对于正弦波的电压可用交流电压表测量其有效值,但对于非正弦波电压,则不能用交流电压表进行测量,通常用示波器显示待测信号的电压波形,再进一步确定电压的大小.比较法测量待测信号的电压和频率的基本方法是,将待测信号与标准信号(其电压和频率.
是已知的)在示波器的荧光屏上进行比较,其步骤如下:
先将待测信号显示在荧光屏上,调节示波器的有关旋钮,尽量使波形占坐标的整格,记住格数.注意:被测波形调好后,示波器的放大倍数和扫描频率切勿改变.
以XD-2信号发生器作标准信号发生器,将其显示在荧光屏上,改变标准信号的电压和频率,尽可能使波形与待测信号的波形幅值一样或成整数倍.
从标准信号发生器指示的电压值和频率值,就可得到待测信号的电压值和频率值.例如:从标准信号发生器的电压表上读到的电压值为2.08V,输出衰减为30dB,频率为f=2.05Hz,则标准信号发生器的输出电压为
UE=2.08*1/31.6=0.0658V
由于从电压表上读得的是电压的有效值,所以标准信号输出的正弦电压的峰峰值为
2Um=2Ue=2*1.41*0.0658=0.1856V
比较两个波形,可见待测电压的峰峰值与正弦波电压的峰峰值相等,也是0.1856V,所以待测信号的频率值也是2.05Hz.
本练习要求学生测定待测信号源二种信号(正弦波和方波)的电压峰峰值和频率值.
3.利用利萨如图形测量频率
如果示波器的X轴和Y轴偏转板上输入的都是正弦电压,荧光屏上亮点的运动将是两个互相垂直振动的合成.当两个正弦电压信号的频率相等或成简单整数比时,荧光屏上亮点的合成轨迹为一稳定的闭合曲线,叫利萨如图形.
根据公式(10-1).如果其中的一个电信号的频率是已知的,即可用此公式测定另一个电信号的频率.
利用示波器的试验电压和信号发生器的信号,并适当调整信号发生器信号的频率和电压,即可观察利萨如图形.实际操作时不可能调成准确的简单整数比,因此两个振动的周期差将发生缓慢地改变,图形难以完全稳定,调到变化最缓慢即可.将待测信号源的正弦波由Y轴输入示波器,信号发生器的正弦波作为标准信号,由X轴输入.调整示波器和信号发生器有关旋钮,找到表10-1所示的频率比的稳定的利萨如图形,由此确定待测信号的频率,描下图形,记下相应的频率.
4测量两个正弦波相位差的测量
对于频率相同的两个信号的相位差的测量有以下两种方法.
第一种方法是分别把两个信号输入到CH1和CH2通道,将示波器进行X-Y显示(即把时间/格旋钮旋至X-Y,此时CH1的信号加到垂直偏转,CH2加到水平偏转)得到如图12-6所示的李萨如图 形
.
图8-6 李萨如图形
则信号的相位差可由下式计算:
如果图形长轴在二,四象限,则:
第二种方法是利用双踪显示功能.把两个信号分别输入CH1和CH2两个通道,得到
如图8-7所示的图形

图8-7 双波形测量相位差
调节二波形的水平位置使x轴重合,参照图26-10测量T及 的对应格数n(T)及n(),则相位差 (以弧度为单位)为
=2/n(T)
式中Δt是导前和滞后信号与刻度水平中心线相交的两点间的距离.T是一个周期的长度.
[步骤和要求]
熟悉示波器面板上各旋钮的功能和用法.
观察正弦电压波形.
(1)参照示波器的操作和测量方法中的内容,调节好示波器.
(2)调节低频信号发生器输出电压为2伏,频率为1000HZ,并把信号输出到示波器的通道CH1中.
(3)选择扫描速度为1mSEC,"V/格"为0.5V调节触发电平等旋钮使得到稳定的波形.记录下相应的波形及有关旋钮的位置.
(4)改变信号频率及扫描速度,重复步骤(2),(3).
3.测量正弦电压的幅度
参照示波器操作和测量方法中关于测量交流电压的幅度部分,测量某一正弦电压(从低频信号发生器输出)的峰-峰值,并算出其有效值.
4.测量正弦电压信号的频率
调节低频信号发生器输出电压为1-2伏,频率为1000HZ左右.参照操作和测量方法中频率测量的部分,用两种方法进行测量.
5.测量两正弦波的相位差
-E

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