示波器基础与声速测量：波形观测与同步原理

"示波器的原理和使用声速测量1" 本文主要介绍了示波器的基本原理和使用方法，特别是如何利用示波器进行声速测量。示波器是一种重要的电子测试设备，常用于观察和分析电信号的波形。 一、示波器的原理 示波器的核心组成部分是阴极射线管（CRT），它包括竖直放大器和水平放大器。当在竖直偏转板上施加变化电压时，电子束的焦点会在屏幕上沿垂直方向移动。同时，水平偏转板上的扫描电压通常是锯齿波形，使得电子束在水平方向进行周期性移动，这样就能在屏幕上形成连续的波形图像。如果Y轴输入正弦电压，并且X轴的扫描电压周期与正弦电压周期匹配，就能完整显示正弦波形。 二、同步（整步） 同步，也称为整步操作，对于准确显示波形至关重要。当输入信号的周期与扫描电压的周期不一致时，波形会显得在屏幕上的位置不断移动。通过调节"TIME/DIV"旋钮，可以调整扫描电压的周期（或频率），使其与被测信号的周期（或频率）匹配，从而实现同步，让波形稳定地显示在屏幕上的同一位置。 三、实验仪器 1. SS-7802A型示波器：这是一种双踪示波器，能够同时显示两个信号，频率范围可达20MHz。其重要功能键包括FUNCTION键用于选择功能，ΔV-Δt-OFF键用于光标测量幅值和周期，以及TCK-C2键用于选择光标跟踪模式。 2. TFG-1005DDS函数信号发生器：能够生成1到1MHz的方波、三角波和正弦波。 四、实验内容 1. 观测波形：使用DB-87型信号发生器产生的正弦波、方波、三角波和尖脉冲波，通过示波器测量正弦波的有效值、方波的峰峰值、三角波的周期以及尖脉冲的频率。 2. 李萨如图形：李萨如图形是两个正交信号相互作用产生的图形，常用于测量未知频率。当示波器的X轴和Y轴分别接收到两个频率不同的正弦信号时，屏幕上会出现一个复杂的图形，通过对图形的分析，可以确定这两个频率的精确值。 通过示波器的这些基本操作，不仅可以了解示波器的工作原理，还能有效地进行信号的分析和测量，如声速测量。在实际应用中，示波器广泛用于电子工程、通信、物理学等领域的研究和故障诊断。