示波器的原理和使用（精选12篇）
键盘的内部有一块微处理器，它控制着键盘的全部工作，比如主机加电时键盘的自检、扫描，扫描码的缓冲以及与主机的通讯等等。当一个键被按下时，微处理器便根据其位置，将字符信号转换成二进制码，传给主机和显示器。如果操作人员的输入速度很快或CPU正在进行其它的工作，就先将键入的内容送往内存中的键盘缓冲区，等CPU空闲时再从缓冲区中取出暂存的指令分析并执行。
按照按键方式的不同键盘可分为接触式和无触点式两类。接触式键盘就是我们通常所说的机械式键盘，它又分为普通触点式和干簧式。普通触点式的两个触点直接接触，从而使电路闭合，产生信号；而干簧式键盘则是在触点间加装磁铁，当键按下时，依靠磁力使触点接触，电路闭合。与普通触点式键盘相比，干簧式键盘具有响应速度快、使用寿命长、触点不易氧化等优点，
无触点式键盘又分为电容式、霍尔式和触摸式三种。其中电容式是我们最常用到的键盘类型，它的触点之间并非直接接触，而是当按键按下时，在触点之间形成两个串联的平板电容，从而使脉冲信号通过，其效果与接触式是等同的。电容式键盘击键时无噪声，响应速度快，但是价格很高一些。
按照代码转换方式键盘可以分为编码式和非编码式两种。编码式键盘是通过数字电路直接产生对应于按键的ASCII码，这种方式目前很少使用。非编码式键盘将按键排列成矩阵的形式，由硬件或软件随时对矩阵扫描，一旦某一键被按下，该键的行列信息即被转换为位置码并送入主机，再由键盘驱动程序查表，从而得到按键的ASCII码，最后送入内存中的键盘缓冲区供主机分析执行。非编码式键盘由于其结构简单、按键重定义方便而成为目前最常采用的键盘类型。由此多姿多彩的多媒体键盘便应运而生，这些键盘通常出现在品牌机上，如联想、同方、海尔、海信等，品牌机的“单键上网”也是基于此原理。另外像Acer、爱国者一些厂商也单独生产许多型号的多媒体键盘。
在无线广播发射领域, 谐波的产生是不可避免的, 它的存在对于广播发射机系统的稳定、天馈线系统的正常工作有很大的隐患, 必须尽最大可能进行消除。
单频信号 (基波) 作用在非线性负载时, 信号发生畸变, 流过的电流与所加的电压无法呈线性关系, 形成包含许多高频分量的非正弦电流, 根据傅里叶原理分析, 非正弦电流包含的高频分量频率为基波频率整数倍, 即为谐波。
本文将从谐波产生的原理出发, 对谐波产生的必然性进行分析, 并根据谐波的特点对谐波消除的几种方法进行比较, 最后介绍通过matlab软件设计的谐波滤波器。
2 谐波产生原理分析
2.1 傅里叶级数
任何周期信号都可以分解为基波正弦波和一系列频率为基波频率整数倍的谐波正弦波的叠加, 这就是傅里叶级数展开形式。以方波信号为例, 设其函数表达式如下:
下面将f (t) 用傅里叶级数展开, 如公式2:
通过 (2) 式的傅里叶级数展开式, 可以明显的看出方波信号是由不同频率的正弦波叠加而成的。当n=1对应的分量为基波, n大于2的分量依次为二次谐波…n次谐波。显然, 方波信号的频率成分除了基波意外还有三次、五次甚至更高次谐波, 谐波的频率为基波频率的奇数倍 (因为原信号为奇对称, 所以无偶数次谐波出现) , 通过matlab对矩形波信号进行1024点FFT变换, 频谱分析如图1所示。
显然, 高次谐波的频率为基波的奇数倍, 且幅度随谐波次数的增高而降低。
当谐波的次数越高, 傅里叶展开式越接近于矩形波, 即f’ (t) 越接近f (t) , 图2给出了最高谐波为三阶和十阶时, 两信号的逼近程度。
根据图2可以看出, 当傅里叶级数阶数越高, 展开式与矩形波的误差越小, 即高阶数成分占得比例越小, 也就是截止误差越小。
2.2 信号通过非线性元件产生的畸变
单频正弦信号作用在非线性元件或负载时, 就会产生谐波, 由于叠加了谐波所以原信号发生畸变。在无线广播发射机中, 非线性元件使激励器产生的单频正弦信号通过它们以后, 较大的背离原来的正弦波形, 示意图如图3。
设激励器产生的正弦激励信号表达式如下:
信号经过非线性元件之后, 变为含有多次谐波分量的信号表达式如下:
设f1 (t) 的频率为5MHz, f2 (t) 信号含有二次和四次谐波, 波形比较如图4所示。
显然, 畸变的信号已经与原正弦信号产生较大的区别, 这不但严重影响了信号的传输质量, 更占用了较大的带宽, 在广播发射领域是不允许的。
3 谐波的危害与消除
目前, 我国的无线广播发射机天线在基波频率的阻抗多为50Ω、75Ω、150Ω和300Ω, 在谐波频段, 发射机的输出阻抗不能与天线的输入阻抗完全匹配, 谐波成分不能辐射出去, 反射回来形成较大的驻波比, 影响发射机的工作状态。另外, 谐波的频率往往较高, 对大型电子元件包括电子管、真空电容的寿命等都会造成不良影响, 甚至对VHF频段的电视信号产生干扰, 因此必须对谐波加以消除。
消除谐波的思路主要有:一装设谐波补偿装置来补偿谐波, 这对各种谐波源都是适用的;二对电力电子装置本身进行改造, 使其不产生谐波, 且功率因数可控制为1。目前常用的消除谐波的方法有三种, 即无源滤波、有源滤波和无功补偿, 三种方法的优缺点如表1所示。
无源滤波器以其低成本、经济简便的优点, 已被广泛的安装在谐波源处或信号上天线之前, 最大程度的吸收谐波电流。
4 谐波滤波器的matlab设计
谐波滤波器一般为低通滤波器, 抑制高次谐波。例如某多频发射机所用的谐波滤波器就是低通滤波器, 电路示意图如图5所示。
Matlab在滤波器设计方面具有强大的功能, 通过程序或工具箱均能实现低通、高通、带通、带阻滤波器的设计。下面设计低通谐波滤波器并对其功能进行仿真。
短波发射机的工作频率范围为2.3MHz-26.1MHz, 假设载波频率为5MHz, 谐波分量有二次谐波和四次谐波, 频率分别为10MHz和20MHz, 要求设计一个谐波滤波器, 将基波5MHz以外的高次谐波分量都滤除掉。在matlab主程序运行sptool命令, 将含有这三个频率分量的信号导入signals, 然后设计滤波器, 选择设计类型IIR切比雪夫I型滤波器, 在最小阶数条件下, 设置通带临界频率5MHz, 阻带临界频率为10MHZ, 取样频率为1GHz, 通带衰减小于0.1dB, 阻带衰减大于50dB, 如图6所示。
由图6可以看出, 我们设计的谐波滤波器的幅频特性。将含三个频率的混频信号经我们设计的低通滤波器之后, 信号的时域波形发生如下变化, 如图7所示。
为了更清楚的观察这一变化, 我们再看两信号的频域变化, 如图8所示。
显然, 通过低通滤波器之后, 高频分量都被滤除掉, 只剩下频率为5MHz的基波, 我们设计的低通谐波滤波器满足要求。
这样, 我们根据对谐波滤波器的要求, 可以方便快捷的进行滤波器设计, 并可以通过simulink对我们设计的滤波器进行仿真, 满足指标要求。
5 结论
在广播发射系统中, 谐波不可避免的存在并影响发射机的正常工作。本文首先通过傅里叶级数理论, 定性分析了谐波产生的原理, 并仿真了高低阶傅里叶级数对原信号的逼近, 简单比较了目前消除谐波方法的优缺点, 用matlab软件设计了低通谐波滤波器, 并进行了滤除高次谐波的仿真, 具有一定的理论和实际参考价值。
摘要：本文对谐波产生的原理进行了分析, 对目前常用的消除谐波的三种方法进行了比较, 介绍了通过matlab软件设计的无源谐波滤波器, 并用该滤波器对信号谐波滤波的功能进行了验证。
关键词：谐波产生原理,滤除方法,谐波滤波器设计,仿真
参考文献
[1]陈后金.信号与系统.北京:北京交通大学出版社, 清华大学出版社, 2006.
