1、工科普通物理實驗雙蹤示波器的使用 RC、RL電路及鐵磁性材料的 動態(tài)磁滯回線研究一.雙蹤示波器的工作原理 示波管w 雙蹤示波器的示波管由電子槍、Y偏轉(zhuǎn)板、X偏轉(zhuǎn)板、熒光屏組成。（利用電子開關(guān)線路，將兩個待測的電壓信號YCH1和YCH2周期性地輪流作用在Y偏轉(zhuǎn)板上,由于視覺滯留效應(yīng)，能在熒光屏上看到兩個波形。 ）電子槍Y偏轉(zhuǎn)板 X偏轉(zhuǎn)板（兩電極）（兩電極）電子束P熒光屏一.雙蹤示波器的工作原理 示波管w 示波器顯示波形原理BBxByDyCCxCyDDxAAxAyEExEy熒光屏時間t亮點在Y軸方向的位移時間t亮點在X軸方向的位移一.雙蹤示波器的工作原理 控制電路w 電子開關(guān)使兩個待測電壓信號YC

2、H1和YCH2周期性輪流作用在Y偏轉(zhuǎn)板。w 同步電路的使用可以使顯示的波形穩(wěn)定。YAYBY軸輸入電子開關(guān)垂直放大電路觸發(fā)掃描電路水平放大電路X軸輸入單束示波管xyxy二.雙蹤示波器的使用XJ4328 OSCILLOSCOPE521.5.2 .1.05t/divms102050502010521.1s.2sONOFFCH1ALTCHOPADDCH2VERTICAL MODE521.5.2.1v/div5502010521.5.2.1v/div5502010mvmvACDCACDCCH1 or XCH2 or XLEVEL-+LOCKAUTO TIMENORMX-Y+INT CH1-EXT CH2

3、EXT XMODETRTGGERX-YVp-p:0.2V1kHz微調(diào)旋鈕按下為只顯示CH2信號，彈起為將CH2加在X偏轉(zhuǎn)板按下為顯示CH1,CH2疊加信號按下為打點方式顯示CH1,CH2信號按下為交替顯示CH1,CH2信號按下為只顯示CH1信號輝度調(diào)節(jié)TIME:X偏轉(zhuǎn)板上信號 為示波器內(nèi)部 鋸齒波 X-Y:X偏轉(zhuǎn)板上信號 為CH1INT:X偏轉(zhuǎn)板上信號為 示波器內(nèi)部鋸齒波 或CH1EXT:X偏轉(zhuǎn)板上信號垂 直于 EXT X調(diào)節(jié)初始觸發(fā)點的電壓掃描速度選擇旋鈕t/div為橫向每一大格代表的時間輸入CH1信號DC:不隔斷信號中的直流分量AC:隔斷信號中的直流分量將CH1信號接地自備標準信號：方波，

4、Vp-p=0.2V,f=1KHzCH2輸入靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕V/div為對CH2信號，縱向每一大格代表的電壓二.雙蹤示波器的使用tUUxmxtUUmyy111sintUUmyy222sin利用雙蹤示波器同時顯示YCH1 和 YCH2信號 XJ4328 OSCILLOSCOPE521.5.2 .1.05t/divms102050502010521.1s.2sONOFFCHOPADDVERTICAL MODE521.5.2.1v/div5502010521.5.2.1v/div5502010mvmvACDCACDCCH1 or XCH2 or XLEVEL-+LOCK+CH1-EXTEXT XMODE

5、TRTGGERX-YVp-p:0.2V1kHzCH1CH2CH2AUTO TIMENORMX-YTIMENORMALTINT二.雙蹤示波器的使用XJ4328 OSCILLOSCOPE521.5.2 .1.05t/divms102050502010521.1s.2sONOFFCHOPADDVERTICAL MODE521.5.2.1v/div5502010521.5.2.1v/div5502010mvmvACDCACDCCH1 or XCH2 or XLEVEL-+LOCK+CH1-EXTEXT XMODETRTGGERX-YVp-p:0.2V1kHzCH1CH2ALTINTCH2AUTO TI

