实验报告是科学研究的重要组成部分，它详细记录实验过程和结果，为后续研究提供参考依据。以下是精选的9篇示波器实验报告的误差分析，供大家参考和借鉴，希望能帮助有需要的朋友。
示波器实验报告误差分析 篇1
示波器作为电子测量领域的重要工具，能够将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像显示在荧光屏上，极大地便利了电信号的分析与测量。本实验通过实际操作，了解示波器的基本机构和工作原理，掌握使用示波器和信号发生器的基本方法，学会观测电信号波形、电压副值以及频率，并进一步学习如何通过示波器观察李萨如图并测频率。
实验目的
1.了解示波器的基本机构和工作原理。
2.掌握使用示波器和信号发生器的基本方法。
3.学会使用示波器观测电信号波形、电压副值以及频率。
4.学会使用示波器观察李萨如图并测频率。
实验仪器与设备
1.示波器×1
2.信号发生器×2
3.信号线×2
实验原理
1.示波器的基本组成
示波器主要由示波管（阴极射线管）、垂直放大电路（Y放大）、水平放大电路（X放大）、扫描信号电路（锯齿波发生器）、同步电路和电源等部分组成。示波管是示波器的核心，它将电信号转换为光信号显示在荧光屏上。
2.示波器工作原理
示波器通过控制X轴（水平方向）和Y轴（垂直方向）的偏转板电压，使电子束在荧光屏上描绘出被测信号的波形。当在Y轴偏转板上加正弦电压，同时在X轴偏转板上加锯齿波电压时，电子束在水平和垂直两个方向上同时偏转，形成被测信号的波形图。
3.李萨如图形
如果示波器的X和Y输入是频率相同或成简单整数比的'两个正弦电压，则荧光屏上将呈现特殊的光点轨迹，这种轨迹图称为李萨如图形。通过测量图形上的切点数，可以计算出两个正弦信号的频率之比。
实验步骤
1.准备工作
阅读示波器说明书，了解每个旋钮的作用。
接通示波器电源开关，预热一段时间。
调节示波器的亮度和聚焦旋钮，使扫描线清晰。
2.观察波形
向CH1和CH2分别输入两个信号源的正弦波。
将“扫描时间”的“粗调”旋钮置于“X—Y”方式，使两路信号进行合成。
调节示波器，使波形稳定并清晰显示。
3.观察李萨如图形
调节信号发生器的频率，使两个正弦信号的频率之比为简单整数比（如1:1,1:2等）。
观察荧光屏上出现的李萨如图形，并记录其特点。
画出草图，并分析图形的特点与两个信号频率之间的关系。
4.测量频率
设定一个已知频率（如fx=1000Hz）作为基准。
通过观察李萨如图形，计算另一个信号的频率fy。
与信号发生器读数值fy进行比较，求出相对误差。
实验结果与分析
1.实验结果
在实验过程中，我们成功观察到了不同频率比下的李萨如图形，并测量了未知信号的频率。通过计算，我们得到了与信号发生器读数相近的频率值，验证了示波器测量频率的准确性。
2.实验分析
误差来源：实验中可能存在多种误差来源，如示波器显示的荧光线较粗、取电压值时荧光线间宽度不准、肉眼调节两荧光线间宽度不准等。此外，机器系统也可能存在系统误差。
改进措施：为提高测量精度，可以采用更精密的测量工具和方法，如使用更高分辨率的示波器、采用多次测量取平均值等方法来减小误差。
总结
通过本次实验，我们深入了解了示波器的基本机构和工作原理，掌握了使用示波器和信号发生器的基本方法。同时，我们也学会了如何使用示波器观测电信号波形、电压副值以及频率，并掌握了通过李萨如图形测量频率的技巧。这些知识和技能将对我们今后的学习和工作产生积极的影响。
示波器实验报告误差分析 篇2
示波器作为电子测量领域的重要工具，能够将不可见的电信号波形转换成可视化的图像显示在荧光屏上，从而帮助工程师和技术人员更好地观察、分析和测量电子信号的波形、频率、相位等参数。本实验通过实际操作，使学生掌握示波器的基本工作原理和使用方法，理解电信号波形的观测与分析过程，为后续的电子电路实验及科研活动打下坚实基础。
实验目的
1、了解示波器的基本机构和工作原理。
2、掌握使用示波器和信号发生器的基本方法。
3、学会使用示波器观测电信号波形、电压幅值以及频率。
4、通过实际操作，加深对电子信号特性的理解。
实验器材
1、示波器×1
2、信号发生器×2
3、信号线×2
4、其他辅助工具（如螺丝刀、万用表等）
实验原理
示波器主要由示波管、垂直放大电路（Y放大）、水平放大电路（X放大）、扫描信号电路（锯齿波发生器）、同步电路和电源等部分组成。其中，示波管是核心部件，包括电子枪、偏转系统和荧光屏三部分，能将电信号转换为光信号显示在荧光屏上。
当被测信号加在Y轴偏转板上时，电子束在垂直方向上产生偏转，形成与被测信号相对应的波形图像；同时，锯齿波信号加在X轴偏转板上，使电子束在水平方向上产生扫描，从而在荧光屏上展开完整的波形图像。
实验步骤
1、实验准备
