① 怎樣用示波器顯示出愛心波形
怎樣用示波器顯示出愛心波形?
想要在示波器上顯示出一個愛心波形,你可以利用示波器的X-Y模式以及調制信號。這需要生成適當的X和Y信號,並將它們分別輸入到示波器的兩個通道。具體步驟如下:
1. 准備信號源
你需要一個可以生成自定義波形的信號發生器,或者使用計算機與數據採集卡來生成所需的X和Y信號。
愛心波形的數學表達式
愛心曲線的參數方程為: x(t) = 16 sin^3(t) ; y(t) = 13 cos(t) - 5 cos(2t) - 2 cos(3t) - cos(4t)
其中, ( t ) 是參數,可以在范圍 ( 0 ) 到 ( 2pi ) 內變化。
2. 信號生成
如果使用計算機編程(如Python)來生成信號,可以按照以下步驟進行:
用Python生成信號
python復制代碼
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 生成時間參數 t
t = np.linspace(0, 2 * np.pi, 1000)
# 根據參數方程生成 x 和 y
x = 16 * np.sin(t) ** 3
y = 13 * np.cos(t) - 5 * np.cos(2 * t) - 2 * np.cos(3 * t) - np.cos(4 * t)
# 繪制愛心圖形
plt.plot(x, y)
plt.title("Heart Shape")
plt.show()
# 將 x 和 y 信號保存或輸出,用於示波器輸入
3. 將信號輸入示波器
· 如果你有信號發生器設備,可以將生成的x(t)和y(t)信號通過該設備輸出至示波器。
· 將生成的x(t)信號接入示波器的CH1通道,將y(t)信號接入示波器的CH2通道。
4. 設置示波器到X-Y模式
· 打開示波器並選擇X-Y模式,這樣CH1的信號驅動X軸,CH2的信號驅動Y軸。
5. 調整示波器設置
· 幅度調整:調整每個通道的垂直靈敏度(Volts/Div),使得信號能夠充分填滿屏幕。
· 直流偏移調整:如果存在直流偏移,調節每個通道的垂直位置,使信號的零電平重合在屏幕中心線上。
6. 觀測愛心波形
· 在示波器屏幕上應能看到愛心形狀。若不清晰,可以微調信號發生器的輸出參數或示波器的顯示設置。
7. 示例
這里我們可以使用普源精電DG2000系列信號發生器任意波功能直接輸出想要的波形
1、打開RIGOL信號源上位機軟體Ultra Station,選擇公式編輯器功能,在輸入框中分別輸入前面提到的兩個公式,依次下發到信號發生器的通道1和通道2,打開信號發生器輸出。
圖為普源精電DHO4804系列示波器
示例總結
· 准備信號源:創建符合愛心曲線參數方程的信號。
· 輸入信號:將x(t)和y(t)信號通過信號發生器輸入示波器。
· 設置示波器:選擇X-Y模式,調節垂直靈敏度和垂直位置。
· 觀測和調整:在示波器屏幕上觀察愛心形狀,根據需要進行微調。
通過這些步驟,你應該能夠在示波器上成功顯示出一個愛心波形。關鍵在於正確生成和輸入X和Y信號,並適當地調整示波器設置以獲得清晰的顯示。
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