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數(shù)字示波器的使用方法和常見(jiàn)問(wèn)題

來(lái)源:深圳市睿成射頻技術(shù)有限公司   2017年07月25日 18:00  

示波器的使用方法

1.獲得基線:當(dāng)操作者在使用無(wú)使用說(shuō)明書(shū)的示波器時(shí),首先要獲得一條zui細(xì)的水平基線,然后才能用探頭進(jìn)行其他測(cè)量,其具體方法如下: (1)預(yù)置面板各開(kāi)關(guān)、旋鈕。 亮度置適中,聚焦和輔助聚焦置適中,垂直輸入耦合置“AC,,,垂直電壓量程選擇置"5mv/div",垂直工作方式選擇置“CHl”,垂直靈敏度微調(diào)校準(zhǔn)位置置“CAL",垂直通道同步源選擇置中間位置,垂直位置置中間位置,A和B掃描時(shí)間因數(shù)一起預(yù)置在“0.5ms/div",A掃描時(shí)間微調(diào)置校準(zhǔn)位置“CAL’’,水平位移置中間位置,掃描工作方式置“A”,觸發(fā)同步方式置“AUTO",斜率開(kāi)關(guān)置“+” ,觸發(fā)耦合開(kāi)關(guān)置“AC’’,觸發(fā)源選擇置"INT"。 (2)按下電源開(kāi)關(guān),電源指示燈點(diǎn)亮。 (3)調(diào)節(jié)A亮度聚焦等有關(guān)控制旋鈕,可出現(xiàn)纖細(xì)明亮的掃描基線,調(diào)節(jié)基線使其位置于屏幕中間與水平坐標(biāo)刻度基本重合。 (4)調(diào)節(jié)軌跡平行度控制使基線與水平坐標(biāo)平行。

2.顯示信號(hào):一般情況下,示波器本身均有一個(gè)0.5Vp—p標(biāo)準(zhǔn)方波信號(hào)輸出口,當(dāng)獲得基線后,即可將探頭接到此處,此時(shí)屏幕應(yīng)有一串方波信號(hào),調(diào)節(jié)電壓量程和掃描時(shí)間因數(shù)旋鈕,方波的幅度和寬窄應(yīng)變化,至此說(shuō)明示波器基本調(diào)整完畢可以投入使用。

3.測(cè)量信號(hào):將測(cè)試線接在CHl或CH2輸入插座,測(cè)試探頭觸及測(cè)試點(diǎn),即可在示波器上觀察到波形。如果波形幅度太大或太小,可調(diào)整電壓量程旋鈕;如果波形周期顯示不適合,可調(diào)整掃描速度旋鈕。

特殊使用方法 1.交流峰值電壓測(cè)量 (1)獲得基線。 (2)調(diào)整V/div旋鈕,使波形在垂直方向顯示5div(即5格)。 (3)調(diào)節(jié)“A觸發(fā)電平”獲得穩(wěn)定顯示。 (4)用以下公式計(jì)算峰值電壓。 電壓(p—p):垂直偏轉(zhuǎn)幅度/度x(VOLTS/div)/開(kāi)關(guān)檔極x探極衰減倍率。 例如:測(cè)得上峰到下峰偏轉(zhuǎn)是5.6度,VOLTS/dir開(kāi)關(guān)置0.5,用x10探極衰減倍率,將數(shù)據(jù)代人:電壓二5. 6X0.5 X 10二28 V。 2.上升時(shí)間測(cè)量 上升時(shí)間:水平距離(度)x時(shí)間/度(檔極)/擴(kuò)展系數(shù)。 例如:波形兩點(diǎn)間的距離為5度,時(shí)間/度檔級(jí)為1Us,x10擴(kuò)展末擴(kuò)展(即x1),將給定值代人:上升時(shí)I司;5X1 /1;51xs。 3.相位差測(cè)量 相位差:水平差值(度)x水平刻度校準(zhǔn)值(度/度)。 例如:水平差值為0.6度,每度校準(zhǔn)到45度,將給定值代人公式:相位差:0.6x45:27

示波器的使用技巧

1、如何測(cè)量直流電壓?