阅读示波器使用说明书，了解每个旋钮的功能和操作方法。
检查示波器和信号发生器是否正常工作，确保所有连接线和接口无损坏。
预热示波器，一般需开机预热15分钟。
2、示波器基本设置
接通示波器电源，调节亮度、聚焦等旋钮，使扫描线清晰可见。
将示波器设置为“X-Y”模式，以便观察李萨如图形。
调节垂直偏转因数和水平偏转因数，以适应被测信号的幅度和频率范围。
3、信号输入与观测
向CH1、CH2分别输入两个信号源的正弦波。
调整“扫描时间”的“粗调”旋钮，使波形在荧光屏上稳定显示。
观察并记录不同频率比下的李萨如图形，分析其特点与两个信号频率之间的关系。
4、数据处理与分析
设fx=1000Hz为约定真值，通过测量和计算求出另一信号发生器的输出频率fy。
将计算结果与信号发生器读数值进行比较，计算相对误差。
分析误差产生的原因，如仪器系统误差、操作不当等。
实验结果
通过实验，我们成功观测到了不同频率比下的李萨如图形，并计算出了未知信号的频率。实验数据表明，示波器在观测电信号波形和测量频率方面具有较高的准确性和可靠性。
实验总结
本次实验不仅使我们掌握了示波器的基本工作原理和使用方法，还加深了对电子信号特性的`理解。通过实际操作和数据分析，我们验证了示波器在电子测量领域的重要作用。同时，我们也认识到在实验过程中需要注意细节和精度控制，以减小误差并提高实验结果的准确性。
未来，随着电子技术的不断发展，示波器将更加智能化和多功能化。我们期待能够进一步学习和掌握更先进的示波器技术，为电子电路的设计、调试和分析提供更加有力的支持。
示波器实验报告误差分析 篇3
一、实验目的
1. 掌握示波器的基本结构和工作原理。
2. 学会使用示波器观察并测量电信号的波形、电压、周期和频率等电参量。
3. 了解并掌握信号产生器的使用方法。
二、实验器材
示波器：YB4320G 双踪示波器
信号产生器：EE1641B 型函数信号产生器
连接线：若干
万用表（可选）：用于校验电压
三、实验原理
1. 示波器的基本结构
示波器主要由示波管（CRT）、电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统等组成。其中，示波管是示波器的核心部件，负责将电信号转换为可视的光信号。
2. 示波器的工作原理
示波器利用电子束在电场或磁场中的偏转，将电信号转换为图像显示在荧光屏上。电子束由电子枪发射，经过加速和聚焦后，由偏转系统控制其方向，在荧光屏上描绘出被测信号的波形。
3. 信号波形测量
通过调整示波器的.垂直偏转因数和水平偏转因数，可以观察到被测信号的完整波形，并测量其电压、周期和频率等参数。
四、实验步骤
1. 熟悉示波器和信号产生器的面板：了解各旋钮和开关的作用，并将各开关置于指定位置。
2. 连接信号产生器和示波器：将信号产生器输出的正弦信号接入示波器的Y轴输入端，并设置合适的频率，如500Hz和1000Hz。
3. 调整示波器：
旋转“垂直偏转因数”旋钮，选择合适的垂直灵敏度，使波形在屏幕上清晰可见。
旋转“水平偏转因数”旋钮，调整扫描速度，使波形在屏幕上显示2~3个周期。
调节“触发”旋钮，使波形稳定显示在屏幕上。
4. 观察并记录波形：观察示波器屏幕上显示的波形，并记录其电压、周期和频率等参数。
5. 改变信号频率：调整信号产生器的频率，重复步骤3和4，观察并记录不同频率下的波形参数。
6. 使用双踪显示功能（如适用）：将两个不同频率的信号分别接入示波器的Y1和Y2通道，观察双踪波形。
五、实验数据
1. 500Hz正弦信号
电压：1V
周期：2ms
频率：500Hz
2. 1000Hz正弦信号
电压：1V
周期：1ms
频率：1000Hz
六、实验结果与分析
通过本次实验，我们成功掌握了示波器的基本使用方法和信号波形的观察测量技巧。实验数据表明，示波器能够准确显示被测信号的波形，并测量其电压、周期和频率等参数。同时，我们也发现，当信号频率变化时，波形在屏幕上的显示也会相应变化，但示波器仍能保持较高的测量精度。
七、问题与讨论
1. 波形不稳定的原因：波形不稳定可能是由于触发设置不当或信号源不稳定引起的。在实验中，应仔细调整触发旋钮，确保波形稳定显示。
2. 测量误差的来源：测量误差可能来源于示波器的读数误差、信号源的精度以及实验操作的不当等。为减小误差，应多次测量取平均值，并尽量使用高精度的测量仪器。
3. 双踪显示的应用：双踪显示功能在实验中非常有用，可以同时观察两个不同信号的波形，便于比较和分析。然而，在使用过程中应注意两个信号的相位关系，以免产生混淆。
八、实验结论
本次示波器实验不仅加深了我们对示波器工作原理的理解，还提高了我们实际操作示波器的能力。通过观察和测量不同频率的正弦信号波形，我们掌握了示波器的基本使用方法和信号波形的分析方法。同时，我们也认识到在实验过程中应注意的细节和误差来源，为今后的实验工作打下了坚实的基础。
