电子测量实验指导书

电子测量技术实验指导书

耿欣

沈阳工学院 2014年7月

目录

实验一 直流稳压电源的使用 ................................................................ 1 实验二 数字万用表的使用 .................................................................... 4 实验三 常用电子元器件的识别与测试 ................................................ 7 实验四 信号发生器的基本操作 .......................................................... 11 实验五 示波器的界面及基本操作 ...................................................... 12 实验六 示波器三大系统的测量 .......................................................... 16 实验七 垂直系统的通道设置 .............................................................. 18 实验八 垂直系统的数学运算 .............................................................. 23 实验九 设置水平系统 .......................................................................... 25 实验十 设置触发系统 .......................................................................... 28 实验十一 设置采样、显示系统 .......................................................... 32 实验十二 光标测量 .............................................................................. 35 实验十三 示波器的综合应用 .............................................................. 39

实验一 直流稳压电源的使用

实验目的：

掌握直流稳压电源的性能和使用方法。 实验内容：

对输出信号电压电流进行测试，会根据要求输出固定电压信号，会进行故障检测与排除。 实验步骤：

1、直流稳压电源面板的介绍

直流稳压电源可提供电路工作所需的直流电压。UTP3703型直流稳压电源如图1.19所示。

图1.19 UTP3703型直流稳压电源

（1）电源开关（POWER）：将电源线接入，按电源开关，以接通电源。将电源开关按键弹出即为”关”位置。

（2）电压调节旋钮（VOLTAGE）：此为主路电压调节旋钮，顺时针调节，电压由小变大，逆时针调节，电压由的大变小。电压调节范围为0-32V。

（3）恒压指示灯（C.V）：当主路处于恒压状态时，C.V指示灯亮。 （4）输出端口（CH1）：此为主路（CH1）输出端口。

（5）电流调节旋钮（CURRENT）：此为主路电流调节旋钮，顺时针调节，电流由小变大，逆时针调节，电流由大变小。

（6）恒流指示灯（C.C）：此为主路恒流指示灯，当主路处于恒流状态时，此灯亮。 （7）输出端口（CH2）：此为从路（CH2）输出端口。 （8）输出端口（CH3）：此为固定5V输出端口。

（9）电压调节旋钮（VOLTAGE）：此为从路电压调节旋钮，顺时针调节，电压由小变大，逆时针调节，电压由大变小。

（10）恒压指示灯（C.V）：此为从路恒压指示灯，当从路处于恒压状态时，此灯亮。 （11）电流调节旋钮（CURRENT）：此为从路电流调节旋钮，顺时针调节，电流由小变大，

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逆时针调节，电流由大变小。

（12）恒流指示灯（C.C）：此为从路恒流指示灯，当从路处于恒流状态时，此灯亮。 （13）显示窗口：此为主路（CH1）电压显示窗口。 （14）显示窗口：此为主路（CH1）电流显示窗口。 （15）显示窗口：此为从路（CH2）电压显示窗口。 （16）显示窗口：此为从路（CH2）电流显示窗口。

（17）电源独立、组合控制开关：此开关弹出，两路分别可独立使用。开关按入，电源进入跟踪状态。

（18）电源串联、并联选择开关

注意：打开电源开关前先检查输入的电压，将电源线插入后面板上的交流插孔，设定各个控制键为：

（1）电源（POWER）：电源开关键弹出。

（2）电压调节旋钮（VOLTAGE）：调至中间位置。 （3）电流调节旋钮（CURRENT）：调至中间位置。 （4）跟踪开关（TRACK）：置弹出位置。 所有控制键如上设定后，打开电源。 2、直流稳压电源的使用方法 （1）打开电源开关。

（2）调节电压或电流调节旋钮，调节到显示窗口显示所需要的直流电压或电流值。 （3）将输出电源线接到电压输出或电流输出对应输出口，另一端接到电路中。

（4）双路（CH1、CH2）输出可调电源的独立使用，将（17）和（18）开关分别置于弹起位置（即

位置）。

位置），（18）

（5） 双路（CH1、CH2）输出可调电源的串联使用。将（17）开关按下（即开关置于弹起（即

位置）此时，调节主电源电压调节旋钮（2），从路的输出电压严格跟

踪主路输出电压，使输出电压最高可达两路电压的额定值之和。

注意：在两路电源处于串联状态时，两路的输出电压由主路控制，但是两路的电流调节仍然是独立的。因此，在两路串联时应注意（11）电流调节旋钮的位置，如旋钮（11）在逆时针到底的位置或从路输出电流超过限流保护点，此时，从路的输出电压将不再跟踪主路的输出电压。所以一般两路串联时应将旋钮（11）顺时针旋到最大。 （6）双路（CH1、CH2）输出可调电源的并联使用，开关按下（即按下（即

