比較測量法就是用一已知的標準電壓波形與被測電壓波形進(jìn)行比較求得被測電壓值。

將被測電壓Vx輸入示波器的Y軸通道，調節Y軸靈敏度選擇開(kāi)關(guān)“V/div"及其微調旋鈕，使熒光屏顯示出便于測量的高度Hx并做好記錄，且“V/div"開(kāi)關(guān)及微調旋鈕位置保持不變。去掉被測電壓，把一個(gè)已知的可調標準電壓Vs輸入Y軸，調節標準電壓的輸出幅度，使它顯示與被測電壓相同的幅度。此時(shí)，標準電壓的輸出幅度等于被測電壓的幅度。比較法測量電壓可避免垂直系統引起和誤差，因而提高了測量精度。

時(shí)間的測量

示波器時(shí)基能產(chǎn)生與時(shí)間呈線(xiàn)性關(guān)系的掃描線(xiàn)，因而可以用熒光屏的水平刻度來(lái)測量波形的時(shí)間參數，如周期性信號的重復周期、脈沖信號的寬度、時(shí)間間隔、上升時(shí)間（前沿）和下降時(shí)間（后沿）、兩個(gè)信號的時(shí)間差等等。

將示波器的掃速開(kāi)關(guān)“t/div"的“微調"裝置轉至校準位置時(shí)，顯示的波形在水平方向刻度所代表的時(shí)間可按“t/div"開(kāi)關(guān)的指示值直讀計算，從而較準確地求出被測信號的時(shí)間參數。

相位的測量

利用示波器測量?jì)蓚€(gè)正弦電壓之間的相位差具有實(shí)用意義，用計數器可以測量頻率和時(shí)間，但不能直接測量正弦電壓之間的相位關(guān)系。利用示波器測量相位的方法很多，下面，僅介紹幾種常用的簡(jiǎn)單方法。

1．雙蹤法

雙蹤法是用雙蹤示波器在熒光屏上直接比較兩個(gè)被測電壓的波形來(lái)測量其相位關(guān)系。測量時(shí)，將相位超前的信號接入YB通道，另一個(gè)信號接入YA通道。選用YB觸發(fā)。調節“t/div"開(kāi)關(guān)，使被測波形的一個(gè)周期在水平標尺上準確地占滿(mǎn)8div，這樣，一個(gè)周期的相角360°被8等分，每1div相當于45°。讀出超前波與滯后波在水平軸的差距T，按下式計算相位差φ：

φ=45°/div×T（div）

如T==1.5div ，則φ=45°/div×1.5div=67.5°

2．李薩如圖形法測相位

將示波器的X軸選擇置于X軸輸入位置，將信號u1接入示波器的Y軸輸入端，信號u2接入示波器的X軸輸入端。適當調節示波器面板上相關(guān)旋鈕，使熒光屏上顯現一個(gè)大小適宜的橢圓（在特殊情況下，可能是一個(gè)正圓或一根斜線(xiàn)）。

形成橢圓的原理如圖5-13所示。

由圖可見(jiàn)，設Y軸偏轉板上的信號u1導前于X軸偏轉板上的信號u21/8周期，設u2的初相為零，即φ2=0，因此當u2為零時(shí)，u1為一個(gè)較大的值。如圖中的“0"點(diǎn)。此時(shí)，熒光屏上的光點(diǎn)也相應地位于“0"點(diǎn)。隨著(zhù)時(shí)間的變化，u1上升，u2也上升，則熒光屏上的光點(diǎn)向右上方移動(dòng)。當經(jīng)1/8周期后，u1、u2分別到達“1"點(diǎn)，此時(shí)u1到達最大值，u2為一個(gè)較大的值，熒光屏上的光點(diǎn)位于相應的“1"。如此繼續下去，熒光屏上的光點(diǎn)將描出一個(gè)順時(shí)針旋轉的橢圓。如果u1滯后于u2則形成一個(gè)逆時(shí)針旋轉的橢圓。當然，這只有在信號頻率很低時(shí)（如幾赫茲），且在短余輝的熒光屏上便會(huì )清楚地看到熒光屏上的光點(diǎn)順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉的現象。由上述可見(jiàn)橢圓的形狀是隨兩個(gè)正弦信號電壓u1、u2相位差的不同而不同。因此可以根據橢圓的形狀確定兩個(gè)正弦信號之間的相位差Δφ。在圖5-13中設A是橢圓與Y軸交點(diǎn)的縱坐標，B是橢圓上各點(diǎn)坐標的最大值。由圖可見(jiàn)，A是對應于t=0時(shí)u1的瞬時(shí)電壓，即

