品和探頭，甚至也可能損壞示波器。

在測試原邊和副邊電壓的時候應(yīng)該一側(cè)用差分探頭，一側(cè)用普通探頭。即使測試同一側(cè)線路，探頭的地線也要是共參考點(diǎn)。示波器的地又是通過電源地連接的。很多公司基本上都會在示波器前面加一個隔離變壓器，這種方法挺好。有些公司直接剪斷電源三相地的PIN腳，那樣沒有接地，用手摸示波器機(jī)殼，漏電流會加大。建議不要這樣使用。