新人教原创示波器的构造及原理市公开课一等奖省赛课获奖课件.pptx

试验原理示波器使用示波器是一个用来展示和观察电信号电子仪器，它能够直接测量信号电压大小和周期，所以，一切能够转化为电压电学量、非电学量（如电流、电功率、阻抗、温度、位移、压力、磁场等）以及它们随时间改变过程都可用示波器来观察。因为电子射线惯性小，又能在荧光屏上显示出可见图像，所以尤其适合用于观察瞬时改变过程，这是示波器主要优点。第1页

试验目标1．了解示波器基本结构和工作原理；2、了解示波器调整和使用。第2页

试验试验原理如图为示波管结构图，示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成.1、当偏转电极XX′和YY′不加电压时，电子枪发射出电子打在荧光屏上，会在那里产生一个亮点.2、若在偏转电极YY′上加电压，电子将在竖直方向上发生偏转；若在XX′上加电压，电子将在水平方向上发生偏转，从而使亮斑位置发生改变；第3页

试验试验原理3、当所加电压恒定时，亮斑位置是固定.4、当所加电压改变时，亮斑位置是移动；5、假如所加电压改变很快，那么亮斑位置改变就会很快，看到将是一条亮线.假如所加电压是周期性改变，则荧光屏上显示亮线也将随周期发生改变.第4页

示波器基本结构第5页

亮度调整示波器中用于显示波形真空玻璃管叫阴极射线管,简称示波管,示波管正面是一个涂有荧光物质圆形屏,当管中高速运动电子打上去时,就会发出荧光。普通示波器都是热阴极。阴极由灯丝通电加热后,阴极上电子因为热运动而脱离阴极,称为热激发。所以,电子被加速后轰击到荧光屏上,使该处荧光物质发光。第6页

亮度调整为了控制电子束轰击到荧光屏上强度,也就是控制单位时间轰击荧光屏电子数目,在阳极前面加一个零到几十伏特调制极,其形状是一个开有小孔金属罩。因为调制极电势比阴极要低,而且调制极电势越低,穿过金属罩小孔电子越少,亮度越弱。调整调制极电势,就能够改变荧光屏上光斑亮度,这就是面板上“亮度”旋钮作用。第7页

聚焦调整在两个第二阳极在两个之间设有一个特殊形状第一阳极,给第一阳极加上比第二阳极低电势，因为第一阳极和第二阳极之间有电势差,其特殊形状电极组成电子透镜。如光学透镜能会聚光一样,电子透镜能会聚射向荧光屏电子束。电子透镜聚焦是由第二阳极上电位和第一阳极上电位之比决定,调整聚焦和辅助聚焦就是调整两电位之比,这就是示波器电聚焦原理。第8页

偏转原理由阴极热激发电子经阳极加速后,在抵达荧光屏之前,还要经过由水平偏转极板和垂直偏转极板所围成空间。在偏转极板上加上几十伏特偏转电压。当电子穿过偏转极中间时,因为受电场力作用而使电子束偏离直线。偏转电压越大,电场力越大,荧光屏上亮点偏离荧光屏中心越远,这就是电偏转原理。第9页

偏转原理假如只在竖偏转板(y轴)上加一正弦波电压,则电子束将随电压改变只在竖直方向上往复运动,在荧光屏上看到是一条竖直亮线,如图所表示。怎样在示波器上显示出正弦波形？要能显示波形,必须同时在水平偏转板加一扫描电压,使电子束亮点沿水平方向拉开。第10页

扫描原理这种扫描电压应该含有怎样特点？电压随时间成线性关系增加到最大值,然后突然回到最小值,今后再重复改变。这种扫描电压随时间改变关系曲线形同“锯齿”,故称为“锯齿波电压”,如图所表示。第11页

扫描原理假如只在水平偏转板(轴)加上这么锯齿波电压,则电子束偏转电压随时间改变只在水平方向上往复运动,在荧光屏上看到是一条水平亮线。如图所表示为只在水平偏转板上加一锯齿波电压情形。假如只在水平偏转板(x轴)加上这么锯齿波电压,结果怎样？第12页

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扫描原理假如在竖直偏转板(Y轴)上加正弦波电压,同时在水平偏转板上(轴)加锯齿波电压,电子束同时受竖直和水平两个方向电场力作用,电子运动是两相互垂直运动合成。当锯齿波电压与正弦波电压改变周期相等时,在荧光屏上能显示出完整周期正弦波电压波形图,如图所表示为示波器显示正弦波形原理图。第14页

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扫描原理假如正弦波和锯齿波电压周期稍有不一样,荧光屏上出现是移动着不稳定图形。这种情况能够用图说明:设X轴加锯齿波电压周期比偏转板上正弦波电压周期稍小。比如,在屏上显示波形不重合,好像波形在向右移动。第16页

扫描原理假如和差异稍大一些,一个一个波形因为荧光屏余辉和人眼视觉暂留,看到是多个波形在屏上叠加结果。其原因是扫描电压周期与被测信号周期不相等或不成整数倍关系,以至于每次扫描起点在轴上均不相同。如图：第17页

扫描原理第18页