示波器怎么測電流(示波器怎么測電流波形multisim)

前沿拓展：

示波器怎么測電流

對于業(yè)余愛好者來說比較實際的方法是，用示波器來咪測待測電流分支上的一個已知電阻上的電壓，然后通過該電阻值計算出該支路的電流來。

具體來說就是用二個掐子掐在電阻二端，用示波器觀察它上面的波形，由于電流和電壓在電阻上所表現(xiàn)的波形是完全一樣的，其具體數(shù)值又可以通過電阻計算得到。

二樓雖然說的是個方法，但是對于微電子領(lǐng)域絕大多數(shù)時間是不適用的。

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示波器是一種用途廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖像，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上，就可產(chǎn)生細小的光點。在被測信號的作用下，電子束就好像一支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。

利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線，還可以用它測試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等。在電子技術(shù)實踐中，經(jīng)常需要同時觀察兩種以上信號隨時間變化的過程。并對這些不同信號進行電參量的測試和比較。為了達到這個目的，人們在應(yīng)用普通示波器原理的基礎(chǔ)上，采用了以下兩種同時顯示多個波形的方法：一種是雙線(或多線)示波法;另一種是雙蹤(或多蹤)示波法。應(yīng)用這兩種方法制造出來的示波器分別稱為雙線(或多線)示波器和雙蹤(或多蹤)示波器。在此以GOS-620型雙蹤示波器為例，介紹它的結(jié)構(gòu)和使用方法。

主要技術(shù)指標

GOS-620雙蹤示波器的主要技術(shù)指標見表2.4。

表2.4 GOS-620雙蹤示波器的主要技術(shù)指標

續(xù)表

續(xù)表

面板功能簡介

GOS-620雙蹤示波器前面板位置圖如圖2.8所示。

圖2.8

圖2.8中各部分的含義如下。

(1)CRT顯示屏

②INTEN：軌跡及光點亮度控制旋鈕。

③FOCUS：軌跡聚焦調(diào)整旋鈕。

④TRACE ROTATION：使水平軌跡與刻度線成平行的調(diào)整旋鈕。

⑥POWER：電源主開關(guān)，按下此鈕可接通電源，電源指示燈⑤會發(fā)亮;再按一次，開關(guān)凸起時，則切斷電源。

33FILTER：濾光鏡片，可使波形易于觀察。

圖2.8 GOS-620 雙蹤示波器前面板位置圖

(2)VERTICAL垂直偏向

⑦、22VOLTS/DIV：垂直衰減選擇旋鈕。以此旋鈕選擇CH1及CH2的輸入信號衰減幅度，范圍為5mV/DIV～5V/DIV，共10擋。

⑩、?AC-GND-DC：輸入信號耦合選擇按鍵組。AC：垂直輸入信號電容耦合，截止直流或極低頻信號輸入;GND：按下此鍵則隔離信號輸入，并將垂直衰減器輸入端接地，使之產(chǎn)生一個零電壓參考信號;DC：垂直輸入信號直流耦合，AC與DC信號一起輸入放大器。

⑧CH1(X)輸入：CH1的垂直輸入端;在X-Y模式中，為x軸的信號輸入端。

⑨、21VARIABLE：靈敏度微調(diào)控制，至少可調(diào)到顯示值的1/2.5。在“CAL”位置時，靈敏度即為擋位顯示值。當此旋鈕拉出時(×5MAG狀態(tài))，垂直放大器靈敏度增加至5倍。

?CH2(Y)輸入：CH2的垂直輸入端：在X-Y模式中，為y軸的信號輸入端。

? 、?POSITION：軌跡及光點的垂直位置調(diào)整旋鈕。

? VERTICAL MODE：CH1 及 CH2 選擇垂直操作模式。CH1：設(shè)定本示波器以CH1單一頻道方式工作;CH2：設(shè)定本示波器以CH2單一頻道方式工作;DUAL：設(shè)定本示波器以CH1及CH2雙頻道方式工作，此時并可切換 ALT/CHOP 模式來顯示兩軌跡;ADD：用以顯示CH1及CH2的相加信號，當“CH2 INV”鍵? 為按下狀態(tài)時，即可顯示CH1及CH2的相減信號。

? 、?DC BAL：調(diào)整垂直直流平衡點，設(shè)定CH1及CH2的輸入耦合開關(guān)至GND位置的調(diào)整。

? ALT/CHOP：若在雙軌跡模式下放開此鍵，則CH1及CH2以交替方式顯示(一般使用于較快速的水平掃描文件位)。若在雙軌跡模式下按下此鍵，則CH1及CH2以切割方式顯示(一般使用于較慢速的水平掃描文件位)。