示波器实验报告误差分析 篇4
一、实验目的
1、理解示波器的基本工作原理：通过实际操作，掌握示波器作为电子测量仪器的基本功能及其内部信号处理的基本原理。
2、学习示波器的使用方法：熟悉示波器的面板布局、各旋钮和按键的功能，掌握如何正确设置示波器以观测和测量电信号的波形、频率、幅值等参数。
3、观察与分析电信号波形：通过示波器观察不同电路产生的电信号波形（如正弦波、方波、三角波等），分析其特点，加深对电子电路特性的理解。
二、实验器材
1、双踪示波器一台
2、信号发生器一台
3、连接线若干
4、待测电路
三、实验原理
示波器是一种能够显示电信号随时间变化的波形图形的电子测量仪器。它主要由示波管、垂直放大系统、水平扫描系统、电源系统以及触发系统等部分组成。示波器通过将被测信号送入垂直放大系统放大后，在示波管的.屏幕上显示出来，同时水平扫描系统提供时间基准，使得波形得以在时间轴上展开。触发系统用于稳定波形显示，确保测量的准确性。
四、实验步骤
1. 示波器预热与校准
接通示波器电源，预热5-10分钟，使仪器达到稳定工作状态。
使用标准信号源（如内置校准信号或外部信号发生器）对示波器进行校准，确保垂直灵敏度、水平扫描速率等参数准确。
2. 信号发生器设置
连接信号发生器与示波器，设置信号发生器输出所需的波形（如正弦波）、频率和幅值。
3. 示波器参数设置
调整示波器的垂直灵敏度（VOLTS/DIV），使波形在屏幕上占据合适的高度。
设置水平扫描速率（TIME/DIV），使波形在屏幕上清晰显示且不过于密集或稀疏。
调整触发模式（如自动触发、单次触发等），确保波形稳定显示。
4. 观测与分析
观察并记录示波器屏幕上显示的波形，包括波形的形状、频率、幅值等参数。
分析波形特点，如正弦波的周期性、方波的占空比等，并与理论值进行对比。
如需，改变信号发生器的参数，观察波形变化，进一步理解电信号的特性。
5. 注意事项
在操作过程中，注意保持仪器和连接线的清洁与干燥，避免短路或损坏。
避免长时间将示波器置于强光直射下，以免影响屏幕显示效果。
实验结束后，及时关闭电源，整理好实验器材。
五、结论
通过本次示波器实验，我深刻理解了示波器作为电子测量仪器的重要性及其基本工作原理。通过实际操作，我掌握了示波器的使用方法，能够熟练设置示波器参数以观测和测量电信号的波形、频率、幅值等参数。同时，通过观察和分析不同电路产生的电信号波形，我加深了对电子电路特性的理解，为后续课程的学习打下了坚实的基础。
示波器实验报告误差分析 篇5
一、实验目的
1. 了解示波器的基本结构和工作原理：掌握示波器的基本组成，包括示波管、电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统等。
2. 学会使用示波器观察各类信号波形：通过实际操作，能够使用示波器观察正弦波、方波、三角波等常见信号波形。
3. 掌握示波器测量信号的电压、频率和相位差的方法：利用示波器测量信号的电压幅值、频率以及两个信号之间的相位差。
二、实验器材
示波器：YB4320G 双踪示波器
信号发生器：EE1641B 型函数信号产生器/计数器
连接线：若干
三、实验原理
1. 示波器的基本结构
示波器主要由示波管（CRT）、电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统等组成。示波管是示波器的核心部件，它利用电子束在电场或磁场中的偏转来显示电压信号随时间变化的波形。
2. 示波器的工作原理
示波器的工作原理是基于电子束在电场中的偏转。当电子束从电子枪发射出来后，经过加速和聚焦，形成一束细而高速的电子流。电子流在偏转系统的作用下，根据外加信号的电压变化，在荧光屏上描绘出被测信号的波形。
四、实验步骤
1. 熟悉示波器和信号发生器的面板：了解各旋钮和开关的功能，并将各开关置于指定位置。
2. 连接电路：将信号发生器产生的正弦信号接入示波器的Y轴输入端，同时确保示波器的X轴输入端连接适当的'锯齿波信号或设置为自动扫描模式。
3. 调整示波器：通过调节示波器的垂直偏转因数（VOLTS/DIV）和水平偏转因数（TIME/DIV），以及扫描速度选择开关，使波形在屏幕上稳定显示，且波形不超出屏幕范围。
4. 观察并记录波形：观察示波器屏幕上显示的波形，记录波形的形状、电压幅值、周期和频率等参数。
5. 测量信号参数：利用示波器的测量功能，测量信号的电压幅值、频率以及两个信号之间的相位差。
五、实验数据记录与处理
1. 正弦信号电压和频率的测量
电压幅值：通过示波器显示的波形高度和垂直偏转因数计算得出。