[2]张选正, 徐智林, 张金远.谐波治理与无功补偿技术问答.北京:化学工业出版社, 2009.
常用的方框式水平仪,如图1所示。主要由框架1和弧形玻璃管主水准器2以及调整水准3组成。利用水平仪上水准泡的移动来测量被测部位角度的变化。
框架的测量面有平面和V形槽。V形槽便于在圆柱面上测量。弧形玻璃管的表面上有刻线,内装乙醚(或酒精),并留有一个水准泡。水准泡总是停留在玻璃管内的最高处。若水平仪倾斜一个角度,气泡就向左或向右移动。根据移动的距离(格数),直接或通过计算即可知道被测工件的直线度、平面度或垂直度误差。
二、方框式水平仪的精度与刻线原理
方框式水平仪的精度是以气泡偏移一格时,被测平面在1m长度内的高度差来表示的。如水平仪偏移一格,平面在1m长度内的高度差为0.02mm,则水平仪的精度为0.02mm/1000mm。
水平仪的刻线原理,如图2所示。假设平板处在水平位置,在平板上放置一根长1m的平尺,平尺上水平仪的读数为零。若将平尺一端垫高0.02mm,相当于平尺与平板成的4″夹角。气泡移动的距离为一格,则水平仪的精度为0.02mm/1000mm。
水平仪玻璃管,曲率半径R=103132mm。当平面在1000mm,长度中倾斜0.02mm,则倾斜角θ为:
图2 框式水平仪工作原理
水准泡转过的角度应与平面转过的角度
相等,则水准泡移动的距离(1格) 为:
三、框架水平仪的使用方法
框架水平仪的两个V形测量面是测量精度的基准,在测量中不能与工作的粗糙面接触或摩擦。安放时必须小心轻放,避免因测量面划伤而损坏水平仪和造成不应有的测量误差。
用框架水平仪测量工件的垂直面时,不能握住与水平尺侧面相对的部位用力向工件垂直平面推压。正确的测量方法是手握水平尺测面内侧,使水平仪平稳、垂直地(调整气泡位于中间位置)贴在工件的垂直平面上,然后从纵向水准读出气泡移动的格数。
使用水平仪时,要保证水平仪工作面和工件表面的清洁。测量水平面时,在同一个测量位置上,应将水平仪调至相反的方向再进行测量。当移动水平仪时,不允许水平仪工作面与工件表面发生摩擦,应该提起来放置,如图3所示。
图3 水平仪的使用方法
当测量长度较大的工件时,可将工件平均分若干尺寸段,用分段测量法。然后根据各段的测量读数,绘出误差坐标图,以确定其误差的最大格数。床身导轨在进行纵向垂直平面内直线度的检验时,将方框水平仪纵向放置导轨上,从左到右,依次记录在每一测量长度位置时的水平仪读数。将这些读数依次排列,用适当的比例画出导轨在垂直平面内的直线度误差曲线。水平仪读数为纵坐标,在起始位置时的水平仪读数为起点,由坐标原点起作一折线段,其后每次读数都以前折线段的终点为起点,画出应折线段,各折线段组成的曲线,即为导轨在垂直平面内的直线度曲线。曲线相对其两端连线的最大坐标值,就是导轨全长的直线度误差。
实例:用水平仪检查机床导轨的直线度。水平仪是测量工作中使用较为广泛的一种精密量仪。它使用方便、测量精度高,但它只能测量导轨在垂直平面内的直线度,而不能测量导轨在水平平面内的直线度误差。
设导轨长度为1600mm,用精度为0.02mm/1000mm的方框式水平仪(方框尺寸为200mm×200mm)检查。测量过程如下:调整导轨水平。将水平仪置于导轨中间和两端位置上,调整导轨水平状态,使水平仪在任意位置气泡都在显示范围内显示,逐段检查并读数。将导轨分成八段,在每200mm段位置上依次读出气泡显示刻度值,假设依次为+1,+2,-1,0,+3,+1,-2,-2(单位:格)。直线度误差值的确定,可通过作图法或计算法求出直线度误差值。
作图方法:在坐标纸上将测得的各段读数按累计(代数和)的坐标值依次标出相应导轨段坐标点,连接各坐标点即为导轨在垂直平面内的直线度误差曲线。连接首尾两点的直线即为理想导轨直线,如图4所示。由图可知,导轨最大误差格数为4.5格(图中α为安装水平倾斜角)。
图4 导轨直线度误差曲线
将最大误差格数转换为直线度误差值,计算公式如下:
△=nil
式中△—直线度误差值(mm);
n—误差曲线中的最大误差格数;
i—水平仪的精度(0.02mm/1000mm);
l—每测量段长度(mm)。
则:△=nil=4.5×(0.02/1000)×200=0.018mm
计算方法如下。
求读数的代数平均值:
δ平=(+1+2-1+0+3+1-2-2)/8=0.25格
逐项求相对值,即在原每一读数上减去代数平均值,得:+0.75,+1.75,-1.25,-0.25,+2.75,+0.75,-2.25,-2.25。
逐项求累积值。每一测量位置上的累积值,等于该位置的相对值与该位置前所有相对值的代数和。计算结果为:+0.75,+2.5,+1.25,+1,+3.75,+4.5,+2.75,0。
找出最大累积值与最小累积值之代数差,即为该导轨的直线度误差。则最大读数误差为:
n=+4.5-0=4.5格
换算成直线度误差值为:
△=nil=4.5×(0.02/1000)×200=0.018mm
测量大型零件的垂直度,如图5(a)所示。用水平仪粗调基准表面到水平。分别在基准表面和被测表面上用水平仪分段逐步测量并用图解法确定基准方位,然后求出被测表面相对于基准的垂直度误差。测量小型零件,如图5(b)所示。先将水平仪放在基准表面上,读气泡一端的数值,然后用水平仪的一侧紧贴垂直被测表面,气泡偏离第一次(基准表面)读数值,即为被测表面的垂直度误差。
水平仪使用完后,应涂上防锈油放入盒内并妥善保
管好。
关于各种型号的示波器，其实现原理大体相同。而若想快速熟悉某个产品的示波器，其最好的办法就是直接从对应产品的官网下载对应型号的用户使用手册。现在我以DSO-X3034A型号的示波器为例，来给大家简要做个示波器使用的介绍。
一般来说,对于示波器，有几个功能，我们需要经常用到：
I.示波器的先前配置
在用示波器去捕捉我们的波形之前，我们需要知道我们波形的特性，然后将其进行一个简单的配置，便于读取我们正在捕捉的波形。
1>触发极性
trigger ---->entry
2>直流或交流
若你的设备在直流下工作就选择直流，反之亦然。
按下对应通道的数字 ---->按第一个软键
3>选择好X轴的`单位
一般来说，若我们想要测波形的周期，那我们需要将其设置为S。当然其单位还有HZ等等，具体情况得根据我们的具体需求去分析。
cursors ---->屏幕中的Units ---->X Units Seconds
II.水平控制
水平控制包括两个按键，一个是用于将其波形进行水平方向的平移，但波形不放大。另一个是用于将波形进行水平方向的放大。
III.垂直控制
垂直控制包括两个按键，一个是用于将波形垂直方向的平移，但波形不放大。另一个是用于将波形进行垂直方向的放大。
有时我们观察波形时，发现我们的貌似和未捕捉的波形一样，依然成一条直线，这时不妨把波形垂直方向放大一下，看起Y轴是否看到明显的波形的变化。有时是由于我们没有放大波形才导致我们误认为我们没有捕捉到波形。
IV.测量控制
测量控制也包括两个按键，这两个按键需要结合起来使用。主要目的是测某两段之间的间隔。
V.如何以一个波形为参考，观看另一个波形的变化
有人会说，不是有STOP这个按键么?没错，但是STOP这个按键只看查看静态的波形，不能查看动态的波形。若我们想要将某个波形作为参考，我们就需要将其稳定在示波器的屏幕上，然后就达到了以此波形为参考的目的。具体做法：
trigger ---->level将其放在Y轴的某一段位置之后，便可将其稳定在示波器的屏幕上。这段位置需要你自己手动去寻找。
1.选择channel即信号输入通道.
