2.3 实训ELVES仪器双踪示波器、信号发生器的使用
2.3.1 实验目的
1）学会ELVES仪器上双踪示波器、信号发生器的使用。
2）学会利用ELVES仪器上的实验板搭接电路，调试电路。
2.3.2 实验原理与说明
1.ELVES仪器上的信号发生器简介
ELVES仪器上的信号发生器所产生的信号的波形、频率、幅度可由计算机上的软件控制面板选择和直接利用仪器硬件面板上的按钮控制。
首先介绍一下由硬件面板控制，如图2-12所示。
硬件面板与软件控制切换按钮可控制面板控制指示灯的亮灭，仅在指示灯亮时，面板上的所有按钮才对发出的信号起作用。波形选择按钮可控制发出的信号是正弦波信号、方波信号还是三角波信号。幅度调节旋钮可调节信号的振幅。频率粗调旋钮由5档组成，与频率细调旋钮组合在一起可得到各种频率的信号，注意这里5档指的是频率上限。
图2-12 信号发生器模板
下面介绍一下软件控制，首先打开计算机，打开ELVIS程序。
步骤是：选择开始→程序→National Instrument→NI ELVIS 3.0→NI ELVIS→Function Gen-erator，打开后的界面如图2-13所示。
2.ELVIS仪器上双踪示波器简介
双踪示波器主要是在仪器面板上连接两根探头线，位置如图2-14所示。
图2-13 信号发生器软件的控制界面
图2-14 ELVIS仪器上双踪示波器探头的面板图
双踪示波器的显示是利用软件。首先打开计算机，打开ELVIS程序。步骤是：选择开始→程序→National Instrument→NI ELVIS 3.0→NI ELVIS→Oscilloscope，打开后的界面如图2-15所示。
3.ELVIS仪器上实验板简介
实验台的中间就是普通的3块面包板，连接方式与普通面包板相同，四周有4个长条板，分别与面板上的可调电源、信号发生器、万用表和双踪示波器相连接。其中左边两块如图2-16所示。Oscilloscope双踪示波器，CHA，CHB相当于两个探头笔，信号从这里输入也能在双踪示波器中显示出来；Function Generator信号发生器，信号可以从这里输出，FUNCOUT频率信号输出。这里可以将信号发生器的频率信号输出直接与双踪示波器的某一检测通道连接，即FUNCOUT与CHA+连接，就实现了双踪示波器对信号的测量。
图2-15 ELVIS双踪示波器的界面图
图2-16 仪器输出端口
2.3.3 实验设备与器材
1）ELVIS仪器。
2）电阻：1kΩ。
3）电容：0.01μF。
4）电位器：4.7kΩ。
2.3.4 实验内容与方法
1.用双踪示波器测量信号电压
1）测试前，先用面包板插接线将双踪示波器与信号发生器连接起来，连接的方法如前所述，仅用单通道测量就行，检查后将实验板的电源打开。
2）随意改动信号发生器的波形、频率和幅度，观察双踪示波器中图像的改变。
熟悉仪器面板旋钮调节和用软件调节，总结调节方法。
2.用双踪示波器测量同一频率的两信号电压的相位差
1）按图2-17所示在实验板上连接电路，分别连接信号发生器的FUNCOUT和双踪示波器的CHA+和CHB+部分。检查后将实验板的电源打开。
图2-17 测试连接电路图
2）调节信号发生器，使其输出1kHz，2.5V正弦波信号。
3）调节双踪示波器有关旋钮，使屏幕上显示两个信号波形，如图2-18所示。
图2-18 相位差波形图
测量出它的一个周期在扫描基线上所对应的格数D（所对应的相位为360°）和两个波形相应点在扫描基线上间距的格数Δd（对应相位差φ），以求得相位差。
4）调节电位器，观察相位的变化，将结果填入表2-4中。
表2-4 结果
5）调节信号源使其输出为方波，观察波形的变化，记录波形。
2.3.5 注意事项
1）实验板通电前请仔细检查连接电路，确保无误后，方可通电调试。
2）测量前在计算机上选择好测量项目，将其打开。
3）仪器在不使用时及时关掉电源。
注意：测量时请勿触碰仪器的其他部分按钮，以免误操作损坏仪器。