频率：通过示波器显示的波形周期和水平偏转因数计算得出，或使用示波器的频率测量功能直接读取。
2. 波形观察与记录
正弦波：观察并记录正弦波的形状、电压幅值、周期和频率。
方波：若条件允许，可接入方波信号进行观察和记录。
三角波：同样，若条件允许，可接入三角波信号进行观察和记录。
六、实验结果与分析
1. 波形分析
正弦波：波形平滑，具有周期性，电压幅值稳定。
方波：波形为矩形，电压在高低电平之间快速切换，具有明确的上升沿和下降沿。
三角波：波形为三角形，电压随时间线性变化，具有对称的上升沿和下降沿。
2. 误差分析
测量误差：可能由于示波器的读数误差、信号发生器的输出误差等因素引起。
操作误差：在调节示波器时，由于旋钮调节的精度限制，可能导致一定的误差。
七、讨论与建议
1. 讨论
示波器在电子测量中的应用：示波器是电子测量中不可或缺的工具，能够直观地显示信号的波形和参数，对于分析和诊断电路故障具有重要意义。
实验中的注意事项：在实验中，应注意安全用电，避免触电和短路等危险情况的发生。同时，应认真观察示波器上的波形变化，及时调整示波器的参数以获得准确的测量结果。
2. 建议
加强实践训练：通过更多的实践训练，加深对示波器工作原理和使用方法的理解，提高操作技能和测量精度。
拓展实验内容：可以引入更多类型的信号波形进行观察和测量，如锯齿波、脉冲波等，以丰富实验内容并加深对电子信号的理解。
八、结论
本次示波器实验通过观察和测量正弦波等信号的波形和参数，加深了对示波器工作原理和使用方法的理解。同时，也提高了自己的实践技能和测量精度。在未来的学习和工作中，将继续加强实践训练，不断提高自己的专业素养和实践能力。
示波器实验报告误差分析 篇6
示波器的使用
预习思考题
1.示波器的功能是什么?
2.扫描同步如何理解?
3.什么是李萨如图?
1.电子示波器是用来直接显示，观察和测量电压波形机器参数的电子仪器。
2.用每一个触发脉冲产生于同触发电压所对应的触发信号的同相位点，故每次扫描起点会准确地落在同相位点于是每次扫描的起始点会准确地落在同相位点，于是每次扫描出的波形完全重复而稳定地显示被测波的波形。就是触发扫描实现同步的原理。
3.当示波器在Y轴与X轴同时输入正弦信号电压且他们的频率式简单的整数比时荧光屏上出现各式各样的图形这类图形称作“李萨如图”
实验数据记录
实验仪器：
YB4320F双追踪示波器，SG1642函数信号发生器实验步骤：
1.用示波器观察信号波形
(1)调节扫描旋钮，使示波器的扫描线至长短适当的稳定水平亮线
(2)将信号发生器接到ch1或ch2输入上，频率选用数百或数千赫兹方式开关及触发源开关的位置与信号输入通道一致的出稳定的波形。
(3)改变输入信号电压的波形，如正弦波，三角波，方波调节扫描微调，以得到2个
(4)可以在调节其他该扫描熟悉示波器2.用李萨如图测定频率
(1)当示波器在Y轴与X轴同时输入正弦信号电压，且他们的频率式简单的整数比的的荧光屏上出现各种形式的图形，这类图形称作“李萨如图”
(2)当fg:fx=1:1时输入fg=50hz.fx=50hz，绘出一种李萨如图
(3)当fg:fx=1:2时输入fg=300hz.fx=200hz，绘出一种李萨如图
数据处理如上
思考题
1.示波器为接通前，有那些注意事项?
2.波形不稳定时，应调节那个旋钮?
3.为了观察李萨如图，应该怎样设置按钮?
4.欲关闭示波器，首先应把那个旋钮扭到最小?
1、确定是否接地
2、是否正确连接探头
3、查看所有的终端额定值
4、在是使用一个通道的情况下触发源选的通用一致
5、应调节水平微调使之稳定，再调节CH通道
6、首先示波器应该在XY轴输入正弦电压，且加上fg与fx上的频率成整数比
7、将示波器探头脱开测量电路，将输入选择开关，达到接地位置，关机，如果是模拟示波器的话，需要将聚集旋钮和亮度旋钮调低，然后在关闭电源。
示波器的使用实验报告
示波器实验报告误差分析 篇7
一、【实验名称】
示波器的使用
二、【实验目的】
1.了解示波器的基本结构和工作原理，掌握示波器的调节和使用方法
2.掌握用示波器观察电信号波形的方法
3.学会使用双踪示波器观察李萨如图形和控制示波管工作的电路
三、【实验原理】
双踪示波器包括两部分，由示波管和控制示波管的控制电路构成
1.示波管 示波管是呈喇叭形的玻璃泡，抽成高真空，内部装有电子枪和两队相互垂直的偏转板，喇叭口的球面壁上涂有荧光物质，构成荧光屏，高速电子撞击在荧光屏上会使荧光物质发光，在荧光屏上就能看到一个亮点。Y偏转板是水平放置的两块电极。在Y偏转板上和X偏转板上分别加上电压，可以在荧光屏上得到相应的图形。
2.双踪示波器的原理
双踪示波器控制电路主要包括：电子开关，垂直放大电路，水平放大电路，扫描发生器，同步电路，电源等；
