当前位置: 首页 » 政策法规 » 工程师园地 » 正文

电子测量仪器使用攻略:玩转示波器的六大关键词


  来源: 仪商网综合 时间:2020-01-03 编辑:清风
分享到:



示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点(这是传统的模拟示波器的工作原理)。在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。



在科技发达信息化社会示波器可以说是任何设计、制造或是维修电子设备的必备之物。从设计研发到检测使用,工程师们需要一双“慧眼”,这双眼能够快速而精确发现问题以帮助工程师们更好的解决测量疑难。面对当今各种测量挑战,示波器当之无愧的被工程师们称为能够满足要求并且能够胜任工作的最佳关键工具。

示波器的用途不仅仅局限于电子领域。示波器利用信号变换器,适用于各种各样的物理现象。信号变换器能够响应各种物理激励源,使之转变为电信号,包括声音、机械应力、压力、光、热。麦克风属于信号变换器,它实现把声音转变为电信号。从物理学家到电视维修人员,各种人士都使用示波器。汽车工程师使用示波器来测量发动机的振动。医师使用示波器测量脑电波。描述示波器的用途是没有止境的。如何选择和评判一个示波器的优劣也成了工程师们一个不可不知的常识,玩转好示波器不可不知一些很基本但很重要的知识。接下来先对示波器的三大关键指标进行简单介绍说明。


带宽

带宽、采样率和存储深度是数字示波器的三大关键指标。带宽一直被称作示波器的第一性能指标,也成了决定示波器价格很重要的因素,市场上也把带宽作为一个划分依据,通常所说的带宽在无特别说明情况下一般指模拟放大器的带宽,也就是常说的-3dB截止频率点。示波器面板上标称的带宽就是我们常说的示波器带宽。究竟什么是示波器的带宽我们可以这样来理解:在示波器输入端输入正弦波信号时,幅度衰减至原信号幅度的0.707倍的那个频率点,称之为示波器带宽。也就是说,假如一个示波器的带宽为100MHz的话,用它测试一个频率为100MHz,振幅为1Vpp的信号时,最后所测的信号幅度只有100MHz,0.707Vpp了。

带宽限制对信号的捕获、重构信号和信号的完整性会产生很大影响,具体体现在:被测信号的上升沿变缓;信号的频率分量会减少;信号的相位会失真。示波器带宽通常是被测信号频率的3-5倍,这样才能保证被测信号不失真,具体用多大带宽的示波器取决于被测信号的类型和你做希望的准确度。


采样率

计算机处理的是离散的数字信号,同样模拟电压信号进入示波器后也要进行模数转换变成数字信号,我们把从连续信号到离散信号的转化过程叫作采样。模拟信号只有经过采样、量化、编码才能被计算机识别和处理。采样是数字示波器分析处理信号的基础。通过测量等时间间隔波形的电压幅值,并把该电压转化为用八位二进制代码表示的数字信息,这就是数字存储示波器的采样。示波器采样率越快,那么重建出来的波形就越接近原始信号,重要信息和事件丢失的概率就越小。采样率(sampling rate)就是采样时间间隔。比如,如果示波器的采样率是每秒10G次(10GSa/s),则意味着每100ps进行一次采样。根据Nyquist采样定理,当对一个最高频率为f 的带限信号进行采样时,采样频率SF必须大于f 的两倍以上(SF≥2f)才能确保从采样值完全重构原来的信号。而这个定理是机遇无限长时间和连续的信号,通常采用两倍于最高频率成分的采样速率是不够的。

当我们选择使用示波器时,对于特定的带宽选取多大的采样率还取决于采样模式,现在的数字示波器通常采用两种基本的采样方式:实时采样和等效采样。等效采样进一步又可分为随即和重复两类,等效采样这两类采样都要求信号时重复并且能够稳定触发的。在这两大类模式下也有其它采样模式的分法,如麦科信公司生产的MS500系列示波器支持四种采样模式(有的也称捕获模式):正常、平均、峰值和包络。正常采样模式是指示波器按照相等的时间间隔对信号进行采样建立波形;平均采样是指示波器对多次采样的波形作平均处理,然后产生最后的波形。平均采样模式可以减少显示信号中随机或不相关的噪音;峰值采样模式是指示波器使用两个连续捕获间隔中包含的所有取样的最高点和最低点,并把这些值当做相关的波形点,这种模式可以有效的获取可能丢失的窄脉冲和毛刺探测,但显示的噪声比较大;包络模式是指示波器对多次采样的波形重新组合进行叠加,在指定的N次采集中,对每个相同位置捕获其最大值和最小值并加以显示。


存储深度

关键词:电子测量 仪器 示波器    浏览量:450

声明:凡本网注明"来源:仪商网"的所有作品,版权均属于仪商网,未经本网授权不得转载、摘编使用。
经本网授权使用,并注明"来源:仪商网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
本网转载并注明自其它来源的作品,归原版权所有人所有。目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如有作品的内容、版权以及其它问题的,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
本网转载自其它媒体或授权刊载,如有作品内容、版权以及其它问题的,请联系我们。相关合作、投稿、转载授权等事宜,请联系本网。
QQ:2268148259、3050252122。


让制造业不缺测试测量工程师

关注仪商网公众号

0条 [查看全部]  发表评论

最新发布
行业动态
政策法规
国际资讯
仪商专题
按分类浏览
Copyright © 2006- 861718.com All rights reserved 版权所有 © 星球国际资讯集团 广州德禄讯信息科技有限公司
本站转载或引用文章涉及版权问题请与我们联系。电话:020-34224268 传真: 020-34113782