同时，主路稳压指示灯（3）发光。从路指示灯（10）熄灭。

注意：在电源处于并联状态时，从路电源的稳流调节旋钮（11）不起作用，当电源做稳流源使用时，只需调节主路的稳流调节旋钮（5）。此时主、从路的输出电流均受其控制并相同。其输出电流最大可达二路输出电流之和。 3、固定5V输出 （1）打开电源开关。

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位置）（18）开关也

位置），此时两路电源并联，调节主电源电压调节旋钮（2），两路输出电压一样。

（2）将输出电源线接到电压输出CH3端输出口，另一端接到电路中。 4、由主路输出0—30V直流电压 （1）打开电源开关。

（2）调节电压调节旋钮，调节到显示窗口显示所需要的直流电压。 （3）将输出电源线接到主路的电压输出端为CH1，另一端接到电路中。 5、由从路输出0—30V直流电压 （1）打开电源开关。

（2）调节电压调节旋钮，调节到显示窗口显示所需要的直流电压。 （3）将输出电源线接到主路的电压输出端为CH2，另一端接到电路中。 6、电流输出 （1）打开电源开关。

（2）调节主路电流调节旋钮或者从路电流调节旋钮，调节到显示窗口显示所需要的直流电流。

（3）将输出电源线接到电流输出CH1或者CH2端，另一端接到电路中。

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实验二 数字万用表的使用

实验目的：

掌握数字万用表的基本功能和使用方法。 实验内容：

会使用数字万用表测量电阻、电解电容、按键、二极管等元件参数。 实验步骤： 1、电阻的测量

①将表笔插入对应小孔，黑色表笔插入黑色写有COM的小孔，红色表笔插入红色对应写有欧姆符号的小孔，将旋钮调至欧姆档，如图1所示。

图1 测电阻时表笔接线及旋钮档位示意图

②用表笔接触待测电阻两端的导线，左手拇指和食指捏住电阻体，右手以拿筷子的方式拿住两根表笔，笔头搭在电阻两端的导线上，此时屏幕上显示电阻值，待测量结果稳定后，读数即为要测量电阻的阻值，如图2所示。

图2 表笔与电阻接触示意图

2、电解电容的测量

①将表笔插入对应小孔，黑色表笔插入黑色写有COM的小孔，红色表笔插入红色对应写有电容符号的小孔，将旋钮调至电容档，如图3所示。

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图3 测电容时表笔接线及旋钮档位示意图

②将红表笔头接触电容长端引脚，黑表笔头接触短端引脚，示数稳定后记录数据。

3、按键的测量

①将表笔插入对应小孔，黑色表笔插入黑色写有COM的小孔，红色表笔插入红色对应写有蜂鸣符号的小孔，将旋钮调至蜂鸣档，如图4所示。

图4 测按键时表笔接线及旋钮档位示意图

②将红黑表笔碰触到按键的任意两个引脚，如图3.27所示。

图3.27 表笔与按键接触示意图

万用表发出响声说明两个引脚内部导通，反之说明内部不导通。 4、发光二极管的测量

①准备LED灯、直流稳压电源、红黑导线。

②将LED正极（长的一端）与红色导线连接，红色导线另一端连接到电源+3V端；LED负极（短的一端）与黑色导线连接，黑色导线另一端连接到电源负极端，如图3.28所示。

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图3.28 发光二极管接线示意图

③用数字万用表检测LED两端的电压，将红表笔与黑表笔分别插入正极孔（电压）与负极孔（COM孔）；

④将旋钮旋至电压档，用红黑表笔碰触的正负两极。如果电压在1.4-3V之间且发光亮度正常，说明发光正常。如果电压是0V或3V，且不发光，则说明二极管已坏，如图4所示。

图4 发光二极管测试示意图

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实验三 常用电子元器件的识别与测试

实验目的：

掌握常用电子元器件的性能、识别和检测方法，以及部分常用工具的类型、外形结构和使用方法。 实验内容：

电阻器及其作用，常见电容器的命名方法，电容器的检测方法；电感器、变压器及其作用，变压器的检测；二极管的识别；三极管的识别。 实验步骤：

1电阻的识别 （1）电阻的定义

电阻是最常用最基本的电子元件之一，利用电阻对电能的吸收作用，可使电路中各个元件按需要分配电能，稳定和调节电路的电流和电压。

在物理学中，用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻元件的电阻值大小还与温度有关 。 （2）电阻的分类

按阻值特性：固定电阻、可调电阻、特种电阻(敏感电阻)

按制造材料：碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻，无感电阻，薄膜电阻等 按安装方式：插件电阻、贴片电阻

按功能分：负载电阻，采样电阻，分流电阻，保护电阻等 （3）电阻的主要参数

标称阻值：标称在电阻器上的电阻值称为标称值.单位: Ω, k Ω, MΩ.标称值是根据国家制定的标准系列标注的,不是生产者任意标定的. 不是所有阻值的电阻器都存在.

