雙蹤示波器能直接觀察電信號(hào)的波形，分析和研究電信號(hào)的變化規(guī)律，還可測(cè)試多種電量，如：幅值、頻率、相位差和時(shí)間等。若配以傳感器，還能對(duì)一些非電量進(jìn)行測(cè)量。本文以SR-8型雙蹤示波器為例介紹它的面板旋鈕、雙蹤示波器使用方法和使用注意事項(xiàng)。
SR-8型雙蹤示波器使用
SR-8型雙蹤示波器是全晶體管化的便攜式通用示波器。它的頻帶寬度為DC15MHz，可以同時(shí)觀察和測(cè)定兩種不同電信號(hào)的瞬間過程，并把它們的波形同時(shí)顯示在屏幕上，以便進(jìn)行分析比較。該雙蹤示波器可以把兩個(gè)電信號(hào)疊加后再顯示出來，也可作單蹤示波器使用。
①Y軸系統(tǒng)
Y軸系統(tǒng)的前置放大器分別由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相仿的電路組成，借助電子開關(guān)能同時(shí)觀察和測(cè)定兩個(gè)時(shí)間信號(hào)，因此，雙蹤示波器前置通道YA和YB的性能和精度是相同的。
a、輸入靈敏度：10mV/div～20V/div，按1-2-5進(jìn)位分11檔級(jí)，處于校準(zhǔn)位置時(shí)，誤差≤5%，微調(diào)增益比≥2.5:1。
b、頻帶寬度?！癆C”(交流耦合)：10Hz～15MHz，≤3dB；“DC”(直流耦合)：0～15MHz，≤3dB。
c、輸入阻抗。直接輸入，1MΩ/35pF。經(jīng)探極耦合(10:1)，10MΩ/15pF。
d、最大輸入電壓。DC耦合：250V[DC+(ACP-P)]。AC耦合：500V(ACP-P)。
②X軸系統(tǒng)
a、描速度：0.2μs/div～ls/div，按1-2-5進(jìn)位分21檔級(jí)，誤差≤5%。微調(diào)比＞2.5:1。擴(kuò)展×10時(shí)，其最快掃描速度可以達(dá)到20ns/div。誤差除了0.2μs/div檔≤15%外，其余各檔均≤10%。
b、頻帶寬度。OHz～500kHz，≤3dB。
c、輸入阻抗。1MΩ/35pF。
d、X外接靈敏度≤3V/div。
③雙蹤示波器主機(jī)校準(zhǔn)信號(hào)
a、波形，矩形波。
b、頻率：1kHz，誤差≤2%；幅度：1V，誤差≤3%；工作環(huán)境：溫度為(-10～+40)℃；相對(duì)濕度85%。電源：電壓為220V±10%，頻率為50Hz±4%。功率消耗：約55V.A。連續(xù)工作時(shí)間：8h。
SR-8型雙蹤示波器面板旋鈕及說明
新手在雙蹤示波器使用前必須認(rèn)真閱讀示波器說明書，熟悉雙蹤示波器面板上各個(gè)按鈕的工作及使用方法，才能在測(cè)量過程中正確、熟練使用雙蹤示波器。SR-8型雙蹤示波器面板圖如圖所示。
SR-8型雙蹤示波器面板圖
①雙蹤示波器顯示部分
a、“電源開”?？刂?/span>SR-8型雙蹤示波的總電源開關(guān)。當(dāng)此開關(guān)接通后，指示燈立即發(fā)光，表示雙蹤示波器已接通電源。
b、“指示燈”。為接通電源的指示標(biāo)志。
c、“*-輝度”。用于調(diào)節(jié)雙蹤示波器波形或光點(diǎn)的亮度。順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，亮度增加；逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，亮度減弱直至顯示亮度消失。
d、“⊙-聚焦”。用于調(diào)節(jié)雙蹤示波器波形或光點(diǎn)的清晰度。