6、MENORMTIMENORMX-YtUUxxmxsintUUymyysin22利用雙蹤示波器顯示李薩如圖形 yxxynnff三.RC電路costan0iUUCRRCUiURU0UiU0UR四.RL電路cos/tan0iUURLRLUiULU0UiULU0五.利用雙蹤示波器測量相位差w 方法一：將一個待測信號輸入示波器的CH1軸，另一個待測信號輸入示波器的CH2軸， 則兩個待測信號間相位差就轉(zhuǎn)化為CH1與CH2間相位差 CH1 CH2MNLLMNTt22五.利用雙蹤示波器測量相位差w 方法二：將一個待測信號輸入示波器X偏轉(zhuǎn)板，另一個待測信號輸入示波器的YCH2軸，則兩個待測信號間相位差就轉(zhuǎn)化為X

7、軸與YCH2軸間相位差BAAB/sin六.RC、RL電路研究相關(guān)實驗設(shè)備七.磁介質(zhì)w 磁介質(zhì)可以分為順磁質(zhì)、抗磁質(zhì)、鐵磁質(zhì)等。w 對順磁質(zhì)物質(zhì)，=B/(0H)=常數(shù) 1,=M/H=常數(shù) 0w 對抗磁質(zhì)物質(zhì)，=B/(0H)=常數(shù) 1,=M/H=常數(shù) 0w 對鐵磁質(zhì)物質(zhì)，=(H), M=M(H)八.鐵磁性材料的磁滯回線研究w 飽和磁滯回線w 最大值Hmw 飽和磁感應(yīng)強度BSw 剩余磁化強度Brw 矯頑力HcMHHCMrMsHmBHHCBrBsHm鐵磁性材料的動態(tài)飽和磁滯回線的測量YXYR2R1i1i2UiN2N1U1CUC2yYXXlSNCSRBllRSNH2211調(diào)節(jié)R2大小、Ui信號幅度及頻率

8、，可以使磁滯回線飽和。 九.退磁w 一塊鐵磁性材料有磁化經(jīng)歷以后，進行退磁的方法有兩種。w 第一種方法是熱退磁，即將材料加熱到居里點以上，材料由鐵磁質(zhì)變成順磁質(zhì)，再將材料降溫到居里點以下，材料就回到未經(jīng)磁化的初始態(tài)。w 第二種方法是，將材料置于交流磁場中，并逐漸減小磁場幅度，磁滯回線將逐步減小，直至成為坐標原點的一個點，材料就回到未經(jīng)磁化的初始態(tài)。 十.磁場測量方法w 磁場測量問題在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等許多領(lǐng)域均有涉及，如磁探礦、磁懸浮列車、地質(zhì)勘探、磁導(dǎo)航、導(dǎo)彈導(dǎo)航、同位素分離、質(zhì)譜儀、電子束與離子束加工裝置、受控熱核反應(yīng)、人造地球衛(wèi)星、“心磁圖”與“腦磁圖”等。w 磁場測量方

9、法很多，如電磁感應(yīng)法、核磁共振法、霍耳效應(yīng)法、磁通門法、光泵法、磁光效應(yīng)法、磁膜測磁法、超導(dǎo)量子干涉法等十一.實驗內(nèi)容1.利用雙蹤示波器，設(shè)計兩種方法測量RC電路中Ui與U0的相位差，并將測量值與理論值比較。（用兩種方法） 2.利用雙蹤示波器，設(shè)計兩種方法測量RL電路中Ui與U0的相位差，并計算L值。 （用兩種方法） 3.利用雙蹤示波器，利用鐵磁環(huán)，觀測飽和動態(tài)磁滯回線。在毫米方格紙上繪制飽和磁滯回線圖形，并測量飽和磁感應(yīng)強度BS、最大磁場強度Hm、剩余磁感應(yīng)強度Br、矯頑力Hc 十二.思考題w1 示波器為什么能把看不見的變化電壓變換成看得見的圖象，簡述其原理。w2 用示波器測量信號電壓的峰峰值和周期，應(yīng)事先對示波器進行校準。請簡述w 校準的方法和步驟。w3 示波器“電平”旋鈕的作用是什么？什么時候需要它？觀察李薩如圖形時，能否w 用它把圖形穩(wěn)定下來？w4 如果示波器是良好的，但由于某些旋鈕的位置未調(diào)節(jié)好，熒光屏上看不到亮點w 。請問哪幾個旋鈕位置不合適可能造成這種情況？應(yīng)該怎樣操作才能找到亮點？w5 用示波器測量信號的電壓