允许误差：电阻器的实际阻值对于标称值的最大允许偏差范围称为允许误差.误差代码:F 、 G 、 J、 K? （常见的误差范围是：0.01%，0.05%，0.1%，0.5%，0.25%，1%，2%,5% 等）

额定功率：指在规定的环境温度下,假设周围空气不流通,在长期连续工作而不损坏或基本不改变电阻器性能的情况下,电阻器上允许的消耗功率.常见的有1/16W 、 1/8W 、 1/4W 、 1/2W 、 1W 、 2W 、 5W 、10W （4）数码法

用三位数字表示元件的标称值。从左至右，前两位表示有效数位，第三位表示10^n(n=0～8)。

例如：471=470Ω 105=1M 2R2=2.2Ω 塑料电阻器的103表示10*10^3=10k。

片状电阻多用数码法标示，如512表示5.1kΩ 2、电容的识别 （1）电容的定义

电容（或称电容量）是表征电容器容纳电荷本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量，叫做电容器的电容。

电容具有存储电能的元件，具有充放电特性和通交流隔直流的能力。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、隔直流等电路中。

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（2）电容的分类

按照功能：涤纶电容、云母电容、高频瓷介电容、独石电容、电解电容等。 按照安装方式：插件电容、贴片电容。

按电路中电容的作用：耦合电容 、滤波电容、退耦电容 、高频消振电容 、谐振电容、负载电容等。 （3）电容的主要参数

电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉（F）表示，

其它单位还有：毫法（mF）、微法（μF）、纳法（nF）、皮法(pF)。 其中：1F=1000mF，1 mF =1000μF，1μF =1000nF，1nF=1000pF。 （4）表示方法

容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示，如； 10 μF/16V， 4700 μF/50V

字母表示法：1m=1000 μF 1P2=1.2PF 1n=1000PF P33=0.33PF 3U3=3.3UF 三位数字的表示法也称电容量的数码表示法。三位数字的前两位数字为标称容量的有效数宇，第三位数宇表示有效数字后面零的个数，它们的单位都是pF。102表示标称容量为1000pF。

221表示标称容量为220pF。

224表示标称容量为22x10(4)pF。

在这种表示法中有一个特殊情况，就是当第三位数字用\表示时，是用有效数宇乘上10的-1次方来表示容量大小。

如:229表示标称容量为22x(10-1)pF=2.2pF 3、电感的识别 （1）电感的定义

电感器（电感线圈）和变压器均是用绝缘导线（例如漆包线、纱包线等）绕制而成的电磁感应元件。

电感的结构：电感器一般由骨架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁心或铁心等组成。

（2）电感的分类

按工作频率分类：高频电感器、中频电感器和低频电感器 。

按用途分类：振荡电感器、校正电感器、显像管偏转电感器、阻流电感器、滤波电感器、隔离电感器、被偿电感器等。

按结构分类：线绕式电感器和非线绕式电感器，还可分为固定式电感器和可调式电感器。

（3）电感的主要参数

电感器的主要参数有电感量、允许偏差、品质因数、分部电容及额定电流等。 允许偏差是指电感器上标称的电感量与实际电感的允许误差值。一般用于振荡或滤波等电路中的电感器要求精度较高，允许偏差为±0.2%~±0.5%；而用于耦合、高频阻流等线圈的精度要求不高；允许偏差为±10%~15%。

品质因数也称Q值或优值，是衡量电感器质量的主要参数。它是指电感器在某一频率的交流电压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。电感器的Q值越高，其损耗越小，效率越高。电感器品质因数的高低与线圈导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗及铁心、屏蔽罩等引起的损耗等有关。

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分布电容是指线圈的匝与匝之间、线圈与磁心之间存在的电容。电感器的分布电容越小，其稳定性越好。

额定电流是指电感器有正常工作时反允许通过的最大电流值。若工作电流超过额定电流，则电感器就会因发热而使性能参数发生改变，甚至还会因过流而烧毁。

（4）电感的表示法

电感量也称自感系数，是表示电感器产生自感应能力的一个物理量。

电感器电感量的大小，主要取决于线圈的圈数（匝数）、绕制方式、有无磁心及磁心的材料等等。通常，线圈圈数越多、绕制的线圈越密集，电感量就越大。有磁心的线圈比无磁心的线圈电感量大；磁心导磁率越大的线圈，电感量也越大。

