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北京科技大学 物理实验报告 示波器的使用 学院 一、实验目的与实验仪器 1)了解示波器的结构和工作原理。 2)熟练掌握示波器的基本操作。 3)学会用示波器测量电压、频率和相位差的方法。 4)学会周期信号的频谱分析。 5)观察李萨如图形、拍现象，加深对振动合成的理解 TBS1102-EDU 型数字存储示波器，TFG6920A型函数/任意波形发生器 二、实验原理 三、实验步骤 1，使用"自动设置"观察信号波形 将CHA接 输入通道CH1，选择1X的衰减系数，改变输出波形，分别在示波器上观察稳压的正弦，方波，三角形信号波形。 2. 刻度法测量正弦信号的参数 调节信号发生器，使A路输出50Hz正弦信号，采用刻度法测量信号的峰峰电压、周期，记录数据，计算频率、有效值。 3.方波信号的频谱观察与测量 1）频谱观察 A路输出10KHz方波信号，旋转标度旋钮至正确显示整个信号，开启CH1 平顶窗功能，记录频谱图 2）频谱测量 将幅度最高谱线右移至显示屏中心刻度处，缩放系数X2放大，采用光标法测量FFT谱线的幅度和频率。依次测量记录5条谱线的幅度与频率，记录到相应的表格，画图并分析 实验报告 自动化 班级 智能1602 学号 41623458 姓名 梁荣敏 北京科技大学 物理实验报告 4. 拍现象观察与测量 将输出端CHA、CHB接输入通道CH1、CH2，调节信号发生器输出幅度相同的正弦信号，v1=150Hz，v2=130Hz，按Autoset键获得稳定的波形。选择叠加测量，调节水平标度旋钮，观察叠加形成的拍现象。测量拍的周期，并记录数据到表中，计算频率。 5.李萨如图形观察与测量 1）频率测量 CHA、CHB分别接CH1、CH2，A路输出50Hz，B路分别输出25Hz、75Hz、100Hz、200Hz正弦信号，选择XY模式，观察李萨如图形，调节各个相关旋钮至图形在屏上显示适当，记录数据入表。 2）相位差测量 CHA、CHB分别接CH1、CH2，A、B路输出50Hz正弦信号，A路输出相位0，B路输出相位45°，读取A B值，计算相位差 四、数据处理 五、分析讨论 观察李萨如合成波形时，由于波形是两个垂直的正弦波叠加的，波频率变化时，图形也会发生变化，某一方向的波频率越大，合成后的图形相较来说在这一方向上就越短，反之就会越长，当两波的频率接近时构成的图形最复杂。 实验中，使用信号发生器调节想要的波时，电压峰值，有效值，峰—峰值要注意，Upp=2*Um，非常容易混淆，稍有大意就会得到错误的输出波形。 波的叠加时，|ν1-ν2|与ν1+ν2相比很小时才能看到明显的拍现象。原因是合振动的振动方程式Y=2Acos(π（ν1-ν2）t)cos(π(ν1+ν2）t+φ）只有在|ν1-ν2|与ν1+ν2相比很小时整个方程的y才会相对而言比较大，才能观察到明显的拍现象。 除此之外，要想得到准确的数据，合理调整波形在屏上的位置以及不同的分度值也尤其重要。合理地刻度更容易得到真实的数据，也更容易得到正确的结论。 六、实验结论 数字示波器丰富的功能为观察和测量各种波形提供了极大便利，不仅能读取还能存储。具有北京科技大学 物理实验报告 两个输入通道，可以输入两个波形，进行比较和合成。 1. 信号发生器可同时输出两个通道的波，波的波形，幅值、频率等性质皆可设置。 2. 示波器可以有效直观地将信号发生器输入的波形显示在屏幕上，并表示出波的峰值、频率、幅值等特性。 3. 此次实验中通过刻度法、光标法，自动测量法可以得到目标电压峰值、频率以及相位差的数据，其中自动测量法最省事，方便。最终计算的结果和原始给定的数值误差不大。 4. 可以通过两个输入的李萨如图形与X,Y轴交点数的比值可以得出两个信号的频率比，借此可以计算部分信号的相关频率。 七、原始数据 本文来源：https://www.dywdw.cn/df960bda70fe910ef12d2af90242a8956aecaa06.html
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2022-09-29