? CH2 INV：按下此鍵時，CH2 的信號將會被反向。CH2 輸入信號于ADD模式時，CH2 觸發(fā)截選信號(Trigger signal Pickoff)也會被反向。

(3)TRIGGER觸發(fā)

26SLOPE：觸發(fā)斜率選擇鍵。+：凸起時為正斜率觸發(fā)，當信號正向通過觸發(fā)準位時進行觸發(fā);?：壓下時為負斜率觸發(fā)，當信號負向通過觸發(fā)準位時進行觸發(fā)。

24TRIG.IN：TRIG.IN輸入端子，可輸入外部觸發(fā)信號。欲用此端子時，須先將SOURCE選擇器23置于“EXT”位置。

27TRIG.ALT：觸發(fā)源交替設(shè)定鍵。當VERTICAL MODE選擇器14在“DUAL”或“ADD”位置，且SOURCE選擇器23置于“CH1”或“CH2”位置時，按下此鍵，本儀器即會自動設(shè)定CH1與CH2的輸入信號以交替方式輪流作為內(nèi)部觸發(fā)信號源。

23SOURCE：內(nèi)部觸發(fā)源信號及外部TRIG.IN輸入信號選擇器。CH1：當VERTICAL MODE 選擇器? 在“DUAL”或“ADD”位置時，以CH1輸入端的信號作為內(nèi)部觸發(fā)源;CH2：當VERTICAL MODE選擇器? 在“DUAL”或“ADD”位置時，以CH2輸入端的信號作為內(nèi)部觸發(fā)源;LINE：將AC電源線頻率作為觸發(fā)信號;EXT：將TRIG.IN端子輸入的信號作為外部觸發(fā)信號源。

25TRIGGER MODE：觸發(fā)模式選擇開關(guān)。AUTO：當沒有觸發(fā)信號或觸發(fā)信號的頻率小于25Hz時，掃描會自動產(chǎn)生;NORM：當沒有觸發(fā)信號時，掃描將處于預(yù)備狀態(tài)，屏幕上不會顯示任何軌跡，本功能主要用于觀察頻率小于或等于25Hz的信號;TV-V：用于觀測電視信號的垂直畫面信號;TV-H：用于觀測電視信號的水平畫面信號。

28LEVEL：觸發(fā)準位調(diào)整旋鈕。旋轉(zhuǎn)此旋鈕以同步波形，并設(shè)定該波形的起始點。將旋鈕向“+”方向旋轉(zhuǎn)，觸發(fā)準位會向上移;將旋鈕向“-”方向旋轉(zhuǎn)，則觸發(fā)準位向下移。

(4)水平偏向

29TIME/DIV：掃描時間選擇旋鈕。掃描范圍從 0.2?s/DIV～0.5s/DIV，共20個擋位。X-Y：設(shè)定為X-Y模式。

30SWP.VAR：掃描時間的可變控制旋鈕。旋轉(zhuǎn)此控制旋鈕，掃描時間至少可延長為指示數(shù)值的2.5倍;否則指示數(shù)值將被校準。

31×10MAG：水平放大鍵。按下此鍵可將掃描放大10倍。

32POSITION：軌跡及光點的水平位置調(diào)整旋鈕。

(5)其他功能

①CAL(峰峰值為2V)：此端子會輸出一個2V(峰峰值)、1kHz的方波，用以校正測試棒及檢查垂直偏向的靈敏度。

? GND：本示波器的接地端子。

使用方法

(1)單一頻道基本操作法

本節(jié)以CH1為范例，介紹單一頻道的基本操作法。CH2單頻道的操作程序是相同的，僅需注意要改為設(shè)定CH2欄的旋鈕及按鍵組。

插上電源插頭之前，務(wù)必確認后面板上的電源電壓選擇器已調(diào)至適當?shù)碾妷何募弧４_認之后，參照表2.5順序設(shè)定各旋鈕及按鍵。

表2.5 旋鈕及按鍵位置

按照表2.5所示設(shè)定完成后，插上電源插頭，繼續(xù)下列步驟：

① 按下電源開關(guān)⑥，并確認電源指示燈⑤亮起。約 20s 后 CRT顯示屏上應(yīng)會出現(xiàn)一條軌跡;若在60s之后仍未有軌跡出現(xiàn)，應(yīng)檢查上列各項設(shè)定是否正確。