e、“○-輔助聚焦”。它與“聚焦”控制旋鈕相互配合調(diào)節(jié)，提高雙蹤示波器顯示器有效工作面內(nèi)波形或光點(diǎn)的清晰度。
f、“⊕-標(biāo)尺亮度”。用于調(diào)節(jié)示波器坐標(biāo)軸上刻度線亮度的控制旋鈕。當(dāng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，刻度線亮度將增加；反之則減弱。
g、“尋跡”。當(dāng)按鍵向下按時(shí)，偏離熒光屏的光點(diǎn)回到顯示區(qū)域，從而尋到光點(diǎn)的所在位置，實(shí)際上它的作用是降低Y軸和X軸放大器的放大量，同時(shí)使時(shí)基發(fā)生器處于自勵(lì)狀態(tài)。
h、“校準(zhǔn)信號(hào)輸出”。此插座為BNC型。雙蹤示波器使用過程中校準(zhǔn)信號(hào)由此插座輸出。
②雙蹤示波器Y軸插件
a、顯示方式開關(guān)。用作轉(zhuǎn)換兩個(gè)Y軸前置放大器YA及YB工作狀態(tài)的控制件，它有五個(gè)作用位置。
◆“交替”，YA和YB通道處于交替工作狀態(tài)。它的交替工作轉(zhuǎn)換是受掃描重復(fù)頻率所控制，以便顯示雙蹤信號(hào)。
◆“YA”，YA通道放大器單獨(dú)工作。示波器作為單蹤示波器使用。
◆“YA+YB”，YA和YB兩通道同時(shí)工作。通過YA通道的“極性”作用開關(guān)，可以顯示兩通道輸入信號(hào)的和或差。
◆“YB”，YB通道放大器單獨(dú)工作，“斷續(xù)”受電子開關(guān)自勵(lì)振蕩頻率(約200kHz)的控制，使兩通道交換工作，從而顯示雙蹤信號(hào)。
◆“斷續(xù)”，電子開關(guān)以250kHz的固定頻率，輪換接通YA和YB通道，實(shí)現(xiàn)雙蹤顯示，在雙蹤示波器使用過程中于信號(hào)頻率較低時(shí)。
b、“D-┻-AC”——Y軸輸入選擇開關(guān)。用以選擇被測(cè)信號(hào)反饋至示波器輸入端的耦合方法。置于“DC”位置時(shí)，能觀察到含有直流分量的輸入信號(hào)。當(dāng)置于“AC”位置時(shí)，只耦合交流分量，切斷輸入信號(hào)中含有的直流分量。當(dāng)開關(guān)置于“┻”位置時(shí)，Y軸放大器的輸入端與被測(cè)輸入信號(hào)切斷，雙蹤示波器內(nèi)放大器的輸入端接地，這時(shí)很容易檢查地電位的顯示位置，它有操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)，一般在測(cè)試直流電平時(shí)作參考用。
C、“微調(diào)Y/div”——靈敏度選擇開關(guān)及其微調(diào)裝置
靈敏度選擇開關(guān)系套軸裝置，黑色旋鈕是Y軸靈敏度的粗調(diào)裝置，從10mV/div～20V/div分11個(gè)檔級(jí)，可按被測(cè)信號(hào)的幅度選擇最適當(dāng)?shù)臋n級(jí)，以便觀測(cè)。當(dāng)“微調(diào)”裝置的紅色旋鈕以順時(shí)針方向轉(zhuǎn)至滿度時(shí)，即“校準(zhǔn)”位置，可按黑色旋鈕所指示的面板上標(biāo)稱值讀取被測(cè)信號(hào)的幅度值。“微調(diào)”的紅色旋鈕是用來連續(xù)調(diào)節(jié)輸入信號(hào)增益的細(xì)調(diào)裝置，當(dāng)此旋鈕以逆時(shí)針轉(zhuǎn)到滿度(非校準(zhǔn)位置)處時(shí)，其變化范圍應(yīng)大于2.5倍，因此，可連續(xù)調(diào)節(jié)“微調(diào)”裝置，以獲得各擋級(jí)之間的靈敏度覆蓋。唯在作定量測(cè)試時(shí)，此旋鈕應(yīng)處在順時(shí)針滿度的“校準(zhǔn)”位置上。
