用于演示实验的电视示波器

在振动与波、电工、无线电等教学中,广泛使用各种示波器。然而在课堂演示实验中,普遍存在的一个问题是示波器的屏幕小,可见度差。为解决这一问题,我们试验成一种电视示波器:在黑白电视机上加一信号转换器,用电视机来显示各种波动信号。因此,屏幕比普通示波器大得多,图形亮度、清晰度更好,造价也比普通示波器低得多。 一、设计原理 要用黑白电视机来显示波形,关键是把要演示的波形信号变成电视机能显示的视频信号。电视机显象管电子束的扫描是固定的,有行扫描和场扫描,今以场扫描的方向作时间轴,每一行上的亮点的位置表示那个时刻输入波形的…     

示波器实验的教学改革

示波器的原理和使用是大学物理实验教学的一个基础实验项目.传统的教学仅限于向学生介绍示波器显示波形的原理,测量信号电压、频率和周期等参数,以及采用利萨如图形测量待测信号频率等内容.随着科技的进步,传统的模拟示波器已经逐步被数字示波器所替代,一些高校实验项目也做了相应的调整.本课题探讨数字示波器的实验拓展,即结合压电传感器...     

基于虚拟仪器技术的示波器研究

基于LabVIEW虚拟仪器开发平台,将虚拟仪器技术与示波器原理相结合,开发了用户操作界面人性化程度高、仿真信号种类变化多、测量结果准确性好的虚拟示波器。不仅实现了仿真信号相位、峰值、频率、直流偏移量和占空比多种参数的测量,也可以将波形以图片和数据两种方式进行保存。另外,研究了仿真信号的物理参数对信号波形的影响,便于对相位和频率等抽象物理量拥有更深更形象的理解。这种智能化虚拟示波器,实现了数据分析、处理和显示自动化、简单化,极大地提高了实验效率。     

简易电子示波器

在中学物理教学中,学生对电流、电压的波形常常感到抽象,不易掌握.列宁说:“理论由实践赋予活力,由实践来修正,由实践来检验”1).我们如果能利用示波器把特定的波形直接在屏上显示出来,将能收到良好的效果. 最近,我校利用廉价材料试制成功一台电子示波器,它能显示整流后脉动电压波形、二极管和三极管的特性曲线、音频电压、高频调幅波等波形,并能用于放大器的放大作用和失真现象的演示,适于中学的物理教学使用. 这台示波器,材料少,线路简单.全机只用四只电子管,各种零件尽量采用处理品,和通用零件,因而便于自制.这台示波器全部成本不到30元.…     

HP54505B数字示波器计算机实时控制与数据处理系统

利用IEEE-488多功能GP-IB接口卡使HP54505B数字示波器与PC486微机系统建立了通讯,在此基础上用QuickBASIC语言开发了一套计算机控制实时信号采集与数据处理软件,实现了示波器工作条件设置、数据采集、参数测量、波形再现、数学处理、格式转换、结果输出的自动化,适用于HP54500数字示波器系列,在我们实验室中得到了很好应用。     

基于STM32的简易数字示波器设计

随着科学技术的发展,示波器已成为电路调试测试的必备仪器之一,其发展速度和应用远超其他测量仪器。本设计完成基于Cortex-M3内核单片机设计的数字示波器,硬件电路设计主要包含STM32F103RCT6单片机最小系统、信号调理电路、TFT液晶屏显示电路、按键电路,电源电路;软件设计主要包含模数转换处理编程、TFT液晶屏波形显示编程、按键功能控制编程和数据算法处理编程^[1]。系统信号调理电路将输入信号衰减、限幅、叠加,最后输入单片机自带的模数转器中,将模拟量转换为数字量,最后经过单片机转换处理,通过液晶屏将采集到的波形信号显示出来。系统设计具有功耗低、体积小、成本低等特点,具有一定的应用前景和研究价值。     

