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如何巧用示波器滤波功能


  来源: 横河测试测量 时间:2022-09-21 编辑:清风
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本文来源:横河测试测量 公众号  作者:YOKOGAWA 李亮靓


生活中,我们经常会遇到各种噪声,比如嘈杂声音,又比如收到干扰充满雪花点的视频信号——噪声产生的干扰会使我们无法清晰获得需要的正确信息。这时,我们有两种办法来获取清晰的正确信息:一是放大信息的信号,使其相对噪声信号的能量值足够高;二是降低噪声能量,使其对主信号的能量值足够低。


对电信号的测量,同样也会面临各种各样噪声干扰的问题。示波器作为电信号的通用测量仪器,就是把电信号转化为可视的、随时间变化的幅值曲线。它尽可能地降低各种干扰,让用户能够清晰观测到主信号, 这也是研发人员对示波器的基础需求之一。


示波器的滤波功能 应用举例


1、去除噪声信号


测试仪器周边电磁环境差,信号本身信噪比低,探头衰减比较高将环境噪声同步放大等情况,都会造成示波器测试出的信号嘈杂,难以分辨。这种信号一般来说都是高频的干扰信号。可以通过设置示波器低通滤波器,将高频率的噪声信号截止在输入端,只通过包括主频率在内的相对低频信号。



来看看为去除干扰信号,如何使用示波器的输入端滤波功能。


YOKOGAWA示波器每通道有14种低通滤波器可以选择,截止频率低至8k,可有效去除高频干扰与噪声。


▲滤波前


▲不同带宽限制下的波形


2、减小测量误差



示波器捕捉波形后往往需要对其参数进行量化测量,但噪声的存在对测量干扰很大。尤其使用衰减比较大的探头时,一点误差也会被放大若干倍,对量化测量造成影响。因此需要结合滤波对波形进行精细化处理后再测量,以提升测量精度。


▲原始波形


▲滤波结合高分辨率模式


3、特定带宽下观测信号


仅需要观测低于/高于某个频率(使用低通/高通滤波)或在某两个频率之间(使用带通滤波)的信号。


这是我们工程师都非常熟悉的PWM电压信号。



如果我们想实时调制电压与电流之间的功率因数,往往需要搭建滤波器,将PWM电压信号的基波波形与电流波形进行同步比较。但是搭建硬件滤波器往往不能达到理想的滤波效果,而且由于电容元器件的使用,会造成电压波形的延迟。这时使用示波器内部的运算滤波器就是一个非常优秀便捷的选择。


▲红色波形即为PWM电压的基波


这就是如何巧用YOKOGAWA示波器的滤波功能,来实现精准测量与调制波相位关系的实时调制。


关键词:示波器 滤波功能 测试技巧    浏览量:219

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