  答:首先需要設(shè)置耦合方式為直流,根據(jù)大概的范圍調(diào)節(jié)垂直檔位到一個(gè)合適的值,然后比較偏移線跟通道標(biāo)志的位移。

2、用戶反應(yīng)測(cè)量220V市電的時(shí)候幅度超出屏幕范圍?三相電源的相位差如何測(cè)?

  答:zui大輸入峰峰值電壓是400V,根據(jù)有效值換算峰峰值公式220V市電超過(guò)了400V峰峰值,幅度超出屏幕范圍正?,F(xiàn)象。用示波器測(cè)量三相電源相移的時(shí)候,可以設(shè)置觸發(fā)源為市電,并使用一通道先測(cè)A-B波形,然后存儲(chǔ)為參考波形,再使用探頭連接B-C,這時(shí)可以測(cè)量出相移。

3、什么是混淆抑制作用

  答:混淆是指示波器采集的頻率低于實(shí)際信號(hào)zui大頻率的2倍采集產(chǎn)生的一種狀況?;煜种剖菫榱朔乐够煜漠a(chǎn)生而專門設(shè)計(jì)的,混淆抑制可判別信號(hào)的zui大頻率,并以2倍的zui大頻率采集信號(hào)。

  4、如何捕捉非周期性的信號(hào)?

  答: ①、設(shè)定觸發(fā)電平至需要的值。 ②、點(diǎn)擊主控按鈕SINGLE,機(jī)器開(kāi)始等待,如果有某一信號(hào)達(dá)到設(shè)定的觸發(fā)電平,即采樣一次,顯示在屏幕上。利用此功能可以輕易捕捉到偶然發(fā)生的事件,例如幅度較大的突發(fā)性毛刺:將觸發(fā)電平設(shè)置到剛剛高于正常信號(hào)電平,點(diǎn)擊SINGLE按鈕,則當(dāng)毛刺發(fā)生時(shí),機(jī)器自動(dòng)觸發(fā)并把觸發(fā)前后一段時(shí)間的波形記錄下來(lái)。拖動(dòng)觸發(fā)位置標(biāo)志線可以得到不同長(zhǎng)度的負(fù)延遲觸發(fā),便于觀察毛刺發(fā)生之前的波形。

  5、如何觀察低壓直流電源的噪聲?

  答:①、連接示波器探頭于通道A1(或A2)與被測(cè)點(diǎn)之間。 ②、設(shè)定觸發(fā)源(Trigger Source)為A1或A2(必須與實(shí)際被測(cè)信號(hào)輸入的通道一致)。 ③、點(diǎn)擊A1或A2按鈕,選定耦合方式為AC(交流)耦合。 ④、調(diào)節(jié)采樣速率及垂直靈敏度,直至得到滿意的顯示?! ?/p>

  6、示波器的獲取方式可應(yīng)用在哪些場(chǎng)合?

  答:觀察單次信號(hào)請(qǐng)選用實(shí)時(shí)采樣方式,觀察高頻周期性信號(hào)可以選用等效采樣方式。希望觀察信號(hào)的包絡(luò)避免混淆,請(qǐng)選用峰值檢測(cè)方式。期望減少所顯示信號(hào)中的隨即噪音,請(qǐng)選用平均采樣方式,平均值的次數(shù)可以選擇。觀察低頻信號(hào),選擇滾動(dòng)模式方式。希望顯示波形接近模擬示波器效果,請(qǐng)選用模擬獲取方式。

  7、觸發(fā)和波形采集的關(guān)系如何?

  答:針對(duì)不同類型的示波器,示波器不同的捕獲方式,觸發(fā)和波形采集的關(guān)系不同。如果是采樣示波器或?qū)崟r(shí)示波器的等價(jià)時(shí)間采樣模式,一個(gè)波形的采集需要多次觸發(fā)完成的。針對(duì)實(shí)時(shí)示波器的實(shí)時(shí)采樣模式,觸發(fā)一次,波形肯定會(huì)采集一次,不觸發(fā),波形也可能采集,這就是觸發(fā)的AUTO模式。(有三種觸發(fā)模式,一種是AUTO,不觸發(fā),波形也會(huì)刷新,但波形在屏幕上會(huì)不穩(wěn)定,另一種是NORMAL,只有觸發(fā)才刷新,zui后一種是SINGLE,*次觸發(fā)捕獲波形,以后就不在捕獲波形了。)。

  8、保存波形后的數(shù)據(jù)能自動(dòng)生成EXCEL表? 
  