d、“平衡”。當(dāng)Y軸放大器輸入級(jí)電路出現(xiàn)不平衡時(shí)，顯示的光點(diǎn)或波形會(huì)隨“V/div”開關(guān)的“微調(diào)”轉(zhuǎn)動(dòng)而作Y軸軸向位移，“平衡”控制器可把這種變化調(diào)至最小。
e、“↓↑-Y軸移位”。雙蹤示波器使用中它是用來調(diào)節(jié)波形或光點(diǎn)的垂直位置。當(dāng)顯示位置高于所要求的位置時(shí)，可逆時(shí)針方向調(diào)節(jié)，使波形向下移，如位置偏低，可順時(shí)針方向調(diào)節(jié)，使顯示的被測(cè)波形向上移動(dòng)，調(diào)到所需的位置上。
f、“極性拉-YA”。在YA通道系統(tǒng)中，設(shè)有極性轉(zhuǎn)換按拉式開關(guān)，雙蹤示波器使用過程中此開關(guān)拉出時(shí)，YA通道為倒相顯示。
g、“內(nèi)觸發(fā)拉-YB”。該按拉式開關(guān)用于選擇內(nèi)觸發(fā)源。在“按”的位置上(常態(tài))，掃描的觸發(fā)信號(hào)取自經(jīng)放大后YA及YB通道的輸入信號(hào)。在“拉”的位置上，掃描的觸發(fā)信號(hào)只取自YB通道的輸入信號(hào)，通常適用于有時(shí)間關(guān)系的兩路跟蹤信號(hào)顯示。
h、Y軸輸入插座。為BNC型插座。示波器使用時(shí)被測(cè)信號(hào)由此直接或經(jīng)探頭輸入。
③示波器X軸插件
a、“微調(diào)t/div”——掃描速度開關(guān)。在用雙蹤示波器顯示電壓與時(shí)間關(guān)系曲線時(shí)，通常以Y軸表示電壓，X軸表示時(shí)間。
示波管屏幕上光點(diǎn)沿X軸方向的移動(dòng)速度由掃描速度開關(guān)“t/div”所決定。該開關(guān)上“微調(diào)”電位器按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)至滿度，并接上開關(guān)后，即為“校準(zhǔn)”位置，此時(shí)面板上所指示的標(biāo)稱值即掃描速度值。
b、“微調(diào)”。置于掃描速度選擇套軸開關(guān)上的紅色旋鈕，是用來連續(xù)改變雙蹤示波器掃描速度的細(xì)調(diào)裝置。此旋鈕以逆時(shí)針旋至滿度時(shí)為非校準(zhǔn)位置，其掃描速度變化范圍應(yīng)大于2.5倍。當(dāng)以順時(shí)針轉(zhuǎn)至滿度并接通開關(guān)時(shí)是“校準(zhǔn)”位置。
C、“校準(zhǔn)”。此為掃描速度校準(zhǔn)裝置，示波器使用時(shí)可借助較高精度的時(shí)標(biāo)信號(hào)對(duì)掃描速度校準(zhǔn)。
d、“擴(kuò)展拉×10”。雙蹤示波器的擴(kuò)展裝置系按拉式開關(guān)。在“按”的位置上儀器作正常使用。在“拉”的位置時(shí)，X軸放大顯示，可擴(kuò)大10倍，此時(shí)，面板上的掃速標(biāo)稱值應(yīng)以10倍計(jì)算，放大后的允許誤差值應(yīng)相應(yīng)增加。
