示波器知识分享 | 示波器使用方法&示波器探头的应用技巧
发布日期:2024-02-04 18:29

示波器是电子工程和电气维修领域中常用的工具,用于观察和测量电压、电流、频率等电信号的变化。它是电子工程师们进行调试、故障排除和设计验证的重要工具。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。示波器探头是示波器的重要配件之一,主要用于信号的接入和测量。


在本篇文章中,我们将介绍示波器的使用方法以及示波器探头的应用技巧。



一、示波器的使用


连接示波器


首先,根据你要测量的信号类型,将示波器的探头连接到相应的输入通道上。一般来说,现代示波器都支持双通道或四通道同时测量。在连接探头时,要确保探头的衰减比与被测信号的电压幅度匹配,以避免测量误差。同时,根据被测信号的电压和电流范围,选择合适的探头和示波器量程。


选择示波器模式


示波器通常有多个模式可供选择,包括单次触发模式、自动触发模式、正常模式等。单次触发模式用于观察瞬态信号,自动触发模式用于稳定显示信号,正常模式用于观察周期性信号。在使用示波器时,根据需要选择合适的模式,以便更好地观察和分析信号。


设置示波器参数


在使用示波器时,需要根据实际情况设置相应的参数,包括电压幅度、时间单位、触发条件等。这些参数的设置可以影响示波器的显示效果和测量精度。一般来说,在设置参数时要遵循以下原则:


电压幅度:根据被测信号的电压范围,选择合适的电压幅度,以便更准确地显示信号变化。


时间单位:根据被测信号的频率范围,选择合适的时间单位,以便更好地观察信号细节。


触发条件:根据被测信号的特点,设置合适的触发条件,以使示波器能够稳定显示信号。


调整示波器显示


在设置好示波器的参数后,需要通过调整示波器的显示来更好地观察和分析信号。一般来说,在调整显示时可以采取以下措施:


调整亮度:根据信号的强度和背景亮度,适当调整示波器的亮度,以获得更好的显示效果。


调整聚焦:根据信号的大小和显示尺寸,适当调整示波器的聚焦,以使信号更加清晰。


调整位置:根据信号的特点和需要观察的细节,适当调整示波器的位置,以更好地显示信号。


进行信号分析


使用示波器进行信号分析是示波器应用的核心。通过观察和分析被测信号的波形、频率、幅度等信息,可以得出关于电路性能、故障点等方面的结论。在进行信号分析时,可以采取以下措施:


测量长度:通过测量信号的长度(时间)和宽度(幅度),可以得出信号的频率、周期等参数。


使用标尺:通过使用示波器上的标尺或游标卡尺,可以更准确地测量信号的长度、幅度等信息。


分析波形:通过对波形进行分解和分析,可以得出信号的特征、规律等信息。



二、示波器探头的应用技巧


1、示波器探头的带宽范围是指其能够测量的信号频率范围,对示波器的测量精度、信号保真度和测试范围等方面都有着重要的影响。这个通常会在探头上写明,多少MHz。如果探头的带宽不够,示波器的带宽再高也是无用,瓶颈效应。


2、另外就是探头的阻抗匹配。探头在使用之前应该先对其阻抗匹配部分进行调节。


通常在探头靠近示波器一端有一个可调电容,有一些探头在靠近探针一端也具有可调电容。它们是用来调节示波器探头的阻抗匹配的。如果阻抗不匹配的话,测量到的波形将会变形。调节示波器探头阻抗匹配的方法如下:首先将示波器的输入选择打在GND上,然后调节Y轴位移旋钮使扫描线出现在示波器的中间。检查这时的扫描线是否水平(即是否跟示波器的水平中线重合),如果不是,则需要调节水平平衡旋钮(通常模拟示波器有这个调节端子,在小孔中,需要用螺丝刀伸进去调节。数字示波器不用调节)。然后,再将示波器的输入选择打到直流耦合上,并将示波器探头接在示波器的测试信号输出端上(一般示波器都带有这输出端子,通常是1KHz的方波信号),然后调节扫描时间旋钮,使波形能够显示2个周期左右。调节Y轴增益旋钮,使波形的峰-峰值在1/2屏幕宽度左右。然后观察方波的上、下两边,看是否水平。如果出现过冲、倾斜等现象,则说明需要调节探头上的匹配电容。用小螺丝刀调节之,直到上下两边的波形都水平,没有过冲为止。当然,可能由于示波器探头质量的问题,可能调不到完全无失真的效果,这时只能调到最佳效果了。


