示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖像，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上，就可產(chǎn)生細(xì)小的光點(diǎn)（這是傳統(tǒng)的模擬示波器的工作原理）。在被測信號的作用下，電子束就好像一支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線，還可以用它測試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等等。

　　示波器應(yīng)用范圍

　　示波器在進(jìn)行頻率測量時測量較低，誤差較大。頻譜儀可以準(zhǔn)確的測量頻率并顯示被測信號的頻譜，但測量速度較慢，無法實(shí)時快速的跟蹤捕捉到被測信號頻率的變化。照度儀正是由于頻率計能夠快速準(zhǔn)確的捕捉到被測信號頻率的變化，因此，頻率計擁有非常廣泛的應(yīng)用范圍。

　　1、在傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造企業(yè)中，頻率計被廣泛的應(yīng)用在產(chǎn)線的生產(chǎn)測試中。頻率計能夠快速的捕捉到晶體振蕩器輸出頻率的變化，用戶通過使用頻率計能夠迅速的發(fā)現(xiàn)有故障的晶振產(chǎn)品，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

　　2、在計量實(shí)驗(yàn)室中，頻率計被用來對各種電子測量設(shè)備的本地振蕩器進(jìn)行校準(zhǔn)。

　　3、在無線通訊測試中，接地電阻測試儀頻率計既可以被用來對無線通訊基站的主時鐘進(jìn)行校準(zhǔn)，還可以被用來對無線電臺的跳頻信號和頻率調(diào)制信號進(jìn)行分析。

　　示波器的基本組成

　?。?）示波管

　　示波管是一種特殊的電子管，是示波器一個重要組成部分。示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏3個部分組成。

　?。?）垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)

　　垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括垂直衰減器和垂直放大器。它將垂直輸人信號衰減或放大到一定幅度，輸出推挽信號，加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板，使電子射線的垂直偏轉(zhuǎn)距離正比于被測信號的瞬時值。由于示波管的偏轉(zhuǎn)靈敏度甚低，所以一般的被測信號電壓都要先經(jīng)過垂直放大電路的放大，再加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上，以得到垂直方向的適當(dāng)大小的形。

　?。?）水平偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)

　　水平偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)從外觸發(fā)輸人端經(jīng)觸發(fā)電路、掃描電路、水平放大器到示波管的水平偏轉(zhuǎn)板。觸發(fā)電路將被測信號或外觸發(fā)輸人信號置換成觸發(fā)脈沖啟動掃描電路。由于示波管水平方向的偏轉(zhuǎn)靈敏度也很低，所以接入示波管水平偏轉(zhuǎn)板的電壓（鋸齒波電壓或其它電壓）也要先經(jīng)過水平放大電路的放大以后，再加到示波管的水平偏轉(zhuǎn)板上，以得到水平方向適當(dāng)大小的形。

　?。?）電源供給電路

　　電源由高壓電源和低壓電源兩部分組成，供給示波管及各組成部分所需要的直流電壓和燈絲電壓。消隱與增輝電路用來傳送和放大增輝和消隱信號。

　　示波器的使用原理

　　示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上，就可產(chǎn)生細(xì)小的光點(diǎn)，在被測信號的作用下，電子束在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。

　　如上圖所示，假設(shè)示波管的加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，偏轉(zhuǎn)點(diǎn)擊長為L，極板間距為d，偏轉(zhuǎn)電極右端到熒光屏的距離為L 1，電子的質(zhì)量為m ，帶電量為e。

　　首先，在加速場中，電場力對電子做功W=eU1。根據(jù)功能定理，電子在加速場中獲得了。

　　接著電子以初速進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，在電場力的作用下做a=eU2/md的類平拋運(yùn)動，經(jīng)過時間t=L/v，電子飛離偏轉(zhuǎn)電場。由下圖可知，電子離開偏轉(zhuǎn)電場時偏轉(zhuǎn)角的正切值為。電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)距離為。

　　電子到達(dá)熒光屏?xí)r偏離中心的距離為，因?yàn)長、L 1、d都是定值，故Y2與U2成正比。所以只要在熒光屏上做適當(dāng)?shù)臉?biāo)度就可以根據(jù)電子束射到熒光屏?xí)r所形成的亮斑偏離中心的距離為Y2測出偏轉(zhuǎn)電壓U2的數(shù)值。

　　上面介紹了示波器測量電壓的原理，接下來介紹熒光屏上顯示波形的原因。當(dāng)兩對電極上都沒有加電壓時，電子束從金屬板小孔射出后將沿直線傳播，直至打在熒光屏上，在熒光屏正中央產(chǎn)生一亮斑，當(dāng)只在Y軸的偏轉(zhuǎn)電極上加偏轉(zhuǎn)電壓U2=U，亮斑就會偏離中心出現(xiàn)在Y軸上方，并且電壓越大，偏移越大，如圖所示。改變電壓的極性，亮斑又會移至Y軸的下方。同理，若只在X軸掃描電極上加一恒定的電壓，則亮斑就會出現(xiàn)在X軸上，如圖所示。

　　當(dāng)X軸與Y軸同時加上一定的電壓，則會得到下面的正弦波形。