e、“→-X軸移位”。為套軸旋鈕，用來調(diào)節(jié)示波器時(shí)基線或光點(diǎn)的位置。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，時(shí)基線向右移；逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，時(shí)基線向左移。其套軸上的小旋鈕系細(xì)調(diào)裝置。
f、“外觸發(fā)X外接”插座。為BNC型插座。示波器使用時(shí)該插座可作為連接外觸發(fā)信號(hào)的插座。也可用作X軸放大器外接信號(hào)輸入插座。
g、“電平”。用來選擇輸入信號(hào)波形的觸發(fā)點(diǎn)，使在某一所需的電平上啟動(dòng)掃描。當(dāng)觸發(fā)電平的位置越過觸發(fā)區(qū)域時(shí)，掃描將不被啟動(dòng)，屏幕上無波形顯示。
h、“穩(wěn)定性”。系半調(diào)整器件。該器件在雙蹤示波器使用時(shí)用來調(diào)整掃描電路的工作狀態(tài)，以達(dá)到穩(wěn)定的觸發(fā)掃描，調(diào)準(zhǔn)后不需經(jīng)常調(diào)節(jié)。
i、“內(nèi)外”——觸發(fā)源選擇開關(guān)。在“內(nèi)”的位置上，掃描觸發(fā)信號(hào)取自Y軸通道的被測(cè)信號(hào)；在“外”的位置上，觸發(fā)信號(hào)取自外來信號(hào)源，即取自“外觸發(fā)×外接”輸入端的外觸發(fā)信號(hào)。
j、“ACAC(H)DC”——觸發(fā)耦合方式選擇開關(guān)
有三種耦合方式。在外觸發(fā)輸入方式時(shí)，也可以同時(shí)選擇輸人信號(hào)的耦合方式。
◆“AC”觸發(fā)形式屬交流耦合方式，由于觸發(fā)信號(hào)的直流分量已被切斷，因而其觸發(fā)性能不受直流分量的影響。
◆“AC(H)”觸發(fā)形式屬低頻抑制狀態(tài)，通過高通濾波器進(jìn)行耦合，高通濾波器起抑制低頻噪聲或低頻信號(hào)的作用。
◆“DC”觸發(fā)形式屬直流耦合方式，可用于對(duì)變化緩慢的信號(hào)進(jìn)行觸發(fā)掃描。
k、“高頻觸發(fā)自動(dòng)”——觸發(fā)方式開關(guān)。其作用是按不同的目的或用途轉(zhuǎn)換觸發(fā)方式。置于“高頻”時(shí)，掃描處于“高頻”同步狀態(tài)，機(jī)內(nèi)產(chǎn)生約50kHz的自勵(lì)信號(hào)，對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行同步掃描，本方式通常用作觀察較高頻率信號(hào)的波形。開關(guān)置于“觸發(fā)”時(shí)，是觀察脈沖信號(hào)常用的觸發(fā)掃描方式，由來自Y軸或外接觸發(fā)源的輸入信號(hào)進(jìn)行觸發(fā)掃描。開關(guān)置于“自動(dòng)”時(shí)，掃描處于自勵(lì)狀態(tài)，不必調(diào)整“電平”旋鈕，即能’自動(dòng)顯示掃描線，適用于觀測(cè)較低頻率信號(hào)。
◆“+ -”——觸發(fā)極性開關(guān)。用于選擇觸發(fā)信號(hào)的上升沿或下降沿部分來對(duì)掃描進(jìn)行觸發(fā)。
◆“+”掃描是以輸入觸發(fā)信號(hào)波形的上升沿進(jìn)行觸發(fā)并使掃描啟動(dòng)。
◆“-”掃描是以輸入觸發(fā)信號(hào)波形的下降沿進(jìn)行觸發(fā)并使掃描啟動(dòng)。
④后面板
