示波器是一種能夠直接顯示電壓變化波形的電子儀器，它不僅能夠觀察電信號的變化過程，而且能夠對波形進行測量，如測量電壓的幅值、周期、頻率和相位等。示波器廣泛應用于電氣產品的生產和科研實驗中，更是家用電子產品維修的“萬用儀器”。常用的示波器根據顯示信號的多少，可分為單蹤示波器、雙蹤示波器、多蹤示波器，而實際工作中應用最多的是雙蹤示波器。示波器因為結構和工作原理復雜，使用時面板上需要調節的旋鈕很多，所以示波器的測量方法很復雜，一般人員不易掌握。在此以電力企業廣泛使用的YB4328雙蹤示波器為例，介紹其結構和工作原理，詳細論述一種操作好方法的使用過程。

1、示波器的結構

示波器的結構包括機內的核心部件示波管和示波管的調節電路，機外的連接電路有電源插頭和信號輸入的探頭。示波管是示波器的核心，是一個小型的顯像管，由電子槍、偏轉電路、熒光屏三部分組成。

1.1、電子槍的結構

電子槍相當于一個發射電子“子彈”的機關槍，它由燈絲、陰極、控制柵極、第一陽極、第二陽極、第三陽極組成，其中控制柵極和陽極制作成圓筒狀并在同一個軸線上。工作時燈絲通電加熱陰極，陰極受熱產生電子，電子這個帶負電的“子彈”在三個陽極的加速作用下，高速發出形成一束電子流射線。此時有兩個調節部件，一個是控制柵極，它的電位比陰極低，通過調節其電位的高低可以控制陰極發出電子的密度，而電子流的密度大小與熒光屏顯示的波形的亮度有關，所以，通過改變控制柵極電壓的方法可以調節波形的亮度，在面板上就是用輝度旋鈕進行調節亮度。另一個是三個加速陽極，陽極的電位都高于陰極，所以，電子流在電場力的作用下加速運動，速度越快電子束作用到熒光屏上的波形更加清晰，所以調整陽極的電位就可以調節波形顯示的清晰程度，在面板上的聚焦旋鈕就是這個調節陽極電位的旋鈕。

1.2、偏轉電路的結構

偏轉電路的作用是使得電子束有規律的發生偏移，在熒光屏上形成對應的信號波形。它是安裝到第三陽極后的兩對相互垂直的偏轉極板，一對極板上下放置，稱為垂直偏轉板或稱Y軸偏轉板，另一對極板水平放置，稱為水平偏轉板或稱X偏轉板。

1.3、熒光屏的結構

是在玻璃管的內壁涂上熒光粉制成。電子槍發射出的高速電子流射擊到熒光屏的熒光粉上就可產生可見光，電子流的能量越大則光點的亮度越高。電子流停止射擊熒光仍然能夠保留一段時間，人們正是利用這個光的余暉現象，把電子的運動軌跡顯示出來。

2、波形顯示原理

（1）只在Y偏轉極板上加正弦電壓，光點在熒光屏上可打出豎直的一條亮線。

（2）只在X偏轉極板上加鋸齒波電壓，光點在熒光屏上可打出水平的一條亮線。

（3）波的合成。將被測信號的正弦電壓加到Y偏轉極板上，在X偏轉極板上加鋸齒波掃描電壓，且Y偏轉極和X偏轉極板的這兩個信號的頻率相等或成整倍數關系時，就像在坐標紙上畫圖一樣，一個完整的信號波形即可顯示出來。此時稱為示波器的同步，因為波形圖是一個二維的圖形，所以電子束需要Y軸和X軸上同步受力，就能完整顯示。

3、示波器的面板旋鈕及功能介紹

示波器面板上的旋鈕、按鍵、插座分為三部分，有主機部分、垂直通道部分、水平通道部分。

3.1、主機部分

在面板的左側區域，從上到下排列的旋鈕和按鍵有輝度旋鈕、聚焦旋鈕、光跡旋轉、電源開關、標準信號源。輝度旋鈕是調節波形的明亮程度。聚焦旋鈕是調節顯示波形的清晰程度。光跡旋轉調節波形是否和水平軸線對稱，如果不對稱可以用螺絲刀進行微調，一般不用調節。電源開關采用按鍵式，按下去是閉合，彈出來是斷開。標準信號源是示波器內置的一個矩形波測試信號，Up-p電壓為0.5V，頻率為1kHz的一個方波信號，在示波器輸入測量信號前先要取其標準信號進行校核，校核無誤后方可接入測量信號進行測量。