其中，电子开关使两个待测电压信号YCH1和YCH2周期性的轮流作用在Y偏转板，这样在荧光屏上忽而显示YCH1信号波形，忽而显示YCH2信号波形，由于荧光屏荧光物质的余晖及人眼视觉滞留效应，荧光屏上看到的是两个波形。
如果正弦波与锯齿波电压的周期稍不同，屏上呈现的是一移动的不稳定图形，这是因为扫描信号的周期与被测信号的周期不一致或不呈整数倍，以致每次扫描开始时波形曲线上的起点均不一样所造成的，为了获得一定数量的完整周期波形，示波器上设有“Time/div”调节旋钮，用来调节锯齿波电压的周期，使之与被测信号的周期呈合适的关系，从而显示出完整周期的正弦波性。（看到稳定波形的条件：只有一个信号同步）
当扫描信号的周期与被测信号的周期一致或是整数倍，屏上一般会显示出完整周期的正弦波形，但由于环境或其他因素的影响，波形会移动，为此示波器内装有扫描同步电路，同步电路从垂直放大电路中取出部分待测信号，输入到扫描发生器，迫使锯齿波与待测信号同步，此称为“内同步”；反之则为“外同步”。操作时，使用“电平旋钮”，改变触发电势高度，当待测电压达到触发电平时，开始扫描，直到一个扫描周期结束。但如果触发电势超出所显示波形最高点或最低点的范围，则扫描电压消失，扫描停止。
3.示波器显示波形原理
如果在示波器的YCH1或YCH2端口加上正弦波，在示波器的X偏转板加上示波器内部的锯齿波，当锯齿波电压的变化周期相等时，则在荧光屏上显示出完整的正弦波形。
4.李萨如图形的基本原理
如果在示波器的Y偏转板上加上正弦波，在X偏转板上加上另一正弦波，则当两正弦波信号的频率比为简单整数比时，在荧光屏上将得到李萨如图形。
四、【仪器用具】：
信号发生器、双踪示波头、探头
五、【实验内容】
几种李萨如图形
nxny分别代表图形在水平或垂直方向的切点数量
nx/ny=1/2 nx/ny=1/3 nx/ny=2/3 nx/ny=3/4
3.观察李萨如图形
a.开通CH2及相应的信号发生器
b.调节该信号发生器的输出频率，直至观察到第二条稳定的正弦波
c.按下“HOR1 MENU”+F5（将CH2信号从γ输入）
d.再次调节频率，使得fx/fy分别等于1:1,1:2,1:3，画下图形
六、【数据处理】
七、【实验结果及分析小结】
示波器使显示电压随时间变化的测试仪器，也就是电压波形，是电子测试中最基础也是最重要的仪器（以电子枪结构和人脸滞留效应为基础）。利用示波器，可以观测和比较单次过程和非周期现象、低频和慢速信号，以及不同时间不同地点观测到的信号。示波器的原理已应用于生活中的各类显示屏上，极大地影响人类的生活。
在医学方面，示波器主要用于各类影像图形的呈现，如心电图、CT、X光、核磁共振等。学习示波器的使用可以为以后的临床工作增加经验。
八、【误差分析】
1.桌面振动造成的影响。
2.示波器上显示的荧光线较粗，取电压值时的荧光线间宽度不准，使电压值不准。
3.取正弦周期时肉眼调节两荧光线间宽度不准，导致周期测定不准确。
4.在选确定fy的值时上下跳动，可能造成取值不准。
5.机器系统存在系统误差。
九、【思考与讨论】
1.简述示波器显示u-t图形（即电信号波形）的原理。
答：示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏幕上，就可以产生细小的光点。当一个直流电压加到一对偏转板上时，将使光点在荧光屏上产生一个固定位移，该位移的大小与所加直流电压成正比。如果分别将两个直流电压同时加到垂直和水平两对偏转板上时，则荧光屏上的光点位置就由两个方向的位移所共同决定。在被测信号的瞬时值的变化曲线,即u-t曲线。
2.怎样用示波器定量地测量交流信号的电压有效值和频率？
答：用光标法。
调节波形上下移动键，使一条水平线对准波谷或波峰，计算峰-峰值，除以二就是振幅，再除以√2（1.414）就是有效值。
3.观察两个信号的合成李萨如图形时，应如何操作示波器？
答：a.开通CH2及相应的信号发生器fy
b.调节该信号发生器的输出频率，直至观察到第二条稳定的正弦波
c.按下“HOR1 MENU”+F5（将CH2信号从γ输入）
4.为了使李萨如图形稳定下来，能否使用示波器上的同步旋钮？为什么？
答：不能。因为李萨如图形实际上是一个质点同时在x轴、y轴上振动形成的；同步旋钮是使每次扫描都扫描在同一个起始相位，使一个示波器内只有一个稳定的图形。（例：当你测正弦波时示波器内有多个波形，这时就可以调节同步旋钮）但从李萨如图形的形成原理来看，调节同步旋钮不能使它稳定下来。
5.用示波器观测周期为0.2ms的正弦电压，若在荧光屏上呈现了3个完整而稳定的正弦波形，扫描电压的周期等于多少毫秒？
答： 0.2×3=0.6ms，所以周期是0.06ms.