2.预置面板各开关旋钮,调节亮度(辉度)和聚焦按钮,调节的度为图像清晰为主,调节水平扫描旋钮和垂直灵敏度调节旋钮即表示垂直方向每格幅度为多少伏特和水平方向每格时间为多少
3.调节垂直和水平移动调节旋钮让基线位置在屏幕中间于水平坐标刻度基本重合.
4.触发方式选择:
示波器通常有四种触发方式(1)常态(NORM)：无信号时，屏幕上无显示;有信号时，与电平控制配合显示稳定波形; (2)自动(AUTO)：无信号时，屏幕上显示光迹;有信号时与电平控制配合显示稳定的波形; (3)电视场(TV)：用于显示电视场信号; (4)峰值自动(P-P AUTO)：无信号时，屏幕上显示光迹;有信号时，无需调节电平即能获得稳定波形显示。该方式只有部分示波器(例如CALTEK卡尔泰克CA8000系列示波器)中采用.
5.校准:
其方法就是一般情况下示波器有一个标准方波信号输出口当获得基线后即可将探头接到此处,此时屏幕会有一串方波信号,调节电压量程和扫描时间因素按钮,方波的幅度和宽窄都
应该变化,这样说明示波器基本可以使用调整完毕(首先打开示波器电源,出现水平线,没有的话调通道上下位置旋钮,调节亮度聚焦,使水平线清晰,选扫描模式为自动,选触发源为ch1,调节触发电平,显示稳定的波形如果波形太大或者太小,可调节电压量程旋钮,如果波形周期显示不合适可调整扫描速度旋钮.)
姓名： 施三保
部门： BMP开发部
工号： 91248
日期： 2006-9-5
摘要：通过实际项目模块测试过程，探讨和总结了公司Agilent示波器的一些使用技巧和方法，结合公司的测试规范，介绍了一些常用性能指标的测试。关键词：示波器；技巧；性能；总结；模块
Abstract: According to the process of practical test of the model, and in order to share my test experience, some skills and methods of how to use the oscillograph well are presented.In term of the test criterion of our company, test way of common performances is introduced as well.Keywords: Oscillograph;Skill；Performance;Conclusion;Module
前
言
示波器是电源开发工程师必要的工具，几乎每天都要使用。公司一般使用安捷伦示波器，功能十分强大，许多开发人员都是第一次使用这样的示波器，对于其繁琐的操作和复杂的功能往往不知所措，许多人也只了解其一般的基本功能，这些都会一定程度的影响工作效率和开发进度甚至测试错误的数据。我自入职以来，没有参加很多的调试和设计工作，但做过很多模块的测试，对于安捷伦示波器54624A的使用有了一些自己的心得，鉴于公司没有示波器使用的教程、培训和使用手册等，现写下我的一点体会，希望能对其他同事有一点点帮助。
一，示波器使用注意事项
1,测量时不要超过模拟探头的最高电压：
①类为300Vrms,400Vpk;② 类为100Vrms,400Vpk，否则可能损坏示波器。
2,注意测量时的接地，如果需要把接地线连到不能用电源线接地的电路中某一点，就应该使用差分探头。
3,开始测量时，进行探头补偿，使其特性与示波器相匹配。方法是将探头连到Probe Comp上，按下autoscale(自动定标)，然后使用非金属工具调整探头上的电容器，获得较为平坦的脉冲。
4,选择示波器输入阻抗；按Inped软键选择，50欧模式使用50欧配套电缆，用于高频测量，可使得信号通道中反射最小，得到最准确的测量结果；1M欧模式用于普通测量，需要使用探头，阻抗越高，示波器对被测电路的负载影响越小。
5.调节显示亮度；按下Display软键，旋转输入旋钮可以改变显示亮度，可在0到100%之间调节，Grid软键中显示了其亮度级，网络中的每个主格对应于显示屏顶部状态行中示出的扫描速度时间；为了改变显示波形的亮度，可以通过旋转前面板左下角的Intensity（亮度）旋钮。
6.开始和停止数据采集。通过按Run/Stop键来进行波形采集与停止采集的切换，当其为绿色时，为采集信号状态，为红色时为停止采集状态，当触发模式为stop时，可以旋转水平与垂直按钮，对显示的波形进行缩放与测量。二，基本测量功能
1，选择触发模式
①Normal常规模式显示符合触发条件时的波形，否则示波器不触发，显示屏也不更新，示波器等待从触发源来的有效信号；②Auto自动模式，显示屏自动更新，即在不符合触发条件时强制示波器触发，在其它触发事件未发上时产生内部触发信号；③Auto Level自动电平模式，示波器首先是常规触发，如果没有发现信号就自动触发。2.选择触发耦合
按下Mode/Coupling键，可以选择DC，AC，LF Reject和TV耦合等方式。①DC直流耦合允许DC和AC信号进入触发通道；②AC耦合将高通滤波器（3.5Hz）放入触发通道，去除任何DC偏执电压。③LF Reject耦合将50KHz高通滤波器与触发器串联，去除波形中的低频噪声，得到稳定的边沿触发。TV耦合通常为灰色不可选状态。④Noise Rej为触发电路增加了时滞，触发电路对噪声灵敏度会降低，需要大幅度波形来触发示波器。⑤HF Reject耦合在触发通道增加了一个50KHz的低通滤波器，去除触发波形中的高频成分。以上方式都是为了防止误触发，当信号源杂讯较大时可作适当调节。3.采集模式的选择