3、示波器探头上还有一个选择量程的小开关:X10和X1。


当选择X1档时,信号是没经衰减进入示波器的。而选择X10档时,信号是经过衰减到1/10再到示波器的。因此,当使用示波器的X10档时,应该将示波器上的读数扩大10倍(有些示波器,在示波器端可选择X10档,以配合探头使用,这样在示波器端也设置为X10档后,直接读数即可)。当我们要测量较高电压时,就可以利用探头的X10档功能,将较高电压衰减后进入示波器。


另外,X10档的输入阻抗比X1档要高得多,所以在测试驱动能力较弱的信号波形时,把探头打到X10档可更好的测量。但要注意,在不甚明确信号电压高低时,也应当先用X10档测一下,确认电压不是过高后再选用正确有量程档测量,养成这样的习惯是很有必要的,不然,哪天万一因为这样损坏了示波器,后悔就来不及了。经常有人提问,为什么用示波器看不到晶振引脚上的波形?一个可能的原因就是因为使用的是探头的X1档,这时相当于一个很重的负载(一个示波器探头使用×1档具有上百pF的电容)并联在晶振电路中,导致电路停振了。正确的方法应该是使用探头的X10档。这是使用中应当注意的,即使不停振,也有可能因过度改变振荡条件而看不到真实的波形了。


4、示波器探头在使用时,要保证地线夹子可靠的接了地(被测系统的地,非真正的大地),不然测量时,就会看到一个很大的50Hz的信号,这是因为示波器的地线没连好。


如果你发现示波器上出现了一个幅度很强的50Hz信号(我国市电频率为50Hz,国外有60Hz的),这时你就要注意下看是否是探头的地线没连好。由于示波器探头经常使用,可能会导致地线断路。检测方法是:将示波器调节到合适的扫描频率和Y轴增益,然后用手触摸探头中间的探针,这时应该能看到波形,通常是一个50Hz的信号。如果这时没有波形,可以检查是否是探头中间的信号线是否已经损坏。然后,将示波器探头的地线夹子夹到探头的探针(或者是钩子)上,再去用手触摸探头的探针,这时应该看不到刚刚的信号(或者幅度很微弱),这就说明探头的地线是好的,否则地线已经损坏。通常是连接夹子那条线断路,通常重新焊上即可,必要时可更换,注意连接夹子的地线不要太长,否则容易引入干扰,尤其是在高频小信号环境下。示波器探头的地线夹子应该要靠近测量点,尤其是测量频率较高、幅度较小的信号时。因为长长的地线,会形成一个环,它就像一个线圈,会感应到空间的电磁场。另外系统中的地线中电流较大时,也会在地线上产生压降,所以示波器探头的地线应该连接到靠近被测试点附近的地上。


以上就是示波器以及示波器探头的相关介绍,希望能给大家帮助。如果您对示波器及示波器探头的选购和使用有任何疑问,乐信智测工程师可以为您解答疑惑。乐信智测多年来一直专注于通用电子测试测量仪器及相关行业专用测试解决方案的提供。公司配备专业的售前售后技术人员,为客户提供专业的产品选型,技术支持,现场测试等快捷的一站式本地化服务。可以根据您的需求,帮助您选择合适的电子测试仪器!您的满意是乐信智测永远追求的目标!


关键词:示波器 探头
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来 源:乐信智测仪器
编辑:清风
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