电感量的基本单位是亨利（简称亨），用字母\表示。常用的单位还有毫亨（mH）和微亨（μH），它们之间的关系是： 1H=1000mH ，1mH=1000μH 。 4、二极管的识别 （1）二极管的定义

二极管又称晶体二极管,简称二极管;它只往一个方向传送电流的电子零件。二极管的分类：检波二极管、整流二极管、稳压二极管、发光二极管等。 （2）二极管的分类

根据用途分类：检波二极管、整流二极管、变容二极管 、稳压二极管 、发光二极管等。

根据特性分类：一般用点接触型二极管 、高反向耐压点接触型二极管 、高反向电阻点接触型二极管。

根据构造分类：点接触型二极管 、平面型二极管等。 （3）二极管的主要参数

最大电流：是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值，其值与PN结面积及外部散热条件等有关。

最高反向工作电压 ：加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力。

反向电流：反向电流是指二极管在规定的温度和最高反向电压作用下，流过二极管的反向电流。反向电流越小，管子的单方向导电性能越好。 5、三极管的识别 （1）三极管的定义

三极管全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种电流控制电流的半导体器件.其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号, 也用作无触点开关。 （2）三极管的分类

按材质分：硅管、锗管 按结构分 ：NPN 、 PNP

按功能分：开关管、功率管、达林顿管、光敏管等 按功率分 ：小功率管、中功率管、大功率管 按工作频率分 ：低频管、高频管、超频管 按结构工艺分 ：合金管、平面管

按安装方式：插件三极管、贴片三极管 (3)三件管的特性

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晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“β”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。 （4）三极管的工作状态

截止状态：当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态

放大状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某一恰当的值时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数β＝ΔIc/ΔIb，这时三极管处放大状态

饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。

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实验四 信号发生器的基本操作

实验目的：

掌握信号发生器的基本原理和使用方法。 实验内容：

产生一定波形、一定频率、一定幅值的信号，并通过示波器进行观察。 实验步骤：

用信号发生器分别产生如下三个信号： 1、产生一个2V、1KHz的正弦信号。

（１）信号发生器连接电源，按下POWER键（信号发生器操作界面左下角），启动信号发生器；多次按下FREQUENCY键（左侧大旋钮）进行频率设置的位选，并旋转该键进行频率的大小调节，设置大小为1KHZ（开机默认频率为1KHZ,本步骤可不进行设置）。

（２）按下shift键，选择Ｖ／Ｆ功能（键位数字5），进入电压值显示界面，旋转旋钮ＡＭＰＬ进行电压值设置，大小为２Ｖ（如进行波形显示，可调节ＯＦＦＳＥＴ键进行波形的微调）；

（３）按下ＯＵＴＰＵＴ ＯＮ键，输出波形。 2、产生一个100mV、1KHz的方波信号。 （１）频率设置同上１、（１）；

（２）按下ＳＨＩＦＴ键，选择Ｖ／Ｆ功能（键位数字５），进入电压值显示界面，按下ＳＨＩＦＴ键，选择－４０ｄＢ功能（键位数字３），此时电压值变为ｍＶ级别（电压值较原值缩小了１００倍），旋转旋钮ＡＭＰＬ进行电压值设置，大小为１００ｍＶ（如进行波形显示，可调节ＯＦＦＳＥＴ键进行波形的微调）；

（３）按下ＯＵＴＰＵＴ ＯＮ键，输出波形（如该键已选，此操作不用执行）。 3、产生一个100mV、1.5KHz的三角波信号

（１）信号发生器连接电源，按下POWER键（信号发生器操作界面左下角），启动信号发生器；多次按下FREQUENCY键（左侧大旋钮）进行频率设置的位选，并旋转该键进行频率的大小调节，设置大小为1．５KHZ。

（２）电压值设置同上２、（２）；

（３）按下ＯＵＴＰＵＴ ＯＮ键，输出波形（如该键已选，此操作不用执行）。

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实验五 示波器的界面及基本操作

实验目的：

了解DS1052E数字示波器面板和用户界面 实验内容：

熟悉示波器的前面板、后面板及操作界面。使用示波器时，需要对示波器的操作面板有一定的了解。DS1052E示波器提供简单而功能明晰的前面板以进行基本的操作。面板上包括旋钮和功能按键。显示屏右侧的一列5个深蓝色按键为菜单操作键（自上而下定义为1号至5号）。通过它们， 可以设置当前菜单的不同选项；其它按键为功能键，通过它们，可以进入不同的功能菜单或直接获得特定的功能应用。 1.前面板