按采集键（Acquire）显示采集菜单，通过其可以调节信号中的细节水平或是完整信号，对仪器进行全面控制。①Normal常规模式，在大多情况下常规模式可以得到最好的波形图象。可以在更多工作点看到正确信号。②Peak Detect峰值检测模式，将峰值检测与无限余晖结合，是查找伪信号和毛刺的有效方法，可以显示任何宽度大于1ns的信号脉冲，在500us/div或更小的扫描速度时，窄毛刺与尖边沿的显示更加明显。③Average平均化模式，在触发模式时为了滤除噪声干扰一般选择这种模式，平均化多次触发，以减小噪声并提高分辨率，对多次触发的平均化需要有稳定的触发，通过旋转输入按钮来设置平均数，设置的平均数越高，就越能更好的减小噪声和提高分辨率。④Realtime实时模式，此模式下示波器在一次触发事件期间采集所有的波形样本，在打开其它任何采集模式时，都可以打开实时模式，可以捕捉偶然触发、不稳定的触发或复合变化波形，如眼图等。4.进行游标测量
使用面板Cursors键，可以进行定制电压或时间测量。可以选择三种模式：①Normal模式显示△X, 1/△X和△Y的值。②Binary（二进制）显示在该键上方的二进制逻辑电平，指示所有显示通道的当前X2和X2游标位置。③Hex（十六进制）显示在该软键正上方的十六进制逻辑电平，指示当前X2和X2游标位置。选择X和Y软键，通过旋转输入按钮可对其进行调节。5.进行自动测量
按Quick Meas可对任何通道源在任何运行中的数学函数进行自动测量，所选择测量的最后三次测量结果显示在软键上方的屏幕上，或当选择某些菜单时在显示区中心示出，当平移或缩放时，也可用快捷测量方法测量已停止的波形。开启的游标示出最新选择测量的波形部分。具体操作是：按下Quick Meas键显示则栋测量菜单，按下Sourse键选择要进行快捷测量的通道或运行数学函数，如果显示No Edge(无边沿)，Clippod(被削波)，Low Signal(低信号)，“<值”或“>值”时，表示测量结果不可靠。按下Select软键，然后旋转输入按钮选择所要进行的测量，按下Measure软键，开始自动测量，可以进行自动测量的参数值分别为：①时间测量：有计数器、占空比、频率、周期、上升时间、下降时间、+宽度、-宽度、最大处的X值、最小处的X值；②相位和延迟：分别有相位和延迟；③电压测量：有平均化、幅度、波低、最大值、最小值、峰峰值、RMS、波顶；④前冲和过冲等参数； 其中均方根RMS的定义为： RMSDCxi1n2in
(n为测量的点数，xi为测量的第i点的值)
占空比=正宽度/周期
相位差=两个波形之间的延迟/第一波形的周期.6.触发类型的选择
通过定义触发条件，将示波器显示与被测电路进行同步，对于大多数触发类型，可以将任何输入通道或外部触发BNC连接器作为触发源。可以使用的触发类型有：边沿触发、脉冲宽度触发（毛刺）、码型触发CAN（局域网控制器）触发、持续时间触发、IIC总线触发、序列触发、SPI（串行协议接口）触发、TV触发、USB（通用串行总线）触发等。根据需要选择不同的触发方式。在每次选择之后，当下次再使用示波器显示信号时，将自动的按照新的触发特性来显示。7.快速自动显示信号
为了省略以上烦琐的操作，快速的配置示波器，可以按下面板上的Autoscale软键，来显示所有活动的连接信号。此时示波器自动配置好，以最佳状态显示输入信号，自动的查找、开启和定标任何具有频率大于等于50Hz，占空比大于等于0.5％，峰峰值大于10mv的重复波形通道，所有不符合的通道将被关闭。如果不小心按下Autoscale键，可以按下Undo Autoscale来恢复原来设置。按下Channals（通道）软键来确定随后的自动定标中要显示的通道，可以是All Channals（所有通道），也可以是Only Displayed Channals（只显示有信号的通道）两种模式。
三，特殊测量功能
1.设置屏幕保护
按下Utility（实用键），选择Option软键，按下Screen Svr(屏幕保护)后选User Spell，同时旋转输入按钮进行选择字母，一共有35个字母可供选择，注意选定后应按下enter键确认。选择Svr Time可以设置示波器屏幕保护前闲置等待时间，软键中显示该分钟数，默认为6小时，设置完毕后，按下Preview可以进行预览。2.设置时钟
可以设置当前日期和时间，为24小时格式，这一时间和日期标记将显示在打印的硬拷贝以及软盘的目录信息中。按下实用键Utility，按Options软键，然后按clock软键显示时间菜单。按下year, month, day, hour或minute软键，通过旋转输入按钮选择所要设置的数字即可。3.使用软盘
可以使用软盘菜单向软盘装入文件或从软盘删除文件。①删除文件：将软盘插入示波器，按下file键选择软盘上的文件，然后按Delete File键来删除该文件；②输入文件：按下Load File软键将示波器中的文件装入软盘，可以装入的文件有设置文件、轨迹文件，以及使用示波器面板Save/Recale键建立的其他用户定义的设置或轨迹文件；本地语言文件包和系统软件文件。4.使用默认设置
按下Save/Recale软键，显示保存/调用菜单，按下Default Setup可以将示波器返回到工厂默认设置，其水平、垂直、触发、显示和其他等都将回到默认设置状态下。5.进行维护自检
按下Utility软键，然后再按下Service（维护）键，可以进行显示维护，主要有一下功能：①执行示波器上的自动校准，按下User Cal键；②查看用户校准状态，按下User Cal Status；③进行仪器自检；按下Start Self Test键；④查看关于示波器型号、代码版本信息、接入模块和校准状态的信息，即按下About Oscilloscope即可。
四，结语
1.氧气减压阀的工作原理
氧气减压阀的外观及工作原理。
氧气减压阀的高压腔与钢瓶连接，低压腔为气体出口，并通往使用系统。高压表的示值为钢瓶内贮存气体的压力。低压表的出口压力可由调节螺杆控制。
使用时先打开钢瓶总开关，然后顺时针转动低压表压力调节螺杆，使其压缩主弹簧并传动薄膜、弹簧垫块和顶杆而将活门打开。这样进口的高压气体由高压室经节流减压后进入低压室，并经出口通往工作系统。转动调节螺杆，改变活门开启的高度，从而调节高压气体的通过量并达到所需的压力值。
减压阀都装有安全阀。它是保护减压阀并使之安全使用的装置，也是减压阀出现故障的信号装置。如果由于活门垫、活门损坏或由于其它原因，导致出口压力自行上升并超过一定许可值时，安全阀会自动打开排气。