  答:能。Ultrascope軟件能夠把下載后波形數(shù)據(jù)自動(dòng)保存為Excel表的文件格式。

  9、采集信號(hào)后,畫(huà)面中并未出現(xiàn)信號(hào)的波形。怎么處理?

  答:可以按照下面步驟檢查處理: 1. 檢查探頭是否正常接在信號(hào)連接線上; 2. 檢查信號(hào)連接線是否正常接在BNC(即通道連接器)上; 3. 檢查探頭是否與待測(cè)物正常連接; 4. 檢查待測(cè)物是否有訊號(hào)產(chǎn)生(可將有訊號(hào)產(chǎn)生的通道與有問(wèn)題的通道接在一起來(lái)確定問(wèn)題所在)。 5. 再重新采集信號(hào)一次?! ?/p>

  10、毛刺/脈寬觸發(fā)的應(yīng)用場(chǎng)合有那些?

  答:毛刺/脈寬觸發(fā)一般有兩種典型應(yīng)用場(chǎng)合,一是同步電路行為,如利用它來(lái)同步串行信號(hào),或?qū)τ诟蓴_非常嚴(yán)重的應(yīng)用,無(wú)法用邊沿觸發(fā)正確同步信號(hào),脈寬觸發(fā)就是一個(gè)選擇;另一是用來(lái)發(fā)現(xiàn)信號(hào)中的異?,F(xiàn)象,如因干擾或競(jìng)爭(zhēng)引起的窄毛刺,由于該異常是偶發(fā)顯現(xiàn),必須用毛刺觸發(fā)來(lái)捕獲(另一種方法是峰值檢測(cè)方式,但峰值檢測(cè)的方法有可能受其zui大采樣率的限制,同時(shí),一般是能看,不能測(cè))。若被測(cè)對(duì)象的脈沖寬度是50ns,而且該信號(hào)沒(méi)有任何問(wèn)題,也就是說(shuō),沒(méi)有因干擾,競(jìng)爭(zhēng)等問(wèn)題引起的信號(hào)畸變或更窄的,用邊沿觸發(fā)就可同步該信號(hào),無(wú)需使用毛刺觸發(fā)。

  11、選擇示波器時(shí),一般考慮zui多的是帶寬。在什么情況下要考慮采樣速率?

  答:取決于被測(cè)對(duì)象,在帶寬滿足的前提下,希望zui小采樣間隔(采樣率的倒數(shù))能夠捕捉到您需要的信號(hào)細(xì)節(jié)。業(yè)界有些關(guān)于采樣速率經(jīng)驗(yàn)公式,但基本上都是針對(duì)示波器帶寬得出的,實(shí)際應(yīng)用中,不用示波器測(cè)相同頻率的信號(hào)。若您在選型,對(duì)正弦波,選擇示波器帶寬是被測(cè)正弦信號(hào)頻率的3倍,以上,采樣率是帶寬的4到5倍,實(shí)際上是信號(hào)的12到15倍,若是其它波形,要保證采樣率足以捕獲信號(hào)細(xì)節(jié)。若您正在使用示波器,可透過(guò)以下方法驗(yàn)證采樣率是否夠用: 將波形停下來(lái),放大波形,若發(fā)現(xiàn)波形有變化(如某些幅值),采樣率就不夠,否則無(wú)礙。也可用點(diǎn)顯示來(lái)分析,采樣率是否夠用?! ?/p>

  12、在使用示波器時(shí)如何消除毛刺?