電源插座專供雙蹤示波器總電源輸入用。采用本機(jī)提供的電源插頭插保險(xiǎn)絲座，用1A的保險(xiǎn)絲管。
⑤底蓋板
“YA增益校準(zhǔn)”、“YB增益校準(zhǔn)”分別調(diào)準(zhǔn)YA、YB通道的靈敏度。
示波器使用方法
時(shí)基線的調(diào)節(jié)將各控制件位置置于表1所示位置。如看不到光跡，判斷光跡偏離方向，然后松開按鍵，把光跡移至熒光屏中心位置。
表1 時(shí)基線顯示時(shí)控制件作用位置
②聚焦及輔助聚焦的調(diào)節(jié)
聚焦調(diào)節(jié)旋鈕用于調(diào)節(jié)光跡的聚焦(粗細(xì)工程度，使用時(shí)以圖形清晰為佳。把光點(diǎn)或時(shí)基線移至熒光屏中心位置，然后調(diào)節(jié)聚焦及輔助聚焦，使光點(diǎn)或時(shí)基線最清晰。
③輸入信號(hào)的連接
以顯示校準(zhǔn)信號(hào)(1V1000Hz方波)為例，用同軸電纜將校準(zhǔn)信號(hào)接人YA通道，YA通道的輸入耦合開關(guān)置于“AC”位置，根據(jù)輸入信號(hào)的幅度調(diào)節(jié)旋鈕的位置，靈敏度開關(guān)(V/div)置于“0.2”檔，并將其微調(diào)旋至滿度的校準(zhǔn)位置上，觸發(fā)方式置于“自動(dòng)”。將旋鈕指示的數(shù)值(如0.2V/div，表示垂直方向每格幅度為0.2V)乘以被測(cè)信號(hào)在屏幕垂直方向所占格數(shù)，即得出該被測(cè)信號(hào)的幅度，此時(shí)，熒光屏上應(yīng)顯示出約5div的矩形波。
調(diào)節(jié)掃描速度，應(yīng)根據(jù)輸入信號(hào)的頻率調(diào)節(jié)旋鈕的位置，將該旋鈕指示數(shù)值(如0.5ms/div，表示水平方向每格時(shí)間為0.5ms)，乘以被測(cè)信號(hào)一個(gè)周期占有格數(shù)，即得出該信號(hào)的周期，也可以換算成頻率。
④高頻探頭的應(yīng)用
在使用高頻探頭測(cè)量時(shí)，輸入阻抗提高到lOMΩ，但同時(shí)也引進(jìn)了10:1的衰減，使測(cè)量靈敏度下降到未使用高頻探頭的1/10。所以在使用高頻探頭測(cè)量電壓時(shí)，被測(cè)電壓的實(shí)際值應(yīng)是熒光屏上讀數(shù)的10倍。
在使用高頻探頭測(cè)量快速變化的信號(hào)時(shí)，必須注意探頭的接地點(diǎn)應(yīng)選擇在被測(cè)點(diǎn)附近。
⑤“交替”與“斷續(xù)”的選擇
a、“交替”顯示方式的特點(diǎn)是：掃描周期要比被測(cè)信號(hào)周期長(zhǎng)，即掃描頻率要比信號(hào)頻率低，否則就無法觀測(cè)到完整的一個(gè)周期的波形。在雙蹤示波器使用中若采用這種顯示方式在采用低速掃描時(shí)，會(huì)產(chǎn)生明顯的閃爍現(xiàn)象，甚至可以看出兩個(gè)通道的轉(zhuǎn)換過程。因此，“交替”顯示方式不適用于觀測(cè)頻率較低的信號(hào)。
b、“斷續(xù)”顯示方式的特點(diǎn)是：電子開關(guān)頻率要比掃描頻率高得多，否則當(dāng)二者頻率相近時(shí)，波形將產(chǎn)生明顯的間斷現(xiàn)象。因此，在雙蹤示波器使用過程中“斷續(xù)”顯示方式不適用于觀測(cè)頻率較高的信號(hào)。
C、“交替”或“斷續(xù)”顯示方式的觸發(fā)都應(yīng)選擇“內(nèi)觸發(fā)”，因?yàn)椴捎眠@兩種顯示方式所顯示的波形都是經(jīng)多次掃描形成的，只有取用被測(cè)信號(hào)本身做觸發(fā)信號(hào)，才能做到每次掃描起點(diǎn)一致，也才能保證所顯示的波形穩(wěn)定。