2.氧气减压阀的使用方法
(1)按使用要求的不同，氧气减压阀有许多规格，
最高进口压力大多为，最低进口压力不小于出口压力的2.5倍。出口压力规格较多，一般为，最高出口压力为。
(2)安装减压阀时应确定其连接规格是否与钢瓶和使用系统的接头相一致。减压阀与钢瓶采用半球面连接，靠旋紧螺母使二者完全吻合。因此，在使用时应保持两个半球面的光洁，以确保良好的气密效果。安装前可用高压气体吹除灰尘。必要时也可用聚四氟乙烯等材料作垫圈。
(3)氧气减压阀应严禁接触油脂，以免发生火警事故。
(4)停止工作时，应将减压阀中余气放净，然后拧松调节螺杆以免弹性元件长久受压变形。
(5)减压阀应避免撞击振动，不可与腐蚀性物质相接触。
3.其它气体减压阀
有些气体，例如氮气、空气、氩气等永久性气体，可以采用氧气减压阀。但还有一些气体，如氨等腐蚀性气体，则需要专用减压阀。市面上常见的有氮气、空气、氢气、氨、乙炔、丙烷、水蒸气等专用减压阀。
关键词：矫形器,成型器,制作过程,模型模具
近年来, 随着病伤残者的增加, 类似矫形器的体外装置越来越多, 在矫形器的研究过程中, 人们逐渐将新型材料应用到矫形器中, 新型材料的应用可以简单的制作成人们所需要的不同形状的矫形器, 在人体解剖学方面和人体运动力学方面都有着很好的附和性[1], 减少矫形支具带来的难度, 限制了材料的使用, 还增加了矫形器的适配性, 对人体方面没有多大的影响, 强度高, 质量轻, 耐腐蚀性好, 适应性强[2], 可以使其在城市医院和基层医院里得到较为全面的应用。
1 材料和方法
文章通过在对高分子纤维矫形器研究的同时, 参照模具研究, 按照不同的病理和肢体造型设计出矫形器成型器, 具体步骤如下表1:
通常情况下采用的原料油热塑板材, 它所具有的特点就是易成型, 容易修理, 使用快捷方面, 耐用。它包括低温和高温两种热塑板材, 低温热塑板材在加热到60-77°时变软, 便于修改, 常用与上肢矫形器;高温热塑板材一般在149-177°时软化, 这种板材因温度过高, 在人体上不宜直接成型, 需要制作模板, 制作过程较为复杂, 一般用于下肢体或脊柱等矫形器。
高分子玻璃纤维材料也是常用材料之一, 此材料在密闭条件下处于质软状态, 解封之后在冷水中浸泡6s, 静置6min后固化。达到要求后有着很好的透气性和X线透射性, 在坚韧度和抗潮湿等方面有着很好的能力, 可以保证长期使用而不变形[5]。
1.2矫形器成型器的构造
成型器根据不同的形状和用途, 其基本的构造和功能都不相同, 在腕手部位的构造可以从以下几点加以说明。该部位主要由主体、固定带、海棉片几部分构成。如下图1、图2、图3分别是几种不同的腕部矫形器。
1.2.1主体部分和人体的前臂相吻合, 是弧形凹槽设置, 腕部和人手掌相吻合, 此外还包括手指端、拇指端的矫形器[5]。其主要特点就是采用外力帮助肌无力和肌萎缩的手指腕部运动, 提高腕部的伸展能力。
1.2.2固定带主要是宽度不同的弹性带制成, 涉及到前臂上、腕手上、以及拇指上这几个固定带, 通两端的尼龙扣, 加压后随意固定在成型器外侧壁的尼龙粘上, 能够使该系统在没有人按压的过冲中是肢体外形能够在成型器内保持完好的状态和适应性, 最终达到成型的目的。
1.2.3成型器采用的海棉片是一层质软超薄的海棉片, 能够增加成型器的舒适性和适应性, 给成型器增大了适应空间[2], 在医疗过程中, 如果没有合适的成型器时, 可以适当的增加海绵片来达到要求。
1.3矫形器成型器的分类和命名
通常情况下, 按照治疗的部位来说, 可会分为上肢矫形器, 下肢矫形器, 脊柱矫形器;按照治疗的阶段分, 可以分为临时矫形器, 治疗用矫形器和功能性矫形器。按照治疗的分类进行划分, 可以分为固定性矫形器, 活动性矫形器, 负荷式矫形器。成型器在分类上有腕手位的, 肘关节位的, 颈椎、躯干、膝关节、足裸等几个部位的成型器[4], 各类中都有6种选号, 通常都是从下到大。两侧一共12种, 其中6片和海绵片一块放置, 供制作室和中心使用。
1.4成型器的使用方法
在确定使用矫形器时, 先确定伤残者使用的部位和身形, 参照大小和型号选择成型器, 取出预定的高分子纤维使用材料, 解除包装后放在水中浸泡6s排出冷水后, 将其放置在平面上舒展, 并按压, 在矫形器上铺设并绷紧, 直至成型器和肢体部位完全接触、吻合后, 将成型器上面带的固定带俩金环绕在所要保护的肢体的一端, 尽量保持拉力达到一致, 减少因拉力不平衡而造成成型器发生变形或者出现压痕。当静置时间达到6min后, 高分子材料制成的成型器已然固化, 通过修剪之后用砂纸对其进行打磨和抛光[2]。在视觉和舒适度上都要达到要求。固定固定带后, 便可以正常使用。在铺设过过程中, 可以用无纺布进行内衬, 方便取出和穿用。
2 结束语
在2012年8月至2013年5月期间, 矫形器成型器应用到89名患者中, 其中有38名患者使用腕手功能位的矫形器, 33位患者使用足裸位矫形器。13名患者使用躯干部位矫形器, 5名患者使用颈部矫形器。其中有5例在拇指内侧感到压迫, 2例在应用足裸矫形器一段时间后, 矫形器出现分层, 质变及强度下降, 在材料上没有造成浪费, 制作工艺上有所提高, 对制作质量和时间上都有所改善, 舒适度和通风效果都比较好, 可以应用到基层医院。
采用成型器制作出来的矫形器减少了制作时间和使用材料, 简化了矫形器的制作流程, 使新产品在应用时更加稳定。
参考文献
[1]徐晴岩, 陆铭.高分子材料在假肢矫形器制作领域的应用[J].高分子材料科学与工程研讨会.
[2]刘劲松, 刘志泉.现代高分子材料在假肢矫形技术领域中的应用[J].中国康复理论与实践, 2004, 10 (10) :634-635.
[3]刘晓红.下肢矫形器在瘫痪康复中的应用[J].中国组织工程研究与临床康复, 2008, 11 (31) :6252-6254.
[4]杜雁, 王安庆, 刘克敏, 等.矫形器在骨科康复中的应用[J].中国康复理论与实践, 2007, 13 (8) :772-774.