A=Um1sinφ1

B是對應于u1的幅值，即

B=Um1

于是A/B=（Um1sinφ1）/ Um1= sinφ1

來(lái)表示。在實(shí)際測試中為讀數方便，常讀取2A，2B（或2C，2D），按式

Δφ=arc sin（2A/2B）或Δφ=arc sin（2C/2D）

來(lái)計算相位差。

圖5-14所示的各種圖形分別表示正弦信號電壓在不同相位差時(shí)的情況。不難看出，如果橢圓的主軸在第1和第3象限內，則相位差在0°～90°或270°～360°之間；如果主軸在第2和第4象限內，相位差在90°～180°或180°～270°之間。

圖5-14 不同相位差時(shí)的圖形

頻率的測量

用示波器測量信號頻率的方法很多，下面介紹常用的兩種基本方法。

1．周期法

對于任何周期信號，可用前述的時(shí)間間隔的測量方法，先測定其每個(gè)周期的時(shí)間T，再用下式求出頻率f ：f=1/T

例如示波器上顯示的被測波形，一周期為8div，“t/div"開(kāi)關(guān)置“1μs"位置，其“微調"置“校準"位置。則其周期和頻率計算如下：

T=1us/div×8div = 8us

f= 1/8us =125kHz

所以，被測波形的頻率為125kHz。

2．李薩如圖形法測頻率

將示波器置X-Y工作方式，被測信號輸入Y軸，標準頻率信號輸入“X外接"，慢慢改變標準頻率，使這兩個(gè)信號頻率成整數倍時(shí)，例如fx :

fy=1:2，則在熒光屏上會(huì )形成穩定的李沙育圖形。

李薩如圖的形狀不但與兩個(gè)偏轉電壓的相位有關(guān)，而且與兩個(gè)偏轉電壓的頻率也有關(guān)。用描跡法可以畫(huà)出ux與uy的各種頻率比、不同相位差時(shí)的李沙育圖形，幾種不同頻率比的李薩如圖形如圖5-15所示。

利用李薩如圖形與頻率的關(guān)系，可進(jìn)行準確的頻率比較來(lái)測定被測信號的頻率。其方法是分別通過(guò)李薩如圖形引水平線(xiàn)和垂直線(xiàn)，所引的水平線(xiàn)垂直線(xiàn)不要通過(guò)圖形的交叉點(diǎn)或與其相切。若水平線(xiàn)與圖形的交點(diǎn)數為m，垂直線(xiàn)與圖形的交點(diǎn)數n，則

fy / fx=m / n

當標準頻率fx（或fy）為已知時(shí)，由上式可以求出被測信號頻率fy（或fx）。顯然，在實(shí)際測試工作中，用李沙育圖形進(jìn)行頻率測試時(shí)，為了使測試簡(jiǎn)便正確，在條件許可的情況下，通常盡可能調節已知頻率信號的頻率，使熒光屏上顯示的圖形為圓或橢圓。這時(shí)被測信號頻率等于已知信號頻率。

圖5-16常用頻率比的李沙育圖形

由于加到示波器上的兩個(gè)電壓相位不同，熒光屏上圖形會(huì )有不同的形狀，但這對確定未知頻率并無(wú)影響。

李薩如圖法測量頻率是相當準確的，但操作較費時(shí)。同時(shí)，它只適用于測量頻率較低的信號。