图1 前面板

2. 后面板

图2 后面板

DS1052E示波器的后面板主要包括以下几部分：

① Pass/Fail 输出端口：通过/失败测试的检测结果可通过光电隔离的Pass/Fail 端口输出。 ② RS232 接口：为示波器与外部设备的连接提供串行接口。

③ USB Device 接口：当示波器作为“从设备”与外部USB 设备连接时，需要通过该接口传输数据。例如：连接PictBridge 打印机与示波器时，使用此接口。

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3.显示界面

图3 显示界面

实验步骤：

1. 接通仪器电源

接通电源。电线的供电电压为100伏交流电至240伏交流电，频率为45Hz至440Hz。接通电源后，仪器将执行所有自检项目，自检通过后出现开机画面。按 Storage 按钮，用菜单操作键从顶部菜单框中选择 存储类型 ，然后调出 出厂设置 菜单框。

图4 通电检查

2．示波器接入信号

① 用示波器探头将信号接入通道1（CH1）

将探头连接器上的插槽对准CH1同轴电缆插接件（BNC）上的插口并插入，然后向右旋转以拧紧探头，完成探头与通道的连接后，将数字探头上的开关设定为10X。

图5 探头补偿连接

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② 示波器需要输入探头衰减系数

此衰减系数将改变仪器的垂直档位比例，以使得测量结果正确反映被测信号的电平（默认的探头菜单衰减系数设定值为1X）。

设置探头衰减系数的方法如下：按 CH1功能键显示通道1的操作菜单，应用3号菜单操作键，选择与使用的探头同比例的衰减系数。如下图所示，此时设定的衰减系数为10X。

图6 设定探头上的系数和菜单中的系数

③ 把探头端部和接地夹接到探头补偿器的连接器上。按 AUTO （自动设置）按钮。几秒钟内，可见到方波显示。

④ 以同样的方法检查通道2（CH2）。按 OFF 功能按钮或再次按下 CH1 功能按钮以关闭通道1，按 CH2 功能按钮以打开通道2，重复步骤②和步骤③。

在首次将探头与任一输入通道连接时，进行此项调节，使探头与输入通道匹配。未经补偿或补偿偏差的探头会导致测量误差或错误。

若调整探头补偿，请按如下步骤进行： 1. 将示波器中探头菜单衰减系数设定为10X，将探头上的开关设定为10X，并将示波器探头与通道1连接。如使用探头钩形头，应确保探头与通道接触紧密。 将探头端部与探头补偿器的信号输出连接器相连，基准导线夹与探头补偿器的地线连接器相连，打开通道1，然后按下 AUTO 键。 2. 检查所显示波形的形状。 3. 如必要，用非金属质地的改锥调整探头上的可变电容，直到屏幕显示的波形如下图“补偿正确”。 4. 必要时，重复以上步骤。 图7 探头补偿调节 DS1052E数字示波器具有自动设置的功能。根据输入的信号，可自动调整电压倍率、时基以及触发方式，使波形显示达到最佳状态。应用自动设置要求被测信号的频率大于或等于50Hz，占空比大于1％。 使用自动设置： 1． 将被测信号连接到信号输入通道； 2． 按下 AUTO 按键。 示波器将自动设置垂直、水平和触发控制。如需要，可手动调整这些控制使波形显示达到最佳。 14

3.自校正

自校正程序可迅速地使示波器达到最佳状态，以取得最精确的测量值。您可在任何时候执行这个程序，但如果环境温度变化范围达到或超过5个摄氏度时，您必须执行这个程序。 若要进行自校准，应将所有探头或导线与输入连接器断开。然后，按 Utility ??自校正 ，进入下图所示界面。按下“RUN/STOP”键，开始执行自校正操作，按下“AUTO”键，将退出自校正界面。

图8 自校正界面

注意：运行自校正程序以前，请确认示波器已预热或运行达30分钟以上。 4.系统信息

欲查询设备型号、主机序列号、系统软件版本或系统已安装模块等信息，可通过系统信息功能实现。 按Utility?系统信息 ，进入如下所示界面。按下?RUN/STOP”键将退出系统信息界面。