用数字示波器探究光磁共振实验中反常共振信号的机理

本文根据拟合得到的g_F因子大小,确定了光磁共振实验中的反常共振信号;用数字示波器测量了反常共振射频信号的频谱,计算了反常共振射频信号各高次谐波的大小;通过线性拟合,得到了正常共振信号幅度与射频信号幅度的关系。利用此关系,计算了各高次谐波产生的反常共振信号大小,计算结果与测量值基本一致。频率计连接射频信号源后,射频信号波形和频谱发生明显变化,反常共振信号随着射频信号频谱的变化发生相应改变,进一步证明了反常共振信号由射频信号的高次谐波共振所引起。这些结果表明,用数字示波器探究光磁共振实验中反常共振信号的机理不仅可行,还能定量估算和预测射频信号波形对反常共振信号大小的影响。     

加速器用无人值守数字示波器设计

为监测离子源加速器故障短路电流和电压波形,给出了一种无人值守数字示波器的方案,其硬件上基于FPGA和单片机,软件上基于LABVIEW。相比于使用泰克示波器的传统方法,该方案有性价比高、轻便、抗强电磁干扰、基于PC远距离监控故障、自动存储故障波形等优点,能良好地模拟数字示波器波形,达到无人值守的效果。     

电子开关

目前中学普遍配备的J2458型教学示波器、J2459型学生示波器都是单踪简易示波器,只能显示一个信号波形。但是在物理实验中往往需要同时观察和测量两个或两个以上的信号波形,以比较它们之间的差别,这就需要给上述示波器配备电子开关,使单踪示波器显示双踪或多踪信号。本文介绍电子开关的工作原理及使用方法,供参考。     

用二踪示波器测计数器工作波形

在数字电路实验中,用二踪示波器测计数器的工作波形,往往不是一件容易的事。由于计数器是多个输出端,如二一十进制的计数器,输出端有四个,计数时钟脉冲输入端一个,而二踪示波器一次只能显示两个波形,本文介绍如何正确地在示波器上显示出计数器的五个工作波形,并描绘下来的测试方法。     

重力加速度g的测定──数字式实时示波器的应用实验之一

数字式实时示波器具有波形存储或记忆功能，所以可以捕捉到持续时间或时间间隔很短的波形，因此用途非常广泛，这是普通模拟示波器不可替代的.下面介绍用实时示波器做一个简单的物理实验──测重力加速度g.在测重力加速度g中，当小球自由下落时，因受到距离的限制，下落时间很短，因此很难测准.而用数字式实时示波器配上简单实验装置可以解决这个问题.实验装置如图1所示，N为电磁铁，可取自旧的继电器上的电磁铁.P为小铁球，大小与乒乓球相同.S为按钮开关，按钮面积大小为1.5×1.5cm左右.E为6V直流电源.K为单刀开关.O为实时示波器.当单刀…     

数字示波器的原理与使用实验教学中的问题与对策

对“数字示波器的原理与使用”实验教学中关于信号的含义、锯齿波信号、李萨如图合成、示波器的基本调节和信号参数的测量问题进行了分析和讨论。     

数字示波器语音识别

示波器广泛应用于大学物理实验教学中，相较于传统的模拟示波器，数字示波器将输入模拟信号转换为数字信号进行显示。设计了一个新的使用数字示波器进行人声音识别的综合性实验。实验中把压电陶瓷片贴于测试者的喉部靠近声带处，声带的振动转换为电信号后，使用数字示波器解析测试者的声音特征。在此基础上建立了含多个测试者的语音样本数据库，通过对于测试者声音频率的比对实现了对特定测试者的语音识别。该实验拓宽了示波器的实验教学内容，取得了良好的教学效果。     

基于LabVIEW和GPIB的数字示波器数据自动采集系统设计

介绍了一种利用数字示波器和工控机建立的数据自动采集系统。通过GPIB接口,用一台工控机对多台数字示波器进行控制,实现对信号数据的采集、处理并将处理结果存入数据库中。采用这种方法建立的系统简单、经济、通用性强,具有一定的实用价值。     

