第3章 电子式电测仪表课件

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1、第3章电子式电测仪表授课老师：前言●电子式电测仪表种类很多，应用范围也很广，电子示波器是其中的一种。按用途与特点分类如下：通用示波器取样示波器数字存储示波器专用示波器●专用示波器有矢量示波器、环扫描示波器和逻辑示波器等上一页下一页本章内容§3.1电子示波器原理§3.2电子示波器的应用§3.3取样示波器§3.4数字存储示波器上一页下一页返回§3.1电子示波器原理（1）3.1.1示波器的基本结构通用示波器原理框图上一页下一页返回§3.1电子示波器原理（2）1．示波管简称CRT，它是一种利用高速电子冲击荧光屏使它发光的显示器件。示波管由电子枪、偏转

2、系统和荧光屏三个部分组成，整个结构密封在一个喇叭状的抽成真空的玻璃壳中。被测信号经垂直偏转板显示上一页下一页返回§3.1电子示波器原理（3）偏转原理上一页下一页返回§3.1电子示波器原理（4）2.扫描方式(连续扫描和触发扫描)采用连续扫描时，如果TnnTs，屏幕上的波形会有“移动”现象上一页下一页返回§3.1电子示波器原理（5）触发扫描上一页下一页返回§3.1电子示波器原理（6）3.双踪显示双踪显示实现的方法一般是用双束示波管或用单束示波管外加电子开关。采用双束示波管的示波器结构复杂、价格较贵。利用单束示波管实现双踪显示的方法如图所示：上一

3、页下一页返回§3.1电子示波器原理（7）控制S1、S2的方法有两种，即交替法和断续法。(a)交替法显示波形(b)断续法显示波形上一页下一页返回§3.1电子示波器原理（8）4.其它放大器作用灵敏度选择开关(“V/DIV”或“VOLTS/DIV”)扫描速度控制(“T/DIV”或“SEC/DIV”)示波器电源（高压部分和低压两部分）上一页下一页返回§3.1电子示波器原理（9）3.1.2示波器的主要性能指标频率响应范围扫描速度输入阻抗偏转灵敏度时域响应指标上一页下一页返回§3.1电子示波器原理（10）标准矩形方波的示波器显示图形上一页下一页返回§3.

4、2电子示波器的应用（1）3.2.1电压的测量交流电压的测量上一页下一页返回§3.2电子示波器的应用（2）直流电压的测量“VOLTS/DIV”的指示值为0.5，则Vp-p=0.53.7=1.85V。上一页下一页返回§3.2电子示波器的应用（3）时间间隔的测量3.2.2时间的测量上一页下一页返回§3.2电子示波器的应用（4）上升时间的测量上一页下一页返回§3.2电子示波器的应用（5）3.2.3两个同频率信号相位差的测量1．直接测量法上一页下一页返回§3.2电子示波器的应用（6）2．李萨育图形法上一页下一页返回§3.2电子示波器的应用（7）3.2

5、.4频率的测量频率测量的另一种方法是李萨育图形法，即在示波器的X轴加可调标准频率信号，在Y轴加被测信号。反复调节标准信号的频率和幅值，使示波器显示稳定的圆形或椭圆形，则被测频率，式中为标准信号的频率值。上一页下一页返回§3.3取样示波器（1）3.3.1取样原理取样保持器的基本原理图上一页下一页返回§3.3取样示波器（2）取样示波器工作波形图上一页下一页返回§3.3取样示波器（3）3.3.2取样示波器的基本组成取样示波器原理框图上一页下一页返回§3.4数字存储示波器（1）3.4.1数字存储示波器的基本组成典型数字示波器原理框图上一页下一页返回§

6、3.4数字存储示波器（2）3.4.2数字存储示波器的信号采集技术1．采样方式（1）实时采样上一页下一页返回§3.4数字存储示波器（3）（2）等效时间采样①随机采样②顺序采样随机采样多点随机采样上一页下一页返回§3.4数字存储示波器（4）顺序采样2．采样速率上一页下一页返回§3.4数字存储示波器（5）3．采样器件两路组合采样原理图并联比较式A/D转换器上一页下一页返回§3.4数字存储示波器（6）CCD＋A/D技术CCD＋A/D组合采集原理图上一页下一页返回§3.4数字存储示波器（7）4．采样存储器采样存储器的结构形式上一页下一页返回§3.4数字

7、存储示波器（8）5．触发方式触发功能示意图上一页下一页返回§3.4数字存储示波器（9）毛刺触发捕捉尖峰干扰的波形上一页下一页返回§3.4数字存储示波器（10）3.4.3数字存储示波器的波形显示技术1．点显示技术视觉混淆示意图上一页下一页返回§3.4数字存储示波器（11）2．数据点插入技术用数据点插入技术可以解决视觉错误问题，主要有两种插入方法，即线性插入和曲线插入。上一页下一页返回§3.4数字存储示波器（12）3.4.4数字存储示波器的控制系统数字存储示波器的控制系统需要完成数据采集、数据处理、显示、人机控制等功能，用一个微处理器很难及时完成

8、这些任务，因此现代数字存储示波器出现多CPU系统。通常一个CPU为主CPU，具有相应的存储器(ROM、RAM)、输入输出接口（I/O）和外设(键盘、显示器等)，执行