图9 界面信息图

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实验六 示波器三大系统的测量

实验目的：

熟悉垂直系统的测量方法； 熟悉水平系统的测量方法； 了解触发系统的测量方法。 实验内容：

如下图所示，在垂直控制区（VERTICAL）有一系列的按键、旋钮；在水平控制区（HORIZONTAL）有一个按键、两个旋钮。下面熟悉垂直设置和水平设置的使用。

图1 垂直设置及水平设置

实验步骤：

1． 使用垂直位置旋钮，控制信号的垂直显示位置。

当转动垂直位置旋钮，指示通道地（GROUND）的标识跟随波形而上下移动。 垂直位置恢复到零点快捷键 旋动垂直旋钮不但可以改变通道的垂直显示位置，可以通过按下该旋钮作为设置通道垂直显示位置恢复到零点的快捷键。 2． 使用垂直尺度旋钮，改变垂直档位设置，观察状态信息变化。 可以通过波形窗口下方的状态栏显示的信息，确定任何垂直档位的变化。转动垂直旋钮改变“Volt/div（伏/格）”垂直档位，可以发现状态栏对应通道的档位显示发生了相应的变化。

按 OFF 键关闭当前选择的通道。 粗调/微调快捷键 可通过按下垂直尺度旋钮作为设置输入通道的粗调/微调状态的快捷键，调节该钮即可粗调/微调垂直档位。 3．使用水平位置旋钮，调整信号在波形窗口的水平位置。

当转动水平旋钮调节触发位移时，可以观察到波形随旋钮而水平移动。 触发点位移恢复到水平零点快捷键 水平旋钮不但可以通过转动调整信号在波形窗口的水平位置，更可以按下该键使触发位移（或延迟扫描位移）恢复到水平零点处。 4．使用水平尺度旋钮，改变水平档位设置，观察状态信息变化。

转动水平旋钮改变“s/div（秒/格）”水平档位，可以发现状态栏对应通道的档位显示发生了相应的变化。水平扫描速度从2ns至50s，以1－2－5 的形式步进。

Delayed（延迟扫描）快捷键 水平旋钮不但可以通过转动调整“s/div（秒/格）”，更可以按下此按钮切换到延迟扫描状态。 5． 按 MENU 按键，显示TIME 菜单。

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在此菜单下，可以开启/关闭延迟扫描或切换Y－T、X－Y 和ROLL 模式，还可以将水平触发位移复位。 触发位移：指实际触发点相对于存储器中点的位置。转动水平旋钮，可水平移动触发点。 如下图所示，在触发控制区（TRIGGER）有一个旋钮、三个按键。

图2 触发设置

①使用旋钮改变触发电平设置。

转动旋钮，可以发现屏幕上出现一条桔红色的触发线以及触发标志，随旋钮转动而上下移动。停止转动旋钮，此触发线和触发标志会在约5 秒后消失。在移动触发线的同时，可以观察到在屏幕上触发电平的数值发生了变化。 触发电平恢复到零点快捷键 旋动垂直旋钮不但可以改变触发电平值，更可以通过按下该旋钮作为设置触发电平恢复到零点的快捷键。 ③ 使用 MENU 调出触发操作菜单，改变触发的设置，观察由此造成的状态变化。

图3 触发设置菜单

注：改变前三项的设置会导致屏幕右上角状态栏的变化。

④ 按 50% 按键，设定触发电平在触发信号幅值的垂直中点。

⑤ 按 FORCE 按键：强制产生一个触发信号，主要应用于触发方式中的“普通”和“单次”模

式。

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实验七 垂直系统的通道设置

实验目的：

掌握系统的通道耦合设置； 掌握系统的带宽限制设置； 掌握系统的通道探头设置； 掌握系统的数字滤波设置； 掌握系统的档位调节设置； 掌握系统的反相设置。

实验内容：

DS1052E提供双通道输入。每个通道都有独立的垂直菜单。每个项目都按不同的通道单独设置。按CH1或CH2功能键，系统将显示CH1或CH2通道的操作菜单。

按CH1或CH2功能键，系统将显示CH1或CH2通道的操作菜单，说明见下表（以CH1为例）。

图1 通道菜单（1）

图2 通道菜单（2）

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图3 FFT频谱分析菜单

FFT操作技巧 具有直流成分或偏差的信号会导致FFT波形成分的错误或偏差。为减少直流成分可以选择交流耦合方式。 如果在一个大的动态范围内显示FFT波形，建议使用dBVrms垂直刻度。dB刻度应用对数方式显示垂直幅度大小。 2. 选择FFT窗口

在假设Y—T波形是不断重复的条件下，示波器对有限长度的时间记录并进行FFT变换。这样当周期为整数时，Y—T波形在开始和结束处波形的幅值相同，波形就不会产生中断。但是，如果Y—T波形的周期为非整数时，就会引起波形开始和结束处的波形幅值不同，从而使连接处产生高频瞬态中断。在频域中，这种效应称为泄漏。因此为避免泄漏的产生，需要在原波形上乘以一个窗函数，强制开始和结束处的值为0。