示波器实验报告误差分析 篇8
一、实验目的及要求：
（1）了解示波器的基本工作原理。
（2）学习示波器、函数信号发生器的使用方法。
（3）学习用示波器观察信号波形和利用示波器测量信号频率的方法。
二、 实验原理：
1) 示波器的基本组成部分：示波管、竖直放大器、水平放大器、扫描发生器、触发同步和直流电源等。
2) 示波管左端为一电子枪，电子枪加热后发出一束电子，电子经电场加速以高速打在右端的荧光屏上，屏上的荧光物发光形成一亮点。亮点在偏转板电压的作用下，位置也随之改变。在一定范围内，亮点的位移与偏转板上所加电压成正比。
3) 示波器显示波形的原理：如果在X轴偏转板加上波形为锯齿形的电压，在荧光屏上看到的是一条水平线，如果在Y轴偏转板上加正弦电压，而X轴偏转板不加任何电压，则电子束的亮点在纵方向随时间作正弦式振荡，在横方向不动。我们看到的将是一条垂直的亮线，如果在Y轴偏转板上加正弦电压，又在X轴偏转板上加锯齿形电压，则荧光屏上的亮点将同时进行方向互相垂直的两种位移，两个方向的位移合成就描出了正弦图形。如果正弦波与锯齿波的周期（频率）相同，这个正弦图形将稳定地停在荧光屏上。但如果正弦波与锯齿波的周期稍有不同，则第二次所描出的曲线将和第一次的曲线位置稍微错开，在荧光屏上将看到不稳定的图形或不断地移动的图形，甚至很复杂的图形。要使显示的波形稳定，扫描必须是线性的，即必须加锯齿波；Y轴偏转板电压频率与X轴偏转板电压频率的比值必须是整数。示波器中的锯齿扫描电压的频率虽然可调，但光靠人工调节还是不够准确，所以在示波器内部加装了自动频率跟踪的装置，称为“同步”。在人工调节接近满足式频率整数倍时条件下，再加入“同步”的作用，扫描电压的周期就能准确等于待测电压周期的整数倍，从而获得稳定的波形。
4) 李萨如图形的基本原理：如果同时从示波器的x轴和y轴输入频率相同或成简单整数比的两 个正弦电压，则屏幕上将呈现出特殊形状的、稳定的光点轨迹，这种轨迹图称为李萨如图形。李萨如图形的形成规律为：如果沿x，y分别作一条直线，水平方向的直线做多可得的交点数为N（x），竖直方向最多可得的交点数为N（y），则x和y方向输入的两正弦波的频率之比为 f（x）：f（y）=N（y）：N（x）。
三、 实验仪器：
示波器、函数信号发生器。
四、 实验操作的主要步骤：
(一) 示波器的使用与调节
1) 将各控制旋钮置于相关位置。
2) 接通电源，按下面板左下角的“POWER”钮，指示灯亮，稍待片刻，仪器进入正常工作状 态。
3) 经示波管灯丝预热后，屏上出现绿色亮点，调节INTEN、FOCUS、POSITION，使亮点清晰。
4) 将TIME/DIV逐渐旋到2ms或5ms，观察光点由慢变快移动，直至屏上显示一条稳定的水 平扫描线，按(3)使线清晰。
(二) 实验内容：
1) 观察正弦波波长：
a)将AC GND DC转换开关置于AC
b)讲面板右上角的SOURCE置于CH2
c)将函数信号发生器的50Hz信号源直接输入CH2-Y输入端（红插头应接函数发生器输出的红接线柱）
d)屏上显示出正弦波（调V/DIV调节大小，TIME/DIV扫描开关使之出现正弦波，IEVEL使波形稳定）
e)改变扫描电压的频率(TIME/DIV)观察正弦波得变化，使屏上出现多个完整的波形图。
2) 观察并描绘李萨如图形，测量正弦信号频率。
利用利萨如图测正弦电压的频率基本原理
通过观察荧光屏上利萨如图形进行频率对比的方法称之为利萨如图形法。此法于1855年由利萨如所证明。将被测正弦信号fx加到y偏转板，将参考正弦信号fx加到x偏转板，当两者的频率之比fy/fx是整数时，在荧光屏上将出现利萨如图。
不同频率比的利萨如图形。判断两个电压信号频率比的条件是屏上出现了利萨如图形稳定不动，方法是对稳定不动的图形分别做水平直线和竖直直线与图形相切，设水平线上的切点数最多为Nx，竖直线上的切点数最多为Ny，则
fy/fx=Nx/Ny
图1 李萨如图与信号频率的关系
图2 fx/fy=1：1时李萨如图与信号相位差的关系
五、数据记录及处理：
用李萨如图测量正弦信号频率
六、实验注意事项 ：
1．信号发生器、示波器预热3分钟以后才能正常工作。
2．测信号电压时，一定要将电压衰减旋纽的微调顺时针旋足（校正位置）；测信号周期时，一定要将扫描速率旋纽的微调顺时针旋足（校正位置）；
3．不要频繁开关机，示波器上光点的亮度不可调得太强，也不能让亮点长时间停在荧光屏的一点上，如果暂时不用，把辉度降到最低即可。
4．转动旋钮和按键时必须有的放矢，不要将开关和旋钮强行旋转、死拉硬拧，以免损坏按键、旋钮和示波器，示波器探头与插座的配合方式类似于挂口灯泡与灯座的锁扣配合方式，切忌生拉硬拽。
七、趣味物理实验心得：