  答:如果毛刺是信號(hào)本身固有的,而且想用邊沿觸發(fā)同步該信號(hào)(如正弦信號(hào)),可以用高頻抑制觸發(fā)方式,通常可同步該信號(hào)。如果信號(hào)本身有毛刺,但想讓示波器慮除該毛刺,不顯示毛刺,通常很難做到??梢栽囍褂孟拗茙挼姆椒?,但不小心可能也會(huì)把信號(hào)本身慮掉一部分信息。若使用邏輯分析儀器,一般來(lái)說(shuō),使用狀態(tài)采集的方法,有些在定時(shí)方式下采集到的毛刺,就看不到了。

  13、示波器的各種觸發(fā)的應(yīng)用,比如說(shuō)邊沿觸發(fā),脈寬觸發(fā)和視頻觸發(fā),它們各適合測(cè)那種信號(hào)?

  答:邊沿觸發(fā),可設(shè)觸發(fā)電平,上升沿或下降沿。邊沿觸發(fā)也稱為基本觸發(fā)。 脈寬觸發(fā),可根據(jù)脈沖寬度來(lái)確定觸發(fā)時(shí)刻??梢酝ㄟ^(guò)設(shè)定脈寬條件捕捉異常脈沖。 視頻觸發(fā),即可在NTSC,PAL或SECAM標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)的場(chǎng)或行上觸發(fā)。

  14、使用示波器,怎樣將一次性隨機(jī)出現(xiàn)的信號(hào)完整的捕捉并保存下來(lái),然后重顯分析?

  答:如果測(cè)的所謂隨機(jī)信號(hào)為一個(gè)單次信號(hào),那么只要設(shè)置與該信號(hào)相匹配的垂直和水平刻度,調(diào)整好觸發(fā)電平,使用單次觸發(fā)等待信號(hào)出現(xiàn)即可,然后利用STORAGE的存儲(chǔ)類型的波形保存功能即可將捕獲的波形存儲(chǔ),需要重顯保存的波形,只需將波形調(diào)出就能重顯分析了。

  15、為什么波形存儲(chǔ)已經(jīng)存儲(chǔ)了設(shè)置,還要存儲(chǔ)設(shè)置有什么用?

  答:首先,兩者zui主要的區(qū)別是波形存儲(chǔ)占據(jù)的存儲(chǔ)空間要比設(shè)置存儲(chǔ)空間要大的多,因此以存儲(chǔ)器的空間和成本考慮,就需將兩者分別保存。其次,兩者的調(diào)出上也存在差別。波形調(diào)出示波器處于STOP狀態(tài),設(shè)置調(diào)出時(shí)不改變保存的運(yùn)行狀態(tài),可方便直接觀測(cè)波形。


    16:每臺(tái)示波器都有一個(gè)頻率范圍,比如10M、60M、100M...我手頭用的示波器標(biāo)稱為60MHz,是不是可以理解為它zui大可以測(cè)到60MHz?可我用它測(cè)4.1943MHz的方波時(shí)都測(cè)不到,這是什么原因
  答:60MHz帶寬示波器,并不意味著可以很好地測(cè)量60MHz的信號(hào)。根據(jù)示波器帶寬的定義,若輸入峰峰值為1V的60MHz正弦波到60MHz帶寬示波器上,您在示波器上將看到0.707V的信號(hào)(30%幅值測(cè)量誤差)。如果測(cè)試方波,選擇示波器的參考標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是信號(hào)上升時(shí)間,示波器帶寬=0.35/信號(hào)上升時(shí)間×3,此時(shí)您的上升時(shí)間測(cè)量誤差為5.4%左右。 
  示波器的探頭帶寬也很重要,若使用的示波器探頭包括其前端附件構(gòu)成的系統(tǒng)帶寬很低,將會(huì)使示波器帶寬大大下降。如若使用20MHz帶寬的探頭,則能實(shí)現(xiàn)的zui大帶寬是20MHz,如果在探頭前端使用連接導(dǎo)線,將會(huì)進(jìn)一步降低探頭性能,但對(duì)4MHz左右方波不應(yīng)有太大影響,因?yàn)樗俣炔皇呛芸臁?nbsp;
  另外還要看一下示波器使用手冊(cè),有的60MHz示波器在1:1設(shè)置下,其實(shí)際帶寬將銳減到6MHz以下,對(duì)于4MHz左右的方波,其三次諧波是12MHz,五次諧波是20MHz,若帶寬降到6MHz,對(duì)信號(hào)幅值衰減很大,即使能看到信號(hào)也不是方波,而是幅值被衰減了的正弦波。 

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