图4 FFT窗口菜单 名词解释 FFT分辨率：定义为采样率与运算点的商。在运算点数固定时，采样率越低FFT 分辨率就越好。 奈奎斯特频率：对最高频率量为F的波形，必须使用至少2F的采样率才能重建原波形。它也被称为奈奎斯特判则，这里F是奈奎斯特频率，而2F是奈奎斯特率。

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实验九 设置水平系统

实验目的：

掌握水平刻度的设置方法； 会进行XY时基设置； 了解延时扫描的方法。 实验内容：

水平系统设置可改变仪器的水平刻度、主时基或延迟扫描（Delayed）时基；调整触发在内存中的水平位置及通道波形（包括数学运算）的水平位置；也可显示仪器的采样率。

按水平系统的MENU功能键，系统将显示水平系统的操作菜单，如图1所示。

图1 水平系统菜单

在水平系统设置过程中，各参数的当前状态在屏幕中会被标记出来，方便观察和判断，如图2所示。

图2 参数状态

标志说明：

1. 表示当前的波形视窗在内存中的位置。 2. 表示触发点在内存中的位置。

3. 表示触发点在当前波形视窗中的位置。

4. 水平时基（主时基）显示，即“秒/格”（s/div）。 5. 触发位置相对于视窗中点的水平时间。

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名词解释 滚动方式：当仪器进入滚动模式，波形自右向左滚动刷新显示。在滚动模式中，波形水平位移和触发控制不起作用。一旦设置滚动模式，时基控制设定必须在500ms/div或更慢时基下工作。 秒/格（s/div）：水平刻度（时基）单位。如波形采样被停止（使用 RUN/STOP 键），时基控制可扩张或压缩波形。

实验步骤：

1.延迟扫描

延迟扫描用来放大一段波形，以便查看图像细节。按水平系统的MENU?延迟扫描，如图3所示。

图3 延迟扫描示意图

延迟扫描操作进行时，屏幕将分为上下两个显示区域，其中：

上半部分显示的是原波形。未被半透明蓝色覆盖的区域是期望被水平扩展的波形部分。此区域可以通过转动水平位置旋钮左右移动，或转动水平尺度旋钮扩大和减小选择区域。

下半部分是选定的原波形区域经过水平扩展后的波形。值得注意的是，延迟时基相对于主时基提高了分辨率。由于整个下半部分显示的波形对应于上半部分选定的区域，因此转动水平旋钮减小选择区域可以提高延迟时基，即可提高波形的水平扩展倍数。 操作技巧 进入延迟扫描不但可以通过水平区域的MENU菜单操作，也可以直接按下此区域的水平尺度旋钮作为延迟扫描快捷键，切换到延迟扫描状态。

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2.X－Y 方式

此方式只适用于通道1和通道2同时被选择的情况下。选择X－Y显示方式以后，水平轴上显示通道1电压，垂直轴上显示通道2电压。

按水平系统的MENU?时基?X—Y，如图4所示。

图4 X-Y图

注意：示波器在正常Y－T方式下可应用任意采样速率捕获波形。在X－Y 方式下同样可以调整采样率和通道的垂直档位。X－Y 方式缺省的采样率是100MSa/s。一般情况下，将采样率适当降低，可以得到较好显示效果的李沙育图形。 以下功能在X—Y显示方式中不起作用。 ??自动测量模式 ??光标测量模式 ??参考或数学运算波形 ??延迟扫描（Delayed） ??矢量显示类型 ??水平旋钮 ??触发控制

3.水平控制旋钮的应用

使用水平控制钮可改变水平刻度（时基）、触发在内存中的水平位置（触发位移）。屏幕水平方向上的中点是波形的时间参考点。改变水平刻度会导致波形相对屏幕中心扩张或收缩。水平位置改变波形相对于触发点的位置。 1. 水平位置：

调整通道波形（包括数学运算）的水平位置。按下此旋钮使触发位置立即回到屏幕中心。 2. 水平尺度：

调整主时基或延迟扫描（Delayed）时基，即秒/格（s/div）。当延迟扫描被打开时，将通过改变水平旋钮改变延迟扫描时基而改变窗口宽度。

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实验十 设置触发系统

实验目的：

学会触发系统的设置方法；

实验内容：

触发决定了示波器何时开始采集数据和显示波形。一旦触发被正确设定，它可以将不稳定的显示转换成有意义的波形。

示波器在开始采集数据时，先收集足够的数据用来在触发点的左方画出波形，在等待触发条件发生的同时连续地采集数据，当检测到触发后，示波器连续地采集足够的数据以在触发点的右方画出波形。

