如何正確使用示波器?示波器如何測(cè)量相位?
在下述的內(nèi)容中,小編將會(huì)對(duì)示波器的相關(guān)消息予以報(bào)道,如果示波器是您想要了解的焦點(diǎn)之一,不妨和小編共同閱讀這篇文章哦。
一、示波器怎樣正確使用
很多工程師直接拿起探頭就測(cè)試,根本不去檢查探頭是否需要補(bǔ)償,示波器是否需要校驗(yàn)。只有在一些大公司或經(jīng)過培訓(xùn)的工程師才會(huì)在使用前做準(zhǔn)備工作
示波器使用前需要自校準(zhǔn)和需要探頭補(bǔ)償調(diào)節(jié),執(zhí)行這種調(diào)節(jié)是使探頭匹配輸入通道。
首次操作儀器時(shí)以及同時(shí)顯示多個(gè)輸入通道的數(shù)據(jù)時(shí),可能需要在垂直和水平方向上校準(zhǔn)數(shù)據(jù),以使時(shí)基、幅度和位置同步。例如,發(fā)生明顯溫度變化(》 5°) 時(shí)就需要進(jìn)行校準(zhǔn)。
從通道輸入連接器上斷開任何探頭或電纜。確保儀器運(yùn)行并預(yù)熱一段時(shí)間。R&S示波器從 File(文件)菜單中,選擇Selfalignment(自校準(zhǔn))。
在 Control(控制)選項(xiàng)卡上,點(diǎn)擊Start Alignment(開始校準(zhǔn))。
R&S示波器完成此過程需幾分鐘時(shí)間。有的示波器可能需要一個(gè)小時(shí)以上時(shí)間。整體通過/失敗結(jié)果會(huì)顯示在Overall alignment state(整體校準(zhǔn)狀態(tài))字段中。每個(gè)輸入通道各個(gè)校準(zhǔn)步驟的結(jié)果會(huì)顯示在Results(結(jié)果)選項(xiàng)卡中。
二、示波器之相位的測(cè)量
利用示波器測(cè)量兩個(gè)正弦電壓之間的相位差具有實(shí)用意義,用計(jì)數(shù)器可以測(cè)量頻率和時(shí)間,但不能直接測(cè)量正弦電壓之間的相位關(guān)系。利用示波器測(cè)量相位的方法很多,下面,僅介紹幾種常用的簡單方法。
1.雙蹤法
雙蹤法是用雙蹤示波器在熒光屏上直接比較兩個(gè)被測(cè)電壓的波形來測(cè)量其相位關(guān)系。測(cè)量時(shí),將相位超前的信號(hào)接入YB通道,另一個(gè)信號(hào)接入YA通道。選用YB觸發(fā)。調(diào)節(jié)“t/div”開關(guān),使被測(cè)波形的一個(gè)周期在水平標(biāo)尺上準(zhǔn)確地占滿8div,這樣,一個(gè)周期的相角360°被8等分,每1div相當(dāng)于45°。讀出超前波與滯后波在水平軸的差距T,按下式計(jì)算相位差φ:
φ=45°/div×T(div)
如T==1.5div ,則φ=45°/div×1.5div=67.5°
2.圖形法測(cè)相位
將示波器的X軸選擇置于X軸輸入位置,將信號(hào)u1接入示波器的Y軸輸入端,信號(hào)u2接入示波器的X軸輸入端。適當(dāng)調(diào)節(jié)示波器面板上相關(guān)旋鈕,使熒光屏上顯現(xiàn)一個(gè)大小適宜的橢圓(在特殊情況下,可能是一個(gè)正圓或一根斜線)。
設(shè)Y軸偏轉(zhuǎn)板上的信號(hào)u1導(dǎo)前于X軸偏轉(zhuǎn)板上的信號(hào)u21/8周期,設(shè)u2的初相為零,即φ2=0,因此當(dāng)u2為零時(shí),u1為一個(gè)較大的值。如圖中的“0”點(diǎn)。此時(shí),熒光屏上的光點(diǎn)也相應(yīng)地位于“0”點(diǎn)。隨著時(shí)間的變化,u1上升,u2也上升,則熒光屏上的光點(diǎn)向右上方移動(dòng)。當(dāng)經(jīng)1/8周期后,u1、u2分別到達(dá)“1”點(diǎn),此時(shí)u1到達(dá)最大值,u2為一個(gè)較大的值,熒光屏上的光點(diǎn)位于相應(yīng)的“1”。如此繼續(xù)下去,熒光屏上的光點(diǎn)將描出一個(gè)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的橢圓。如果u1滯后于u2則形成一個(gè)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的橢圓。當(dāng)然,這只有在信號(hào)頻率很低時(shí)(如幾赫茲),且在短余輝的熒光屏上便會(huì)清楚地看到熒光屏上的光點(diǎn)順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。由上述可見橢圓的形狀是隨兩個(gè)正弦信號(hào)電壓u1、u2相位差的不同而不同。因此可以根據(jù)橢圓的形狀確定兩個(gè)正弦信號(hào)之間的相位差Δφ。設(shè)A是橢圓與Y軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo),B是橢圓上各點(diǎn)坐標(biāo)的最大值。由圖可見,A是對(duì)應(yīng)于t=0時(shí)u1的瞬時(shí)電壓,即
A=Um1sinφ1
B是對(duì)應(yīng)于u1的幅值,即
B=Um1
于是A/B=(Um1sinφ1)/ Um1= sinφ1
來表示。在實(shí)際測(cè)試中為讀數(shù)方便,常讀取2A,2B(或2C,2D),按式
Δφ=arc sin(2A/2B)或Δφ=arc sin(2C/2D)來計(jì)算相位差。
如果橢圓的主軸在第1和第3象限內(nèi),則相位差在0°~90°或270°~360°之間;如果主軸在第2和第4象限內(nèi),相位差在90°~180°或180°~270°之間。
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