3.2、垂直通道部分

在面板的中間區域，YB4328是雙蹤示波器，所以垂直通道部分包括兩個信號的輸入和調節旋鈕。最上面兩個旋鈕是兩路信號的垂直位移，調節旋鈕可以調整波形上下移動。再往下是一排按鍵，其中位于兩側的兩個×5擴展按鍵，分別表示兩路信號的兩個擴展旋鈕，按下這個擴展5倍的按鍵，則顯示波形的垂直幅值擴大5倍，還有CH1和CH2按鍵，按下CH1顯示第一路信號，按下CH2顯示第二路信號，CH1和CH2都按下則顯示雙蹤信號，還有斷續和交替按鍵以及反相和常態按鍵。再往下是兩個較大的旋鈕，分別表示兩路信號的兩個垂直偏轉因數DY的調節旋鈕，垂直偏轉旋鈕是一個組合旋鈕，分為內外兩圈，內圈小旋鈕是微調旋鈕，在進行標準測量時不使用，應將其右旋到底并且能聽到“啪”的一聲即為校準位置了，外圈大旋鈕是垂直偏轉因數DY的標準旋鈕，共有11個檔位，最下邊是兩個信號的輸入插座，用CH1和CH2表示，輸入信號就是通過探頭由此插座輸入。

3.3、水平通道部分

在面板的右側。最上面有兩個重要旋鈕，一個是水平位移旋鈕，可以調節波形水平移動，另一個是電平旋鈕，在出現波形不穩的時候調節一下電平旋鈕可以調節波形的穩定性。再往下一排按鍵有極性、掃描方式的自動和常態按鍵、復位按鍵。再向下是水平的時基因數調節旋鈕，這也是一個組合旋鈕，中間一圈小旋鈕是一個微調旋鈕，一般進行標準測量時應右旋到底聽到“啪”的一聲即為校準位置了，外圈大旋鈕表示時基因數DX的不同檔位。再向下一排按鍵是觸發源的CH1和CH2交替按鍵、電源按鍵、外接按鍵，還有耦合方式的兩個按鍵，一個是DC和AC耦合按鍵，另一個是TV耦合按鍵。

4、YB4328示波器的使用技巧

4.1、將電源插頭插到電源插座上，注意電壓為220V4.2開機前的調節

（1）將輝度、聚焦、垂直位移、水平位移、電平、垂直偏轉因數DY、時基因數DX旋鈕均調到中間位置。

（2）將垂直偏轉的微調、時基偏轉因數的微調均右旋到底，即為標準測量位置。

（3）按下三個重要按鍵：CH1（垂直方式）、自動（掃描方式）、TV（耦合方式）

b.若信號為雙蹤輸入，則將CH1和CH2兩鍵均按下。

4.3、通電調節

按下主機部分的電源按鍵，此時顯示屏會顯示一條水平亮線，調節輝度、聚焦、垂直位移、水平位移、電平旋鈕，可使亮線明亮、清晰、居中、穩定。

4.4、接好探頭檢測標準信號

（1）將插頭插入CH1輸入插座上。

（2）調節探頭衰減開關到×1檔（共有×1和×10兩個檔位，×1的信號衰減比是1:1，×10的信號衰減比是10:1）

（3）將探頭的掛鉤接頭接到主機部分的標準信號接頭處（標準信號峰-峰值Up-p為0.5V，頻率為1kHz）

（4）調節垂直偏轉旋鈕為DY=0.5V/格，水平偏轉為DX=0.5ms/格，若圖像閃動，可調節電平旋鈕即可得到穩定的波形圖像，此時檢測方波的峰-峰值Up-p正好是一格，水平一個周期T正好是兩格，具體的計算方法如下：

計算：Up-p=DY·H=0.5V/格×1格=0.5V

T=DXoL=0.5ms/格×2格=1ms=1×10-3S

f=1/T=1/1×10-3=103Hz=1kHz

（5）也可變換垂直偏轉因數DY和水平偏轉因數DX的不同檔位和按下垂直擴展×5和水平擴展×5的按鍵，則圖像會變大或變小，但計算的方法相同。

4.5、測試信號源的信號

（1）用探頭接到信號源的輸出上，調節垂直偏轉因數DY和水平偏轉因數DX的不同檔位和按下垂直擴展×5和水平擴展×5的按鍵，即可得到所測得波形，計算電壓、周期、頻率的方法如上所述。

（2）同時也可輸入兩個信號進行雙蹤信號的檢測。

5、結束語

通過分析YB4328示波器的結構和波形顯示原理，總結出一套雙蹤示波器操作使用的巧方法，可以快速準確的對波形進行測量。這個方法可以應用到電力電子企業的工作中，也可應用到電子產品的維修測量上，當然對于高等院校電氣類的學生，學習示波器使用時更是一個值得推廣的好方法。