零点在不同示波器上会显示为不同的图标，该点的电压习惯上为0V。该点也是可以调整的，在屏幕上也会显示在不同的位置，这取决于要观察什么。在观察直流电压波形时，一般可以使零点靠近屏幕底部(图10)，因为要观察正值直流电压均在0以上，在观察交流电压波形时，一般将零点调整到屏幕中部，因为交流信号电压可能一半波形信号在零点以上，另一半在零点以下。
⑤通道
绝大多数示波器可同时给出2个或更多的信号波形。最常见的是2个，某些示波器可同时画出4个。每个信号由不同的异线进入示波器，被称为“通道”。在屏幕上常用某些字母或数字表示哪个波形是哪个通道(图11)的。
3相关术语
(1)触发
绝大多数的汽车输入信号是同期信号，且通常与发动机的转速相关。一个输入信号与一个示波器的扫描信号是不同步的，其结果是随着捕捉的一个一个信号使波形在屏幕上漂移或前后摆动。但可用触发信号使一个信号与示波器的扫描信号同步。为了避免波形非期望地漂移或摆动，必须使波形每次的重写都在同位置开始，这点正是触发信号的作用。在采用触发模式中，示波器在完成一个扫描后将等待到下一个触发信号再开始。若一个触发信号与所测信号的重复速率在时间上相关则对每次扫描显示的波形将被显示在屏幕上的同一位置。触发信号可以用单独的输入信号建立(例如用发动机第1缸次级点火的感应信号触发示波器扫描，以便观察喷油器驱动信号)或用波形信号自身(如用喷油信号触发示波器)。
对于触发，需要明白几个触发信号的概念，包括内部触发、外部触发、自动触发、普通触发，触发电平、触发时间标记和触发斜率。
①内部触发
内部触发是指触发信号是由触发信号自身或由示波器内部的震荡器或线频率传感器得到的。当波形不需要与发动机或点火信号同步时，通常使用内部触发。该波形由信号自身或系统内部运转的时钟触发。内部触发是示波器电路的
个功能，它不需要像外部触发那样要用外部事件触发。常见典型的内部触发的例子，如交流发电机的输出信号。
②外部触发
外部触发是指触发信号是从示波器的外部源，而不是从所显示的信号(如同内部触发那样)获得。汽车示波器的外部触发绝大多数被用于当希望个信号波形与需要的发动机或点火信号同步时的情况。一个外部触发源可使显示的波形与发动机第1缸火花塞高压线信号、点火的初级或次级信号(从点火线圈或其线路获得)同步。例如使用外部触发信号可使曲轴传感器信号与发动机第1缸火花塞点火信号同步。
③自动触发
自动触发是指示波器在一个按照示波器控制而选择的个速率自由运行。
④普通触发
普通触发是指示波器在个按照示波器控制(内部或外部)而选择的一个速率非自由运行的功能。
⑤触发电平
触发电平是振幅水平控制的初始电压，即在该电平处输八信号被触发以便同步该波形。举例来说，假如个由一系列方波组成的波形是不稳定的(漂移或从左至右穿过屏幕)，可在比通常电平稍高和稍低极限范围内设定一个触发电平。而示波器则等到它被一个达到设定电平的切换信号触发时开始扫描，即当电压信号的电平上升超过或下降低于所设定的电平时(取决于触发斜率的设定——触发电平设定)，该触发信号产生。同时，示波器将画出个较为稳定的信号踪迹，以便更有效地分析所关心的部分。一般情况下，仅在选定内部触发源时才有此功能。
⑥触发时间
触发时间标记是确定沿着波形在时间上的开始位置。在此位置上，输入信号被触发以便同步波形，这将获得最佳的波形图或最关心的部分波形。一般情况下，仅在选定内部触发源时才有此功能。
注意：触发时间标记和触发电平的开始电平可被分别用于在×轴(网格的水平方向)和Y轴(网格的垂直方向)坐标上，以确定触发扫描的位置。
⑦触发斜率
触发斜率选择示波器是使用一个电压信号的上升沿(向正极)还是下降沿(向负极)作为同步该波形的触发点。
(2)搭铁侧和电源侧控制
个方波是由直流电路接通或切断产生的。若电路是由措铁侧电路控制的，当电路被切断时，信号电压将是高电位，在电路被接通时信号电压将是低电位。若电路是由电源提供侧电路控制的，当电路被切断时，信号电压将是低电位，当电路被接通时，信号电压将是高电位。
(3)周期
周期是指个完整的循环(即系列有规律的重复事件中的每个自我重复)所需要的时间。方波的周期是整个接通和切断的时间之和(即接通的时间加上切断的时间)，有时也被称为“脉；中周期”。正弦波的周期是指信号波形从零的基本水平(电平)开始至波形最大正的或最大负的峰值，再返回并通过零点至它最大负的或最大正的峰值，然后再返回零点所需要的时间。
(4)频率
频率是指一个信号在 s内自我重复的发数。测量单位是赫兹(Hz)1赫兹表示每秒循环(重复)1次。
周期和频率互为倒数。若已知一个信号的周期，先把周期时间单位换算为秒，再用1除以该周期的时间即可得到频率。例如一个信号的周期是100ms，先将其换算为秒，100ms等于0.1s，再用1除以0.1等于10，即该信号的频率为10Hz。若已知个信号的频率，可用1除以该信号的频率，即可得到其周期。例如个信号的频率是20 Hz，用1除以20等干0.05s(即50ms)。
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弹簧测力计主要由弹簧、秤钩、指针和刻度盘组成.(见图1)
二、弹簧测力计的原理
拉弹簧用的力越大，弹簧伸长得越长.这与力的作用效果（一是改变物体的形状；二是改变物体的运动状态）中的第一点是符合的，即使用在物体上的外力越大，物体的形变就越大.
例1某同学研究弹簧的伸长与拉力的关系，实验数据如下表：
分析以上记录的数据后，能得出的结论
是：.
解析从数据中可以看出拉力大小由0．49N增大到0．98N，变成2倍，弹簧的伸长也由2cm增大到4cm，变成2倍；同样由0．49N到1．47N，增大到3倍，伸长也由2cm到6cm，增大到3倍；依此类推，可以得出，拉力增大到几倍，弹簧的伸长就增大到几倍，即弹簧伸长的长度与它受到的拉力成正比.
这里的伸长是指现长度与原长(不用任何力时的长度)的差，切不可与弹簧长度混为一谈.
三、弹簧测力计使用前的注意点
1.观察量程，即测量范围，如图1所示弹簧测力计的量程为5N，使用前要估测所测力的大小，被测的力不能超过弹簧测力计的量程，否则会损坏弹簧测力计.
2．观察弹簧测力计的分度值，即最小两个刻度间所表示的数值，了解分度值的大小，有利于正确读数.如图1，弹簧测力计的分度值为0．2N.
3．观察指针是否指在零刻度线，若不在，应调零，否则测量结果不准确.如图2(d)，不用任何力时指针在零刻度值下方，测量后读数时就将指针上方的一段值读进去了，导致测量结果偏大.
4．使用弹簧测力计之前，应轻轻来回拉动挂钩几次，目的是看弹簧是否跟外壳相碰、摩擦，是否有不灵活的现象.
四、弹簧测力计使用过程中的注意点
1.无论弹簧测力计是竖放、横放、斜放，弹簧的轴线与所测力的方向都要一致，弹簧、秤钩不能和外壳产生摩擦，否则结果就会不准确.
2.观察时视线要与刻度盘垂直.
3.读数时，指针往往不一定正好指在某一刻度线上，粗略测量时，靠近哪条线，就读那条线的数值，初中物理测量长度需记录到分度值的下一位，即必须估测一位，其他如质量、时间、温度、力、电压、电流等估测不作要求.
例2如图2所示，关于弹簧测力计的使用，图中正确的是（）.
