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BS-II型双频调相信号仪

一.功能简介

BS-II型双频调相信号仪由微处理器产生频率为400Hz~2KHz的两个正弦波信号,由两个输出端输出,两信号的幅度、频率、相位差可调。主要为 “两相互垂直的简谐振动的合成实验”提供信号源,同时也为“示波器使用实验”提供相关信号。

“两相互垂直的简谐振动的合成实验”的常用方法是用示波器借助两个信号源实现利萨茹图的观测。大家知道,采用两信号源不能保证两信号的初相位差恒定(因为两独立信号源的频率漂移度不同,造成两信号初相位差的随机变动不可控),从而使利萨茹图形不稳定,并且两信号频率越高稳定度越差,学生实验比较困难,实验效果较差。

本仪器实现了双频输出,两信号的相位差稳定且可调,使学生实验大大减少了困难,同时能增加实验内容,让学生理解更多的物理规律(比如相位差对合运动影响的定量分析、示波器使用中理解相位的物理意义等)。

  1. 信号仪面板说明


1. 电   

接通电源,数码管有指示值(显示本机工作基频f 0)。
2. 数码管 

用以显示本机基频(f 0)、两输出信号的频率比(N1:N2)、两输出信号的初相位差(φ2-φ1)。
3. 管 

用以指示数码管显示内容。当数码管显示基频时,不亮;当显示频率比时,亮红光;当显示相位差时,亮绿光。
4. 频率比按钮

  1. 要读测两输出信号频率比f1:f2,按一下“N1”或“N2”并立即松手即可。此时发光管亮红光,数码管显示两输出信号的频率比——数码管显示数的左两位与右两位数值比。例如数码显示“0304”,表示f 1 : f 2 = 03 : 04 = 3 : 4;如显示“0505”,表示f 1 : f 2 = 05 : 05 = 1 : 1)。显示时间为3秒,3秒后,仪器自动恢复显示本机基频,指示灯熄灭。数码管的左两位对应读数为N 1 ,右两位对应读数为N 2
  2. 要改变两输出信号频率比f 1 : f 2 ,再按“N1”或“N2”即可。不断按或按住“N 1”,数码管左两位实现02~09的循环变化。不断按或按住“N 2”,数码管右两位实现02~09的循环变化。

5. 相位差按钮
  1. 要读测两输出信号相位差φ2φ1,按一下“+”或“-”并立即松手即可。        此时发光管亮绿光,数码管显示两输出信号的相位差(f2输出信号与f1输出信号的相位差,单位为度)。显示时间为3秒,3秒后,仪器自动恢复显示本机基频,指示灯熄灭。
  2. 要改变两输出信号相位差φ2φ1,再按“+”或“-”即可。不断按或按住“+”,相位差增加;不断按或按住“-”,相位差减小,直到零。每按一次,相位差改变量为±5°。


6.
信号输出端口
有两个输出端口“f 1”和“f 2” ,由它们分别向示波器两偏转板输送电信号。输出频率数值分别为:f 1 = f 0 / N 1 , f 2 = f 0 / N 2。(f 0为本机基频,N 1和N 2分别为两频率比的比数,见“4. 频率比按钮”的相关说明)
7. 振幅调节
有两个位器分别调节两输出信号的振幅,右旋增加振幅,左旋降低振幅。         调“A1”电位器,改变f 1输出信号振幅;调“A2”电位器,改变f 2输出信号振幅。
8. 本机基频调节
由电位器F0调节,数码管常显本机频率f 0 。
9. 其它说明(注意点)

  1. 要观察稳定的利萨茹图形,基频f 0宜选在400Hz~2KHz范围。如果要观察转动的利萨茹图形,基频f 0宜选 > 2KHz,并且频率越高,利萨茹图形转动越快。
  2. 观测两同频率信号的相位差时,基频范围要选400Hz~2KHz。
  3. 开机后,两输出端没信号输出,需按“N1”、“N1”、“+”或“-”的任意一按钮后,才有信号输出。
  4. 技术参数

1. 频率范围:

基   频   f 0 = 400Hz~2KHz,连续可调

输出频率  f 1 = f 0 / N  (N=2~9)

输出频率  f 2 = f 0 / N  (N=2~9)

2. 相位差:    

最小改变量 ±5°

改变范围  0~K×360°(建议值K=5)

3. 输出电压范围:0~12V连续可调

4. 频率误差:  < 1%

5. 相位差误差:  < 0.5%

6. 工作电源: 220V±10%, 50Hz±5%

7. 工作环境:

温度:-10°~40℃

湿度:≤85%RH

8. 功率:30W

9. 外型尺寸:255×210×78mm3

10. 电源保险丝:200mA