② 轉(zhuǎn)動旋鈕INTEN②及FOCUS③，以調(diào)整出適當?shù)能壽E亮度及聚焦。

③ 調(diào)整旋鈕CH1 POSITION? 及TRACE ROTATION④，使軌跡與中央水平刻度線平行。

④ 將探棒連接至 CH1 輸入端⑧，并將探棒接上 2V(峰峰值)校準信號端子①。

⑤將AC-GND-DC⑩置于“AC”位置，此時，CRT上會顯示如圖2.9所示的波形。

⑥ 調(diào)整旋鈕FOCUS③，使軌跡更清晰。

⑦欲觀察細微部分，可調(diào)整旋鈕VOLTS/DIV⑦及TIME/DIV29，以顯示更清晰的波形。

⑧ 調(diào)整旋鈕POSITION? 及POSITION?，以使波形與刻度線齊平，并使電壓值及周期易于讀取。

(2)雙頻道基本操作法

雙頻道操作法與單一頻道基本操作步驟大致相同，僅需按照下列說明略作修改：將 VERTICAL MODE? 置于“DUAL”位置，此時，顯示屏上應(yīng)有兩條掃描線，CH1的軌跡為校準信號的方波，CH2則因尚未連接信號，軌跡呈一條直線;將探棒連接至CH2輸入端?，并將探棒接上 2V(峰峰值)校準信號端子①;將 AC-GND-DC 置于“AC”位置，調(diào)POSITION鈕? 、?，以使兩條軌跡如圖2.10所示。

圖2.9 單頻道軌跡

圖2.10 雙頻道軌跡

放開ALT/CHOP時(ALT模式)，則CH1和CH2的輸入信號將以交替掃描方式輪流顯示，一般使用于較快速的水平掃描文件位;按下ALT/CHOP時(CHOP模式)，則CH1和CH2的輸入信號將以大約250kHz斬切方式顯示在屏幕上，一般使用于較慢速的水平掃描文件位。

在雙軌跡(DUAL或ADD)模式中操作時，SOURCE選擇器23必須撥向“CH1”或“CH2”位置，選擇其一作為觸發(fā)源。若 CH1 及CH2的信號同步，則二者的波形都會是穩(wěn)定的;若不同步，則僅有選擇器所設(shè)定的觸發(fā)源的波形穩(wěn)定，此時，若按下TRIG.ALT鍵27，則兩種波形皆會同步穩(wěn)定顯示。

基本測量方法

(1)電壓測量

電壓的定量測量：將VOLTS/DIV調(diào)整旋鈕置于“CAL”位置，就可進行電壓的定量測量。測量值可由下列公式計算后得到。

① 用探頭的“×1”位置進行測量時，其電壓值計算如下：

電壓(V)=“VOLTS/DIV”設(shè)定值(V/DIV) × 輸入信號顯示幅度(DIV)

② 用探頭的“×10”位置進行測量時，其電壓值計算如下：

電壓(V)=“VOLTS/DIV”設(shè)定值(V/DIV)× 輸入信號顯示幅度(DIV)×10

例如，將探頭衰減比置于“×10”的位置，垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)(V/DIV)置于“0.5V/DIV”，所測得的掃描軌跡偏高 4 格。根據(jù)公式，被測電壓為0.5(V/DIV)×4 (DIV)×10=20(V)。

(2)時間測量

置掃描時間選擇旋鈕29和觸發(fā)準位調(diào)整旋鈕28于合適位置，讀取“TIME/DIV”的設(shè)定值，然后用下列公式進行計算：

時間(s)=“TIME/DIV”設(shè)定值(S/DIV)× 對應(yīng)于被測時間的長度(DIV)

脈沖周期測量的基本測量方法如下。

① 調(diào)節(jié)脈沖波形的垂直位置，使脈沖波形的頂部和底部距刻度水平中心線的距離相等。

②調(diào)整掃描時間選擇旋鈕29，使信號易于觀測。

③ 讀取一個周期之間的距離(格數(shù))，然后用公式計算脈沖寬度。

例如，調(diào)整掃描時間選擇旋鈕29，并使其設(shè)定在“20?s/DIV”位置，讀上升沿和下降沿中點之間的距離為 2DIV，則該電壓信號的脈沖周期為20(?s/DIV)× 2(DIV)= 40(?s)。

(3)頻率測量

頻率測量方法如下：可由時間公式求出輸入信號一個周期的時間(單位為 s)，這一時間稱為信號的周期 T，然后用下式求出信號的頻率f：

f (Hz)=1/T

例如，調(diào)整掃描時間選擇旋鈕29，并使其設(shè)定在“20?s/DIV”位置，讀上升沿和下降沿中點之間的距離為 2DIV，則該電壓信號的脈沖周期為20(?s/DIV)× 2(DIV)=40(?s)，則

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拓展知識：