解析B图手拉挂钩时向上拉，由于弹簧测力计自身的重力，未拉之前弹簧先伸了一点而使测量结果偏大；C图力的方向没有与弹簧轴线方向一致；D图测力前没有先调零.
所以A正确.
例3一位同学在自制弹簧测力计前，取某一规格的弹簧来做实验，记录数据如下：
（1）分析这些数据可以得出什么结论?
（2）用这种规格的弹簧做弹簧测力计，它的测量范围是多大?
（3）用这种规格的弹簧做成的弹簧测力计，在原长100mm处定为零刻度，以后每伸长5mm划一刻度，标记为1、2、3……，且将相邻的两个刻度间均匀分成5小格，则该弹簧测力计的分度值为多少?
解析100mm是拉力为零时的原长，每增加1N，弹簧伸长量增加5mm，在5N以后，没有这个规律，所以本题解法如下：
（1）分析这些数据得出的结论是：在一定范围内，弹簧的伸长跟所受拉力成正比（一定要强调“在一定范围内”）；
（2）测量范围是0～5N；
（3）每伸长5mm划一刻度，即每增加1N划一刻度，又在相邻两个刻度间均匀分成5小格，每小格是0．2N，所以分度值是0．2N.
这是一道对能力要求较高的实验题，考查了弹簧测力计的制作原理及怎样使用弹簧测力计的有关知识.
例4如图1所示的弹簧测力计，用十分简洁的文字为它写一份使用说明书.
解析这是一条小综合的简答题，考查识图能力及正确使用弹簧测力计的知识，并且学会用物理术语十分简洁地写一份仪器使用说明书.首先要能够根据图示知道这只弹簧测力计的测量范围、分度值，其次要知道弹簧测力计的作用，这是一道开放性题目.
参考答案如下：
使用弹簧测力计，最大测量值不能超过5N；
使用前要将指针调在零刻度线上，即调零；
弹簧测力计使用前首先要轻轻来回拉动几下；
测量力时，要使弹簧测力计内弹簧伸长方向跟所测力的方向在一条直线上.
例5小明同学做实验时，在竖直悬挂的弹簧下加钩码探究弹簧的伸长量与弹簧所受拉力的关系，下表是小强同学的实验数据(在一定范围内).
(1)请你帮小明完成上表的空白处；
(2)在坐标图3中画出弹簧的伸长量与弹簧受到拉力大小的关系图；
(3)请你说明弹簧测力计上相邻两刻度线间的距离为什么总是相等的？
解析第(1)小题中，要求我们填出伸长量，而伸长量是现在的长度与原长之差，由表中可知当弹簧受到的拉力为零时，得到原长为6．0cm，这样由左向右的四空中分别是8．4cm-6．0cm=2．4cm、9．6cm-6．０cm=3．6cm、10．8cm-6．０cm=4．8cm、12．０cm-6．０cm=6．０cm.
第(2)小题中，根据实验数据表先描点然后用平滑曲线将这些点连接起来，作图如图4.
第(3)小题中，因每相邻两刻度线所代表的力的大小是一样的，而弹簧伸长的长度与它受到的拉力成正比，所以每相邻两刻度间的间距一定是相等的.
关键词：示波器,学习要点,教学技巧
电子示波器是电子测量中最常用的一种仪器。它可以直观地显示电信号的时域波形图像, 并根据波形测量信号的电压、频率、周期、相位、调幅系数等参数, 也可以间接测电路的有关参数及元器件的伏安特性;利用传感器, 示波器还可以测量非电量甚至人体的某些生理现象。示波器可以工作在X-Y模式下, 用来反映相互关联的两个信号之间的关系。所以, 在科学研究、工农业生产、医疗卫生等方面, 示波器获得了广泛应用。
一、示波器的正确使用方法及使用技巧
1. 使用前的准备
在使用任何一种示波器之前, 同学们都应首先仔细阅读使用说明书, 明确示波器面板上各旋钮的功能, 掌握读取方法。
(1) 将面板上各旋钮的功能置于下列位置。 (1) 辉度旋钮 (INTEN) :控制置于中间, 聚焦旋钮 (FOCUS) :置于中间。 (2) 输入耦合开关 (AC-GND-DC) :置于AC。 (3) 垂直偏转因数 (V/DIV) :根据被测信号的幅度大小置于适当位置 (如被测信号在5V左右, 可将此开关置于1V/格) 。 (4) 位移旋钮 (PISITION) :置于中间位置。 (5) 工作方式选择开关 (MODE) :置于通道CH1位置 (或CH2位置) 。 (6) 扫描时间因数 (TIME/DIV) :根据信号的频率置于适当的位置。 (7) 扫描微调:置于校正位置 (顺时针旋到底) 。 (8) 触发源选择开关 (SOURCE) :置于“内”。 (9) 内触发选择开关 (INT) 置于CH1。 (10) 触发方式 (TRIG MODE) 置于“自动” (AUTO) 。
(2) 接通电源开关。电源指示灯亮, 几秒钟后, 屏幕上应看到一条扫描线。适当调节辉度旋钮, 使扫描线的亮度适中, 调节聚焦旋钮 (FOCUS) , 使扫描线最细, 调节左右和上下位移旋钮 (POSITION) , 使扫描线和屏幕中间水平刻度线重合。
(3) 预热几分钟后, 示波器即可使用。
2. 示波探头与示波器的校正
示波探头是一个范围很宽的电压衰减器, 应有良好的相位补偿, 否则显示的波形会因探头的性能不良而畸形, 产生测量误差。使用前, 应对探头进行适当的补偿调节。调节方法如下:先把探头接到通道CH1或CH2的输入端, 并把探头的衰减开关置于“X10”位置。把垂直偏转因数开关调至10mv/DIV挡, 再把探头针钩到校准电压输出端子 (CAL) , 用示波器附带的无感改锥调节探头上的补偿器, 直到屏幕上显示理想的方波。
(1) 示波器在使用一段时间或经较长时间存放或修理后, 应重新进行校准。在示波器进行定量测量时, 必须对示波器的测试精度进行校准, 示波器精度校准分垂直校准和时基校准两个方面。待示波器开机20分钟后, 内部稳定即可进行校准工作。先将Y衰减开关置“校正”挡, 扫描速度置1ms/DIV, 调节同步旋钮使显示波形稳定。此时, 屏幕上应有峰-峰值占4格, 垂直幅度即说明调好。该方波在屏幕水平方向有一个完整的波形, 即1个周期占1格, 方波周期T=1格×1ms/格=1ms (频率为1KHz) 。若1个周期在水平方向所占的格数大于1格或小于1格, 说明扫描速度变快或变慢, 应调节X轴通道板上的微调电位器。当扫描方波在水平方向刚占1格时, 就完成了时基校准工作。
(2) 扫描基线的校正。示波器应用在不同的场合, 会受外磁场的影响引起扫描基线发生倾斜, 此时需要对扫描基线进行校正。校正的方法:用螺丝刀调节“基线旋转”, 使扫描线和示波器的水平刻度线平行。
3. 示波器使用注意事项及技巧