對(duì)兩個(gè)信號(hào)做一般比較時(shí)，如觀測(cè)頻率、幅度、波形失真等，采用上述“內(nèi)觸發(fā)”方式是可以的，但是，當(dāng)涉及這兩個(gè)信號(hào)之間的相位關(guān)系及時(shí)間關(guān)系時(shí)，因?yàn)橛|發(fā)信號(hào)是有極性的，所以只能采用其中一個(gè)通道的信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)，這樣就有了一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，相位關(guān)系就能如實(shí)地顯示出來。例如，SR-8型雙蹤示波器的“拉-YB”拉出后，掃描的觸發(fā)信號(hào)即取自YB通道的輸入信號(hào)。兩個(gè)輸入信號(hào)中，選哪一個(gè)信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)，就應(yīng)把該信號(hào)從YB輸入端輸入。
還應(yīng)注意，使用雙蹤示波器觀測(cè)脈沖信號(hào)時(shí)，觸發(fā)方式開關(guān)應(yīng)置“常態(tài)”。
示波器使用注意事項(xiàng)
①雙蹤示波器使用前，應(yīng)檢查電網(wǎng)電壓是否與雙蹤示波器的電源電壓要求一致。檢查旋鈕、開關(guān)、電源線有無問題，示波器的電源線應(yīng)選用三芯插頭線，機(jī)殼應(yīng)良好接地、防止機(jī)殼帶電引發(fā)事故。
②使用示波器時(shí)，輝度不宜調(diào)得過亮，不能讓光點(diǎn)長(zhǎng)期停留在一點(diǎn)。若暫不觀測(cè)波形，應(yīng)將輝度調(diào)暗。
③調(diào)聚焦時(shí)應(yīng)注意采用光點(diǎn)聚焦而不要用掃描線聚焦，這樣才能使電子束在X、Y方向都能很好地聚攏。
④輸入電壓幅度不能超過示波器允許的最大輸入電壓。
⑤注意信號(hào)連接線的使用。當(dāng)被測(cè)信號(hào)為幾百千赫以下信號(hào)時(shí)，可用一般導(dǎo)線連接；當(dāng)信號(hào)幅度較小時(shí)，應(yīng)當(dāng)用屏蔽線連接，以防干擾；測(cè)量脈沖信號(hào)和高頻信號(hào)時(shí)，必須用高頻同軸電纜連接。
⑥要合理使用探頭。
在測(cè)量低頻高壓電路時(shí)，應(yīng)選用電阻分壓器套頭；在測(cè)量高頻脈沖電路時(shí)，應(yīng)選用低電容探頭，并注意調(diào)節(jié)微調(diào)電容，以保證高頻補(bǔ)償良好。探頭和示波器應(yīng)配套使用，一般不能互換，否則會(huì)導(dǎo)致誤差增加或高頻補(bǔ)償不當(dāng)。
⑦定量觀測(cè)應(yīng)在示波器屏幕的中心區(qū)域進(jìn)行，以減小測(cè)量誤差。
⑧對(duì)于X軸掃描帶有擴(kuò)展的示波器，若利用雙蹤示波器本身的掃描頻率能正常測(cè)試，則應(yīng)盡量少用擴(kuò)展功能，因?yàn)槔脭U(kuò)展功能要增大亮度，有損示波器的壽命。
⑨示波器不能在強(qiáng)磁場(chǎng)或電場(chǎng)中使用，以免測(cè)量時(shí)受干擾。
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