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3月25日版本：完善中

数字存储示波器(digital storage oscilloscope, DSO)采用模-数转换(analog to digital conversion, ADC)技术将数字信号转换成数字信号，经过适当的信号处理，将波形显示在屏幕上。相对传统的阴极射线管模拟示波器，数字存储示波器特别适合观察慢信号和单词信号。此外，数字存储示波器还拥有丰富的触发、计算和存储功能，使之超越模拟示波器成为当前的主流。对物理教学而言，相比电压表、频率计等仪器，示波器将快速瞬变的波形以图形化的方式显示出来，提供了更多与时间相关的信息，对学生理解各种物理过程提供了特有的帮助。熟练掌握数字存储示波器的使用已经成为一项基本的物理实验技能。

1. 了解数字示波器的工作原理(A/D转换,采样)
2. 浏览实验用示波器的操作面板，了解按键与旋钮的分布
3. 掌握示波器的基本调节方法
   1. 用示波器观察信号发生器输出的一路周期信号
      • 掌握时间标度与零点的调节方法，并在示波器屏幕上读出当前设置
      • 掌握电压标度与零点的调节方法，并在示波器屏幕上读出当前设置
      • 改变输入耦合方式(DC/AC/GND),理解其意义
   2. 用示波器观察信号发生器输出的二路周期信号
      • 对于两路频率不同的情况，选择边沿触发，分别将触发源设为两路输入信号，观察显示波形，了解触发的意义
      • 改变触发参数(电平，极性、模式），观察波形变化，理解各参数的意义
      • 两通道输入频率为简单整数比的正弦波，用XY方式观察李萨如图形，掌握根据图形特征确定频率比的方法
4. 掌握基本波形参数的测量方法
   1. 输入正弦波，利用光标测量周期、峰峰值
   2. 输入方波，利用光标测量周期、占空比
   3. 输入两路同频率正弦波，利用光标测量占空比
   4. 利用自动测量功能重复上述测量
5. 用示波器记录暂态(单次)波形. 单次波形可以但不限于用以下方式产生:
   • 下落物体经过光电门的挡光信号;
   • 下落磁铁通过线圈的电磁感应信号;
   • 闪光灯经过光电转换元件(光电池,光电二极管,光敏电阻等)得到的电信号
   • RLC暂态电路在开关闭合或断开的暂态信号

在RLC电路的稳态和暂态特性测量,磁滞回线的观察,动态法测量杨氏模量,声波谐振管,超声探伤,音叉共振等实验中

1. 根据测量波形的特点，合理设置通道耦合方式(DC/AC)
2. 根据测量波形的特点，合理设置采样方式(峰值检测,平均值,高分辨率,滚动)
3. 根据触发信号的特点, 合理使用触发设置(低频/高频/噪声抑制)

在RLC电路的稳态和暂态特性测量,磁滞回线的观察,动态法测量杨氏模量,声波谐振管,超声探伤,音叉共振等实验中

1. 使用数学运算功能(四则运算，FFT)，获得所需信息
2. 用U盘保存测量波形(图像/数据),用于离线使用
3. 保存和调出参考波形，用于比较不同实验条件下的波形

1. 使用LabVIEW程序设置和读取示波器参数，读取测量波形数据，实时分析

1. 模-数转换(ADC)、采样率、采样精度的含义，Nyquist采样定理
2. 直流耦合与交流耦合的含义与适用场合
3. 边沿触发的工作原理与主要设置
4. 根据李萨如图形判断频率比的方法
5. 不同采集方式(正常/采样、峰值检测、高分辨率、平均)的工作方式与适用场合
6. 共地、示波器输入电阻、输入电容的概念

物理、电子学、信号处理

欢迎大家留言讨论！ — 乐永康 2019/12/05 13:01

不知道大家对4个层次的划分有什么建议？