DS1052E数字示波器操作面板的触发控制区包含如下四个按键，如图1所示。 LEVEL：触发电平设定触发点对应的信号电压，按下此旋钮使触发电平立即回零； 50% ：将触发电平设定在触发信号幅值的垂直中点；

FORCE ：强制产生一触发信号，主要应用于触发方式中的“普通”和“单次”模式； MENU ：触发设置菜单按键。

图1 触发控制区按键

按触发系统的MENU功能键，系统将进入触发系统设置界面，如图2所示。

图2 触发系统设置界面

DS1052E数字示波器具有丰富的触发功能，包括：边沿、脉宽、斜率、视频、交替。 边沿触发：当触发输入沿给定方向通过某一给定电平时，边沿触发发生。 脉宽触发：设定脉宽条件捕捉特定脉冲。

斜率触发：根据信号的上升或下降速率进行触发。 视频触发：对标准视频信号进行场或行视频触发。 交替触发：稳定触发双通道不同步信号。

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示方式。

图5 显示系统设置菜单

1. 显示类型：显示类型包含“矢量”和“点”显示。矢量显示模式下，示波器将采用线性或sin(x)/x数字内插方式连接采样点。其中，sin(x)/x内插方式适用实时采样方式，并且在50ns或更快时基下有效。 2. 刷新率：刷新率是数字示波器的一项重要指标，它是指示波器每秒钟刷新屏幕波形的次数。刷新率的快慢将影响示波器快速观察信号动态变化的能力。 调节波形亮度 ： 在未指定任何功能时，旋动多功能旋钮是调节模拟通道波形亮度值。

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实验十二 光标测量

实验目的：

掌握光标测量的常用方法；

会用手动测量方法进行数量测量。 实验内容：

如图1所示，在MENU 控制区中， Cursor 为光标测量功能按键。

图1 光标功能键

光标模式允许通过移动光标进行测量，使用前请首先将信号源设定成 所要测量的波形。光标测量分为3 种模式： 1. 手动模式：

出现水平调整或垂直调整的光标线。通过旋动多功能旋钮手动调整光标的位置，示波器同时显示光标点对应的测量值。 2. 追踪模式：

水平与垂直光标交叉构成十字光标。十字光标自动定位在波形上，通过旋动多功能旋钮可以调整十字光标在波形上的水平位置。示波器同时显示光标点的坐标。 3. 自动测量模式：

通过此设定，在自动测量模式下，系统会显示对应的电压或时间光标，以揭示测量的物理意义。系统根据信号的变化，自动调整光标位置，并计算相应的参数值。此种方式在未选择任何自动测量参数时无效。 实验步骤：

1．手动模式

按 Cursor光标模式手动，进入下面所示菜单，如图2所示。

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图2 手动光标模式菜单

选择X光标类型时，屏幕上将出现一对垂直光标CurA和CurB，可测量对应波形处的时间值及二者之间的时间差值。通过旋动多功能旋钮改变光标的位置，将获得相应波形处的时间值及差值，如下图3所示。

图3 手动光标测量示意图

选择Y光标类型时，屏幕上将出现一对水平光标CurA和CurB，可测量对应波形处的电压值及二者之间的电压差值。通过旋动多功能旋钮改变光标的位置，将获得相应波形处的电压值及差值。 操作步骤如下：

①选择手动测量模式：按键操作顺序为：Cursor?光标模式?手动。

②选择被测信号通道：根据被测信号的输入通道不同，选择CH1或CH2。按键操作顺序为： 信源选择CH1、CH2。

③选择光标类型：根据需要测量的参数分别选择X或Y光标。按键操作顺序为：光标类型X或Y。

④移动光标以调整光标间的增量

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图4 光标操作说明

注意：只有当前菜单为光标功能菜单时，才能移动光标。 ⑤获得测量数值：

光标1位置（时间以触发偏移位置为基准，电压以通道接地点为基准） 光标2位置（时间以触发偏移位置为基准，电压以通道接地点为基准） 光标1、2的水平间距（△X）：即光标间的时间值。 光标1、2水平间距的倒数（1/△X）。

光标1、2的垂直间距（△Y）：即光标间的电压值。

注意：当光标功能打开时，测量数值自动显示于屏幕右上角。 名词解释 Y光标：Y光标是进行垂直调整的水平虚线，通常指Volts值，当信源为数学函数时，测量单位与该数学函数相对应。 X光标：是进行水平调整的垂直虚线，通常指示相对于触发偏移位置的时间。当信源为FFT时，X光标代表频率。

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