下面就示波器的電壓、時間、相位和頻率這4種測量方法進(jìn)行分析。
一、電壓的測量
利用示波器所做的任何測量，都是歸結(jié)為對電壓的測量。示波器可以測量各種波形的電壓幅度，既可以測量直流電壓和正弦電壓，又可以測量脈沖或非正弦電壓的幅度。更有用的是它可以測量一個脈沖電壓波形各部分的電壓幅值，如上沖量或頂部下降量等。這是其他任何電壓測量儀器都不能比擬的。
1.直接測量法
所謂直接測量法，就是直接從屏幕上量出被測電壓波形的高度，然后換算成電壓值。定量測試電壓時，一般把y軸靈敏度開關(guān)的微調(diào)旋鈕轉(zhuǎn)至“校準(zhǔn)”位置上，這樣，就可以從“v/div”的指示值和被測信號占取的縱軸坐標(biāo)值直接計算被測電壓值。所以，直接測量法又稱為標(biāo)尺法。
（1）交流電壓的測量
將y軸輸入耦合開關(guān)置于“ac”位置，顯示出輸入波形的交流成分。如交流信號的頻率很低時，則應(yīng)將y軸輸入耦合開關(guān)置于“dc”位置。
將被測波形移至示波管屏幕的中心位置，用“v/div”開關(guān)將被測波形控制在屏幕有效工作面積的范圍內(nèi)，按坐標(biāo)刻度片的分度讀取整個波形所占y軸方向的度數(shù)h,則被測電壓的峰-峰值vp-p可等于“v/div”開關(guān)指示值與h的乘積。如果使用探頭測量時，應(yīng)把探頭的衰減量計算在內(nèi)，即把上述計算數(shù)值乘10.
例如示波器的y軸靈敏度開關(guān)“v/div”位于0.2檔級，被測波形占y軸的坐標(biāo)幅度h為5div,則此信號電壓的峰-峰值為1v.如是經(jīng)探頭測量，仍指示上述數(shù)值，則被測信號電壓的峰-峰值就為10v.
（2）直流電壓的測量
將y軸輸入耦合開關(guān)置于“地”位置，觸發(fā)方式開關(guān)置“自動”位置，使屏幕顯示一水平掃描線，此掃描線便為零電平線。
將y軸輸入耦合開關(guān)置“dc”位置，加入被測電壓，此時，掃描線在y軸方向產(chǎn)生跳變位移h,被測電壓即為“v/div”開關(guān)指示值與h的乘積。
直接測量法簡單易行，但誤差較大。產(chǎn)生誤差的因素有讀數(shù)誤差、視差和示波器的系統(tǒng)誤差（衰減器、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、示波管邊緣效應(yīng)）等。
2.比較測量法
比較測量法就是用一已知的標(biāo)準(zhǔn)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(diào)節(jié)y軸靈敏度選擇開關(guān)“v/div”及其微調(diào)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”開關(guān)及微調(diào)旋鈕位置保持不變。去掉被測電壓，把一個已知的可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)電壓vs輸入y軸，調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電壓的輸出幅度，使它顯示與被測電壓相同的幅度。此時，標(biāo)準(zhǔn)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(tǒng)引起和誤差，因而提高了測量精度。
二、時間的測量
示波器時基能產(chǎn)生與時間呈線性關(guān)系的掃描線，因而可以用熒光屏的水平刻度來測量波形的時間參數(shù)，如周期性信號的重復(fù)周期、脈沖信號的寬度、時間間隔、上升時間（前沿）和下降時間（后沿）、兩個信號的時間差等等。
將示波器的掃速開關(guān)“t/div”的“微調(diào)”裝置轉(zhuǎn)至校準(zhǔn)位置時，顯示的波形在水平方向刻度所代表的時間可按“t/div”開關(guān)的指示值直讀計算，從而較準(zhǔn)確地求出被測信號的時間參數(shù)。
三、相位的測量
利用示波器測量兩個正弦電壓之間的相位差具有實用意義，用計數(shù)器可以測量頻率和時間，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被測電壓的波形來測量其相位關(guān)系。測量時，將相位超前的信號接入yb通道，另一個信號接入ya通道。選用yb觸發(fā)。調(diào)節(jié)“t/div”開關(guān)，使被測波形的一個周期在水平標(biāo)尺上準(zhǔn)確地占滿8div,這樣，一個周期的相角360°被8等分，每1div相當(dāng)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(dāng)調(diào)節(jié)示波器面板上相關(guān)旋鈕，使熒光屏上顯現(xiàn)一個大小適宜的橢圓（在特殊情況下，可能是一個正圓或一根斜線）。
四、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，可用前述的時間間隔的測量方法，先測定其每個周期的時間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”開關(guān)置“1μs”位置，其“微調(diào)”置“校準(zhǔn)”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.李薩育圖形法測頻率
將示波器置x-y工作方式，被測信號輸入y軸，標(biāo)準(zhǔn)頻率信號輸入“x外接”,慢慢改變標(biāo)準(zhǔn)頻率，使這兩個信號頻率成整數(shù)倍時，例如fx :
fy=1:2,則在熒光屏上會形成穩(wěn)定的李沙育圖形。