一个学期就要过去了，在本学期里，老师又教了很多实验，我做了许多类型的实验，让我受益匪浅，我又学会了很多东西，其中很多知识在平时的学习中都是无法学习到的，其中很多实验都开阔了我们的视野，让我们获得了许多平时课堂上得不到的知识。
通过高中以及大学两个学期的物理实验，我发现实验是物理学的基础，我们学到的许多理论都来源于实验，也学到了许多物理课上没有教到的理论。很多实验都是需要花费许多心思去学习的，也是非常复杂的。经过这一年的大学物理实验课的学习，让我收获多多。想要做好物理实验容不得半点马虎，她培养了我们耐心、信心和恒心。当然，我也发现了我存在的很多不足。我的动手能力还不够强，当有些实验需要比较强的动手能力的时侯我还不能从容应对，实验就是为了让你动手做，去探索一些你未知的或是你尚不是深刻理解的东西。现在，大学生的动手能力越来越被人们重视，大学物理实验正好为我们提供了这一平台让我们去锻炼自己的动手能力。我的学习方式还有待改善，当面对一些复杂的实验时我还不能很快很好的完成。伟大的科学家之所以伟大就是他们利用实验证明了他们的伟大。唯有实验才是检验理论正确与否的'唯一方法。为了要使你的理论被人接受，你必须用事实来证明。
示波器实验报告误差分析 篇9
一、 【实验名称】
超声波声速的测量
二、 【实验目的】
1、了解声速的测量原理
2、学习示波器的原理与使用
3、学习用逐差法处理数据
三、 【仪器用具】
1、SV-DH-3型声速测定仪段（资产编号）
2、双踪示波器（资产编号）
3、SVX-3型声速测定信号源（资产编号）
四、 【仪器用具】
1.超声波与压电陶瓷换能器
频率20Hz-20kHz的机械振动在弹性介质中传播形成声波，高于20kHz称为超声波，超声波的传播速度就是声波的传播速度，而超声波具有波长短，易于定向发射等优点，声速实验所采用的声波频率一般都在20～60kHz之间。在此频率范围内，采用压电陶瓷换能器作为声波的发射器、接收器效果最佳。
图1纵向换能器的结构简图
压电陶瓷换能器根据它的工作方式，分为纵向（振动）换能器、径向（振动）换能器及弯曲振动换能器。声速教学实验中所用的大多数采用纵向换能器。图1为纵向换能器的结构简图。
2.共振干涉法（驻波法）测量声速
假设在无限声场中，仅有一个点声源S1（发射换能器）和一个接收平面（接收换能器S2）。当点声源发出声波后，在此声场中只有一个反射面（即接收换能器平面），并且只产生一次反射。
在上述假设条件下，发射波ξ1=Acos（ωt+2πx /λ)。在S2处产生反射，反射波ξ2=A1cos（ωt+2πx /λ)，信号相位与ξ1相反，幅度A1＜A。ξ1与ξ2在反射平面相交叠加，3合成波束ξξ3=ξ1+ξ2=(A1+A2）cos（ωt-2πx /λ)+A1cos（ωt+2πx /λ) =A1cos(2πx /λ)cosωt+A2cos（ωt - 2πx /λ)
由此可见，合成后的波束ξ3在幅度上，具有随cos(2πx /λ)呈周期变化的特性，在相位上，具有随(2πx /λ)呈周期变化的特性。
图4所示波形显示了叠加后的声波幅度，随距离按cos(2πx /λ)变化的特征。
发射换能器与接收换能器之间的距离
图2换能器间距与合成幅度
实验装置按图7所示，图中S1和S2为压电陶瓷换能器。S1作为声波发射器，它由信号源供给频率为数十千赫的交流电信号，由逆压电效应发出一平面超声波；而S2则作为声波的接收器，压电效应将接收到的声压转换成电信号。将它输入示波器，我们就可看到一组由声压信号产生的正弦波形。由于S2在接收声波的同时还能反射一部分超声波，接收的声波、发射的声波振幅虽有差异，但二者周期相同且在同一线上沿相反方向传播，二者在S1和S2区域内产生了波的干涉，形成驻波。我们在示波器上观察到的实际上是这两个相干波合成后在声波接收器S2处的振动情况。移动S2位置（即改变S1和S2
之间的距离），你从示
波器显示上会发现，当S2在某此位置时振幅有最小值。根据波的干涉理论可以知道：任何二相邻的振幅最大值的位置之间（或二相邻的振幅最小值的位置之间）的距离均为λ/ 2。为了测量声波的波长，可以在一边观察示波器上声压振幅值的同时，缓慢的改变S1和S2之间的距离。示波器上就可以看到声振动幅值不断地由最大变到最小再变到最大，二相邻的振幅最大之间的距离为λ/2；S2移动过的距离亦为λ/2。超声换能器S2至S1之间的距离的改变可通过转动鼓轮
来实现，而超声波的频率又可由声速测试仪信号源频率显示窗口直接读出。
图3用李萨如图观察相位变化
在连续多次测量相隔半波长的S2的位置变化及声波频率f以后，我们可运用测量数据计算出声速，用逐差法处理测量的数据。
3.相位法测量原理
由前述可知入射波ξ1与反射波ξ2叠加，形成波束ξ3即ξ3 =A1cos(2πx /λ)cosωt+A2cos（ωt - 2πx /λ)即对于波束：ξ1 =Acos（ωt - 2πx /λ)
