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.     

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...     

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。     

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。     

偏心振动式磁感应测转速法

偏心振动式磁感应测转速法是利用偏心转动、电磁感应的原理,将转动的频率经过一系列简易操作转化为电信号的频率后再通过示波器测出转速的方法。该测量方法物理思想简单,实验操作方便,并具有测量精确高等优点。     

谈"示波器原理"的教学难点和突破方法

示波器可用来观察电信号随时间的变化，在科学实验、电子技术检测及医疗设备中有很广泛的应用．练习使用示波器已被列为学生实验，该实验也是近几年高考的热点之一．由于示波器的原理安排在教材的静电场部分，而该学生实验习惯被安排在交流电知识之后，学生普遍对示波器的原理理解不深刻，再加上示波器面板上旋钮较多，操作困难，该实验已成为教学的难点．本文就突破难点的方法作一探讨．     

利用DSO的REF功能测量超声波速度

超声波传播速度的测量,在测距与定位、液体流速测定、弹性模量测量、气体温度瞬间变化测量等方面的应用中十分重要。文中给出一种基于接收信号延迟时间的较直观的声速测量方法,其中延迟时间的测量是充分利用了数字存储示波器对信号的多种降噪处理方法,并且利用了数字存储示波器的参考波形(REF)功能对接收信号进行整体对准实现的。实验证明这种方法的测量结果相当准确,为声速的精密测量提供了一种新的思路。这种方法可应用在大学基础物理实验或课堂演示教学环节,可使学生对声速测量的原理和过程有更加直观的认识。对启发学生灵活使用及充分发挥仪器的功能都有一定的借鉴作用。     

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。     

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…     

基于锁定放大器的声速测量法

介绍一种用锁定放大器替代示波器确定声波相位,进行声速测量的方法.利用锁定放大器的高灵敏度、高信噪比的特点,能有效地提高实验装置的抗干扰性和测量准确度,被测量对象也可由原单一频率的超声波改变为任意频率的声波.本实验不确定度<5%,若采用更精密的仪器,实验不确定度很容易达到0 5%.     

微波功率测量器件的误差分析

在微波测量领域,功率计、示波器、检波器和矢量网络分析仪都是常用测量器件,其使用过程中引入的误差对实验结果的准确性有直接的影响。在描述了功率计、示波器、检波器和矢量网络分析仪在微波功率测量领域的使用方法的基础上,分析对比了一些典型型号的测量器件在不同测量条件下引入的测量误差。实验结果表明:检波器测得的功率比示波器测得的功率最大大0.4 dB。示波器的不同带宽抑制对功率测量最大相差0.3 dB。N9917矢量网络分析仪比AV3672矢量网络分析仪在频率4 GHz,衰减器衰减幅值为60 dB时测得的功率大1 dB。     

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。     

浅谈示波器实验的教学

本文以大学物理实验课程中的示波器使用实验为例,分析了学生在该实验过程中容易出现的问题及相应的解决办法,使学生能够正确使用示波器测量交流信号的基本参数,为以后进一步的学习打下基础。     

声形并貌的驻波实验兼声速测量

若利用手头的现成材料和常用仪器对一些实验的传统作法进行改进,可获得意想不到的效果.我们对驻波实验做了如下改进,既能声形并貌地演示空气柱驻波,又能对声速做较准确的测量.作为演示,可使声共振现象观察得更有趣,更清楚明了,不但能听到通常驻波的共鸣声,还能通过示波器看到驻波形成中振幅的变化.共鸣声达最大时,示波器同时显示出振动波形幅度最大.由于听与看互相参照,特别是通过看,能比较准确地确定出驻波形成时空气柱的长度,从而较准确地测出波长,进而测出室温下的声速.还可验证半波损失的存在.通过改进,既可为学生做听与看的同步演示,也可开设分组实验.     

TN型液晶电光调制实验研究

根据TN型液晶的工作原理和光学特性,提出了一种方波电压信号驱动的液晶电光调制实验方法,在此基础上,利用液晶电光效应实验仪,测量了扭曲向列相型液晶在不同频率、不同波形电压激励下的电光曲线和阈值电压,分析了激励电压频率、波形对电光曲线的阈值电压和陡度的影响.对加载于TN型液晶上的3 000 Hz方波实现了正弦波幅度调制,并分析了电光调制结果.此种电光调制方法可用于液晶材料对电信号响应特性的直观显示.     

拍演示实验的改进

两个频率相近的等幅正弦波叠加后，产生一种新的波形，振幅和周期发生了变化.如果是用电路方法产生的电信号，可以用示波器观察到.如果频率较低，在音频范围，把两个音频信号分别接在两个压电扬声器上，可以听到忽强忽弱的嗡声.嗡声强时正是拍频根幅大时.调整某一信号源的频率，拍频频率就发生变化.振幅之所以发生周期性变化是两个信号的周期不同，相位差在周期性变化的结果.例如相位差为0时两个正弦波信号幅值相加振幅最大，当相位差为。时，两信号幅值相加振幅为0.为了使这相位差关系能显示出来，使演示内容更充实，在原实验的基础上增加…     

光电倍增管渡越时间的测量

响应时间为10-9 s的LED灯作为光源,使用MCP-PM T测量系统的固有时间特性,用示波器记录波形并获取时间差,实验测量了俄罗斯CHФ型光电倍增管的渡越时间。     

利用示波器测量电感串联参数

介绍了三种利用示波器作为工具,测量电感器低频串联等效模型参数-有功电阻和电感量的方法。重点指出了在实际测量过程中会遇到的测试仪器公共端问题,给出了具体解决方案。利用其中的一种方法,对色环电感和标准自感器的串联参数进行了测量,测量结果精度高。此内容可作为扩展性内容加入到示波器的原理与使用实验项目的教学过程中,对充分发挥学生的创新思维及解决实际问题的变通能力都是有益的。     

用调频正弦波形和示波器同步原理模拟纵波

基于示波器同步原理,用固定周期的调制电信号模拟机械简谐振动源,用调频波形模拟质点的稠密区和稀疏区,用不同步的左右移动波形模拟质点作简谐振动,实现了在示波器上模拟纵波.     

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…