研制超宽带全光取样示波器设备

全光取样示波器是研究与开发超高速光通信系统和光子交换网络的关键性测试仪器设备. 本文简介了我们自行设计和研制出的超宽带全光取样示波器设备的实验样机系统, 并报道了我们已取得的初步实验结果. 采用自主研发的高稳定性被动锁模飞秒光纤激光器作为该光学示波器的光脉冲取样源, 我们通过利用高度非线性光纤中的四波混频效应, 成功地实现了对脉宽为1.8ps、重复频率分别为10GHz和40GHz的光脉冲信号的全光取样. 然后通过数字信号处理和计算机图形处理, 得到了再现后的超短光脉冲信号波形, 并测出了其脉冲宽度值为2.3ps. 借助于该光学取样示波器实验样机, 我们还成功地完成了对脉宽为1.8ps、经过伪随机数据序列调制后的10Gbit/s和40Gbit/s光数据信号眼图的精确测量. 这是我国首次报道有关超宽带全光取样示波器设备的实际研制工作及其相应的实验测试结果. 所得到的有关超短光脉冲信号波形的测试结果也与用70GHz宽带电子示波器和超快光电探测器组成的常规光电测量系统所获得的结果进行了比较, 清楚地表明了我们研制出的全光取样示波器实验样机比后者具有更高的时间分辨率和更大的测量带宽.     

声拍的示波显示

在课堂上,演示声拍,通常是用二个频率相近的音叉来实现.由于人耳能分辨的声拍频率是有限的(每秒7次左右),对于 7次/秒以上的声拍,用音叉演示效果就不太好了.我们采用了示波器显示的方法,将看不见的声过程转变为电过程,然后通过示波器进行显示.这就不仅能听到拍音,还能在示波器荧光屏上观察到不同频率差时的声拍波形.同时,还可根据波形进行观测和分析. 声拍演示装置如图一所示.设备有,普通音频信号源二台;头带式耳机三个(如A、B、C);SB型示波器一台.为得到较好的效果,只须选择一台灵敏度较高的示波器(如 50毫伏/厘米左右)就能得到满意的结…     

取样示波器

引言许多人已经熟悉了普通示波器的基本原理、性能和简单操作,但是关于取样示波器未必知道很多.在国外,取样示波器一般称作“sampling oscilloscope”(英名)和(俄名).有时也把取样示波器叫做频闪示波器,这是因为在取样示波器中所发生的被研究信号的时间变换过程,就其作用原理而言,与机械的频闪观测效应相似.     

巧用示波器做音叉共鸣实验

示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器,它可以直接观察电信号的波形,测量电压的幅度、周期、频率等参数.在实际应用中凡是能转化为电压信号的电学量和非电学量如压力、温度、磁感应强度、光强等都可以用示波器来观测.共振是一种常见的自然现象,声音的共振通常叫做共鸣.为了让学生进一步加深对共鸣知识的理解和掌握,笔者在物理教学中增设了利用示波器观察共鸣现象的探究型实验供学生使用,取得了良好的教学效果.     

数字示波器实验内容的一个有趣拓展

在数字示波器实验中,我们引入一个利用压电陶瓷片观测实验者脉搏信号的实验内容。通过此实验,学生不仅能够进一步熟练数字示波器的相关使用功能,而且能够切身感受相关实验的测量方法,极大提高了学生的实验兴趣。     

振动合成的瞬时过程动态显示

在讲解振动合成时,通常用三角函数、复数或旋转矢量的办法处理.然而这些数学方法并不能给学生直接的物理图象. 为显示同方向振动合成的瞬时过程,我们将两个超低频讯号分别通过振动继电器后送入示波器,使普通示波器成为三线示波器,在萤光屏的三个位置上同时显示出两个分振动和一个合振动的波形,其实验装置简图如图一所示. 这种办法相当于采用电子开关的三线示波器。我们采用的是简单的振动继电器.由它快速通断,使两个讯号分别输入或同时输入示波器(见图二),从而得到讯号1,讯号2以及其合成的波形.由于在每个分讯号上加上直流位移电压,使得三个…