由此可见，在经过△x距离后，接收到的余弦波与原来位置处的相位差（相移）为θ= 2π △x /λ。如图5所示。因此能通过示波器，用李萨如图法观察测出声波的波长。
4.时差法测量原理
连续波经脉冲调制后由发射换能器发射至被测介质中，声波在介质中传播，经过t时
间后，到达L距离处的接收换能器。由运动定律可知，声波在介质中传播的速度可由以下公式求出：
速度V=距离L/时间t
图4发射波与接收波
通过测量二换能器发射接收平面之间距离L和时间t ,就可以计算出当前介质下的声波传播速度。五、【实验内容】
1.仪器在使用之前，加电开机预热15min。在接通市电后，自动工作在连续波方式，选择的介质为空气的初始状态。
2.驻波法测量声速。 2.1测量装置的连接：
图5驻波法、相位法连线图
如图5所示，信号源面板上的发射端换能器接口（S1），用于输出一定频率的功率信号，请接至测试架的发射换能器（S1）；信号源面板上的发射端的发射波形Y1，请接至双踪示波器的CH1（Y1），用于观察发射波形；接收换能器（S2）的输出接至示波器的CH2（Y2）
2.2测定压电陶瓷换能器的最佳工作点
只有当换能器S1的发射面和S2的接收面保持平行时才有较好的接收效果；为了得到较清晰的接收波形，应将外加的驱动信号频率调节到换能器S1、S2的谐振频率点处时，才能较好的进行声能与电能的相互转换（实际上有一个小的通频带），以得到较好的实验效果。按照调节到压电陶瓷换能器谐振点处的信号频率，估计一下示波器的扫描时基t/div，并进行调节，使在示波器上获得稳定波形。
超声换能器工作状态的调节方法如下：各仪器都正常工作以后，首先调节发射强度旋钮，使声速测试仪信号源输出合适的电压（8～10VP-P之间），再调整信号频率（在25～45kHz），选择合适的示波器通道增益（一般0.2V～1V/div之间的位置），观察频率调整时接收波的电压幅度变化，在某一频率点处（34.5～37.5kHz之间）电压幅度最大，此频率即是压电换能器S1、S2相匹配频率点，记录频率FN，改变S1和S2间的距离，适当选择位置，重新调整，再次测定工作频率，共测5次，取平均频率f。
2.3测量步骤
将测试方法设置到连续波方式，合适选择相应得测试介质。完成前述2.1、2.2步骤后，观察示波器，找到接收波形的最大值。然后转动距离调节鼓轮，这时波形的幅度会发生变化，记录下幅度为最大时的距离Li-1，距离由数显尺（数显尺原理说明见附录2）或在机械刻度上读出，再向前或者向后（必须是一个方向）移动距离，当接收波经变小后再到最大时，记录下此时的距离Li。即有：波长λi=2│Li -Li-1│，多次测定用逐差法处理数据。
3.相位法/李萨如图法测量波长的步骤
将测试方法设置到连续波方式，合适选择相应的测试介质。完成前述2.1、2.2步骤后，将示波器打到“X-Y”方式，并选择合适的通道增益。转动距离调节鼓轮，观察波形为一定角度的斜线，记录下此时的距离Li-1；距离由数显尺（数显尺原理说明见附录2）或机械刻度尺上读出，再向前或者向后（必须是一个方向）移动距离，使观察到的波形又回到前面所说的特定角度的斜线，记录下此时的距离Li。即有：波长λi=│Li -Li-1│
用共振干涉法测量声波的波长的实验装置如图所示。
图中S1和S2为压电超声换能器。信号发生器输出的正弦交流信号加到S1上，由S1完成电声转换，作为声源，发出波前近似为平面的声波；S2作为超声波接收换能器，将接收到的声信号转换成电信号，然后接入示波器观察。S2在接收声波的同时，其表面还反射一部分声波。当S1与S2的表面互相平行时，往返于S1与S2之间的声波发生干涉而形成驻波。
依波动理论，设沿X方向射出的入射波方程为
y1=Acos(ωt-2πλx)
反射波方程为
y2=Acos(ωt+2πλx)
式中，A为声源振幅；ω为角频率；2πxλ为由于波动传播到坐标x处(t时刻)引起的位相变化。
在任意时刻t，空气中某一位置处的合振动方程为
y=y1+y2=(2Acos2πλx)cosωt
上式即为驻波方程。
当cos2πλx=1，即2πλx=kπ时，在x=k·λ2 (k=0,1,2?)处，合成振动振幅最大，称为波腹或声振幅的极大值。
当cos2πλx=0，即2πλx=(2k+1)π2时，在x=(2k+1)·λ4 (k=0,1,2?)处，合成振动振幅最小，称为波节或声振幅的极小值。
改变两换能器之间的距离，当二者之间的距离是半波长的整数倍时，在发射换能器和接收换能器处，声波的幅度（声压）都达到极大值，此时称为“共振”。在相邻极大值之间，两换能器间的距离变化量为λ/2。由波腹(或波节)条件可知，相邻两个波腹(或波节)间的距离为λ2，当S1和S2间的距离L恰好等于半波长(5)