(1) 测试前, 应首先估算被测信号的幅度大小。若不明确, 可先估算被测信号幅度大小。可先将示波器的V/DIV选择开关置于最大挡, 避免因电压过高而损坏示波器。 (2) 大部分示波器都设有扩展挡位和旋钮, 定量测量时一定要检查这些旋钮所在的状态, 否则会引起读数错误。 (3) 在用示波器测量较弱信号时, 其波形不容易同步。这时可采用以下两种方法解决: (a) 仔细调节示波器上的触发电平控制 (LEVEL) 旋钮, 使被测信号稳定和同步。必要时, 可结合调整扫描微调旋钮, 一般情况下, 使之位于校正位置 (CAL) 。 (b) 可使用与被测信号同频率 (或整数倍) 的另一强信号作为示波器的触发信号。 (4) 在使用示波器直流输入时, 应先将示波器输入接地, 确定示波器的零基线, 才能方便地测量被测信号的直流电压。 (5) 示波器工作时, 周围不要放置大功率的变压器, 否则, 测出的波形会有重影和噪波干扰。 (6) 示波器可作为高电阻的电压表使用。因被测电路中有一些高内阻电路, 若用普通万用表测电压, 由于万用表内阻低, 测量结果会不准确, 同时还可能会影响被测电路的正常工作。而示波器的输入阻抗比万用表小得多, 测量结果不但较为准确, 而且还不会影响电路的正常工作。
二、示波器的故障与检修
示波器用于电子实验教学, 实验课时较多, 使用频繁, 且使用时间较长, 经常出故障。掌握示波器的常见故障的分析检修方法, 可以降低维修成本, 减少换件的盲目性, 有利于缩短维修周期。
1. 低压电源部分
该部分位于仪器后部, 有一连接插片与主机进行电路连接, 可与主机分离。 (1) 本仪器共有四组稳压电源, 即-36V, -12V, +12V和+120V, 由于它们有一定依赖关系, 故检查时必须按以上顺序进行。如-36V保险丝熔断, 必导致-12V不正常, -12V不正常导致+12V不正常。以-36V为例, 如-36V输出约为-40多伏, 一般多为调整管BG117击穿或调整放大部分故障。放大调整部分具体检查步骤可参考如下:调整W111, BG123基极电位应有相应电位摆动, 其发射极电位亦应相应摆动, 顺序测量BG119、BG118、BG117基板均应有相应电位摆动, 通过以上测量和对测电位进行分析, 不难找出故障所在。 (2) 各挡电源纹波应符合相关规定。 (3) 开机后熔断保险丝熔断。此故障应将电源和负载引起的故障分离出来, 可用测对地电阻办法来区别。
2. 高频高压及显示控制系统
高频高压单元位于示波管下侧, 可与主机分离。 (1) 无显示光迹时, 同学们往往认为是高频高压及显示系统出故障。实际上, 必须在X、Y偏转电压分别对称的情况下无光迹显示时, 方能认为这部分电路的故障 (X、Y偏转极电压对称, 可借助于X、Y移位电位器达到t/div开关可置外接位置) 。这一点, 同学们往往容易忽视而造成故障不能迅速排除。 (2) 对无辉度故障, 应先检查-12伏是否通过L401加入本单元, 然后测量R412应有负1千伏高压, 高频高压插件旁引出处应有正2千伏高压。如无高压输出, 应检查BG401和BG405是否损坏, 除此之外一般高压线击穿受潮, 高压整流硅堆、滤波电容击穿等, 当然也可能是示波管故障引起的负载过重, 可将示波管座拔去试之。 (3) 如高压输出正常而无辉度, 则应检查示波管栅极和阴极电位差这一环节。如由于栅极电位过负 (对阴极而言) , 可调节W402或改变R414阻值。 (4) 如在辉度调节时, X-Y灵敏度亦随之改变, 这是高压控制部分故障。其一是高压整流或滤波电容器不佳, 而引起高压负载过重;也可能是高压线包受潮引起, 应一一试之。其二是高压电路工作状态需重新调整, 一般可调整R410阻值, 其范围可在6.2千欧～15千欧之间选择, R408阻值可在12千欧～20千欧之间选择。 (5) 检修后应将负1千伏调准, 融合调节W402, 使调节辉度有熄灭到逐渐增亮的变化过程。
3. Z轴放大器
经Z轴放大的辉度调制信号应输出符合要求的增辉信号, 如电路工作反常而无增辉信号, 应为X极的BG22-8击穿, 或W23-1未调整好导致。除此之外, 还应注意电路输出电缆屏蔽线, 使金属外壳不与芯线短路。当BG13-8开路将会使增辉信号不正常, 其现象为调整扫描线亮度时, 出现起始端先熄灭逐渐延伸到扫描线的末端。为了兼顾断续消隐和增辉, 应调节W10-1使BG16-1的基极电位为0.5V为准。
4. Y轴偏转系统
(1) Y放大器部分。Y放大器由Y插件和与主机相连的Y后置放大器、延迟线组成。一般常见故障为光点偏离屏幕, 其检查步骤如下:将“显示方式”开关置于CH1或CH2, 如CH1或CH2有一正常, 则故障可确定在CH1或CH2前放大部分, 若均偏离屏幕则一般认为是公共放大部分故障。对前置放大器故障, 则可通过两块相同的印制版, 用代替法判断是否有故障。前置放大器之后部分, 可通过拔去电路板的方法来缩小故障范围。确定故障所在板之后, 可由故障板输入端逐渐将差分电路输入端短路, 如短路后光迹返回屏幕中心时, 则故障在短路的前一级, 以此方法缩小故障范围, 然后再测量故障级工作电位来判断故障产生的原因。其他常见故障有: (a) 光点跳动, 一般光点连续跳动, 以BG13-1、BG13-2管跳动不佳引起居多, 平衡电位器W13-1跳动也较为常见。 (b) 显示方式不正常。显示控制由组成的电路控制的门电路来实现。此电路应先检查断续显示, 如无断续信号, 则应检查显示开关和Z轴板上的脉冲变压器是否接通完好, 否则检查组成的自激多谐振荡器。 (c) 信号加不进。这种情形较常见, 也较容易排除。大多是由电容器短路、引线短接或器件对地短路、电阻开路、开关损坏等引起。 (2) 内触发放大器。该部分电路故障表现为触发同步不佳或触发灵敏度低。检查时用测量各点电位方法很容易找出故障所在。
5. X偏转系统
(1) X放大器。常见故障有光点偏离屏幕, 此类故障用与Y放大器光点偏离屏幕一样的方法排除。 (2) 时基触发器。这部分电路检查, 可将触发“方式”开关置于高频, 触发极性置“+”, “电平”电位器逆时针旋转, 应自激扫描线出现, 如无波形出现, 可能击穿。 (3) 时基发生器。这部分故障较难判断, 检查中可将其分割开来, 以此缩小故障范围。常见故障有以下几种: (a) 扫描线短。扫描线起始端偏于屏幕右侧, 一般是由于电路板到释抑电容器的总线断开或此开关长刀不佳。 (b) 无扫描。一般是由于击穿, 更换该管则出现扫描线。
虽然示波器结构复杂, 面板旋钮多, 但如果广大学生平时认真学习, 就能熟悉掌握并正确使用, 这对广大电工电子工作者是有很大帮助的。
参考文献
[1]朱英明, 张国栋.示波器的正确使用[J].无线电, 2006 (3) .
[2]王桂莲, 柴英.SR-8示波器故障的分析与维修[J].实验室科学, 2007 (4)
