255389annizj电子测量仪器教案第4章

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1、课题第四章电子示波器4.1概述4.2示波器测试的基本原理（一）教学目标知识与能力：1.掌握电子示波器的定义、分类等。2.理解阴极射线示波管和波形显示的原理。过程与方法：通过观察和讲解，情感、态度与价值观：培养学生的严谨的科学态度教学重点阴极射线示波管和波形显示的原理。教学难点阴极射线示波管和波形显示的原理。新授课4.1概述显示器：阴极射线示波管。实质：电过程T图像（通过阴极射线示波器来实现）。用途：测量信号的波形；测量信号的电压、频率、周期、相位差等。利用传感器，还可测量各种非电量。示波器工作方式：X-Y,反映两个信号之间的函数关系。分类：通用示波器（包括简易示波器、慢扫描示波器、多线示波器和

2、多踪示波器等）；取样示波器；存储示波器；特种示波器等。4.2示波测试的基本原理4.2.1阴极射线示波管示波器管：静电偏转的阴极射线示波管。电气结构：电子枪、偏转系统和荧光屏。整个密封在玻璃壳内，成为大型的电真空器件。实质：电信号T光信号。普通示波器的结构示意图及供电电路如图所示。荧光屏1.电子枪组成：灯丝（F）、阴极（K）、控制栅极（G）、第一阳极（A1）、第二阳极（A2）和后加速极（A3）。作用：发射电子并形成很细的高速电子朿，撞击荧光屏而发光。灯丝：加热阴极。阴极：发射电子，控制射向荧光屏的电子流密度，改变荧光屏亮点的辉度。控制栅极：控制射向荧光屏的电子流密度，从而改变荧光屏亮点的辉度。（

3、实现：调节电位器為，改变栅、阴极之间的电位差）。第一阳极和第二阳极：加速电子束，聚焦作用。/?P2“聚焦”电位器：改变第一阳极的电位。RP3“辅助聚焦”电位器：改变第二阳极的电位。调节尺门和/?P3：使电子束在荧光屏上会聚成点，保证清晰度。注意：示波管的“辉度”与“聚焦”相互关连的。在使用示波器时，这二者经常要配合调节。后加速极A3（位于荧光屏与偏转板之间）：加速电子朿，增加光迹辉度。练习习题小结1.电子示波器（简称示波器）：利用印记涉嫌示波管作为显示器的一种电子测量仪器。它可以把人眼看不见的电过程转换成具体的可见图像，主要用于被测信号的波形，并可以通过显示的波形测量被测信号的电压、频率、周期

4、、相位差等。利用传感器，示波器还可测量各种非电量。2.示波器分类：通用示波器（包括简易示波器、慢扫描示波器、多线示波器和多踪示波器等）；取样示波器；存储示波器；特种示波器等。3.示波器电器结构包括：电子枪、偏转系统和荧光屏。布置作业习题课题4.2示波器测试的基本原理（二）教学目标知识与能力：阴极射线示波管和波形显示的原理。过程与方法：通过观察和讲解，情感、态度与价值观：培养学生的严谨的科学态度教学重点阴极射线示波管和波形显示的原理。教学难点阴极射线示波管和波形显示的原理。新授课1.偏转系统垂直偏转在前（靠近笫二阳极），水平偏转板在后。两对偏转板各自形成静电场，分别控制电子束在垂直和水平方向的偏

5、转。电子束在偏转电场作用下的运动规律（以垂直偏转板为例），其偏转距离y可用下式来表示。y=SyUy式屮Sy—一垂直偏转灵敏度，单位：每伏厘米，符号：cm/V；uy一一加于垂直两偏转板上的电压，单位：伏，符号：V。Sy表示：加在垂直偏转板上的每伏电压所能引起的偏转距离（示波测量方法的理论基础）。注意：此结论也适于交流电压。示波器垂直偏转因数单位：V/cm。表示：光点在Y方向偏转lcm所需加在Y轴偏转板上的电压值（峰-峰值）。2.荧光屏原理：荧光膜（髙速电子束轰击）T电子光点T余辉T当电子束随信号电压偏转时,光点轨迹移动T形成信号波形。注意：不应当使亮点长时间停留于一个位置（原因：高速电子束轰击荧

6、光屏，产生热,过热会减弱磷光物质的发光效率，严重时烧成一个黑斑）。有效面积：中间平整的部分（矩形的较之圆形平有效面枳较大）。使用时，应尽量使波形映现在有效面积内。外刻度片：在荧光屏的外边加一块用有机玻璃，标有垂直和水平方向的刻度。内刻度片：有的分度刻在荧光屏玻璃内侧（优点：消除波形与刻度片不再同一平面上所造成的视觉误差）。4.2.2波形显示原理1.波形显示电子束受“X和"y共同作用的结果。观测原理：偏转特性（即：电子束的偏转距离正比于加到偏转板上的电压大小）。电子束沿两个方向的运动是相互独立的，亮点的位置取决于同时加在两副偏转板上的电压，当不加任何信号或分别为等电位时，亮点则处于中心位置。当只

7、在垂直板上加一个随时间做周期性变化的被测电压，则电子束沿垂直方向运动，其轨迹为一水平线段（水平亦同）。两种情况分别如图（a）和（b）所示。要显示被测电压随时间变化的波形，就耍把屏幕作为一个直角坐标，其垂直轴作为电压轴，水平轴作为时间轴，使电子束在垂直方向偏转距离正比与被测电压的瞬时值，水平方向作恒速运动。则必须在示波器的水平偏转板上加随吋间线性变化的扫描锯齿波电压。练习习题小结1.扫描：当仅在水平