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技術知識

數字示波器的使用方法和常見問題

時間:2017-08-03 08:59 作者:AG平台儀表 點擊:

示波器的使用方法

1.獲得基線:當操作者在使用無使用說明書的示波器時,首先要獲得一條最細的水平基線,然後才能用探頭進行其他測量,其具體方法如下: (1)預置麵板各開關、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”,垂直靈敏度微調校準位置置“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掃描時間因數一起預置在“0.5ms/div",A掃描時間微調置校準位置“CAL’’,水平位移置中間位置,掃描工作方式置“A”,觸發同步方式置“AUTO",斜率開關置“+” ,觸發耦合開關置“AC’’,觸發源選擇置"INT"。 (2)按下電源開關,電源指示燈點亮。 (3)調節A亮度聚焦等有關控製旋鈕,可出現纖細明亮的掃描基線,調節基線使其位置於屏幕中間與水平坐標刻度基本重合。 (4)調節軌跡平行度控製使基線與水平坐標平行。

2.磁浮球液位計顯示信號:一般情況下,示波器本身均有一個0.5Vp—p標準方波信號輸出口,當獲得基線後,即可將探頭接到此處,此時屏幕應有一串方波信號,調節電壓量程和掃描時間因數旋鈕,方波的幅度和寬窄應變化,至此說明示波器基本調整完畢可以投入使用。

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

特殊使用方法 1.交流峰值電壓測量 (1)獲得基線。 (2)調整V/div旋鈕,使波形在垂直方向顯示5div(即5格)。 (3)調節“A觸發電平”獲得穩定顯示。 (4)用以下公式計算峰值電壓。 電壓(p—p):垂直偏轉幅度/度x(VOLTS/div)/開關檔極x探極衰減倍率。 例如:測得上峰到下峰偏轉是5.6度,VOLTS/dir開關置0.5,用x10探極衰減倍率,將數據代人:電壓二5. 6X0.5 X 10二28 V。 2.上升時間測量 上升時間:水平距離(度)x時間/度(檔極)/擴展係數。 例如:波形兩點間的距離為5度,時間/度檔級為1Us,x10擴展末擴展(即x1),將給定值代人:上升時I司;5X1 /1;51xs。 3.相位差測量 相位差:水平差值(度)x水平刻度校準值(度/度)。 例如:水平差值為0.6度,每度校準到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、如何測量直流電壓

  答:首先需要設置耦合方式為直流,根據大概的範圍調節垂直檔位到一個合適的值,然後比較偏移線跟通道標誌的位移。

2、用戶反應測量220V市電的時候幅度超出屏幕範圍?三相電源的相位差如何測

  答:最大輸入峰峰值電壓是400V,根據有效值換算峰峰值公式220V市電超過了400V峰峰值,幅度超出屏幕範圍正常現象。用示波器測量三相電源相移的時候,可以設置觸發源為市電,並使用一通道先測A-B波形,然後存儲為參考波形,再使用探頭連接B-C,這時可以測量出相移。

3、什麽是混淆抑製作用

  答:混淆是指示波器采集的頻率低於實際信號最大頻率的2倍采集產生的一種狀況。混淆抑製是為了防止混淆的產生而專門設計的,混淆抑製可判別信號的最大頻率,並以2倍的最大頻率采集信號。

  4、如何捕捉非周期性的信號?

  答: ①、設定觸發電平至需要的值。 ②、點擊主控按鈕SINGLE,機器開始等待,如果有某一信號達到設定的觸發電平,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生的事件,例如幅度較大的突發性毛刺:將觸發電平設置到剛剛高於正常信號電平,點擊SINGLE按鈕,則當毛刺發生時,機器自動觸發並把觸發前後一段時間的波形記錄下來。拖動觸發位置標誌線可以得到不同長度的負延遲觸發,便於觀察毛刺發生之前的波形。

  5、如何觀察低壓直流電源的噪聲?

  答:①、連接示波器探頭於通道A1(或A2)與被測點之間。 ②、設定觸發源(Trigger Source)為A1或A2(必須與實際被測信號輸入的通道一致)。 ③、點擊A1或A2按鈕,選定耦合方式為AC(交流)耦合。 ④、調節采樣速率及垂直靈敏度,直至得到滿意的顯示。  

  6、示波器的獲取方式可應用在哪些場合

  答:觀察單次信號請選用實時采樣方式,觀察高頻周期性信號可以選用等效采樣方式。希望觀察信號的包絡避免混淆,請選用峰值檢測方式。期望減少所顯示信號中的隨即噪音,請選用平均采樣方式,平均值的次數可以選擇。觀察低頻信號,選擇滾動模式方式。希望顯示波形接近模擬示波器效果,請選用模擬獲取方式。

  7、觸發和波形采集的關係如何

  答:針對不同類型的示波器,示波器不同的捕獲方式,觸發和波形采集的關係不同。如果是采樣示波器或實時示波器的等價時間采樣模式,一個波形的采集需要多次觸發完成的。針對實時示波器的實時采樣模式,觸發一次,波形肯定會采集一次,不觸發,波形也可能采集,這就是觸發的AUTO模式。(有三種觸發模式,一種是AUTO,不觸發,波形也會刷新,但波形在屏幕上會不穩定,另一種是NORMAL,隻有觸發才刷新,最後一種是SINGLE,第一次觸發捕獲波形,以後就不在捕獲波形了。)。

  8、保存波形後的數據能自動生成EXCEL表? 
  
  答:能。Ultrascope軟件能夠把下載後波形數據自動保存為Excel表的文件格式。

  9、股權基金采集信號後,畫麵中並未出現信號的波形。怎麽處理

  答:可以按照下麵步驟檢查處理: 1. 檢查探頭是否正常接在信號連接線上; 2. 檢查信號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物正常連接; 4. 檢查待測物是否有訊號產生(可將有訊號產生的通道與有問題的通道接在一起來確定問題所在)。 5. 再重新采集信號一次。  

  10、毛刺/脈寬觸發的應用場合有那些

  答:毛刺/脈寬觸發一般有兩種典型應用場合,一是同步電路行為,如利用它來同步串行信號,或對於幹擾非常嚴重的應用,無法用邊沿觸發正確同步信號,脈寬觸發就是一個選擇;另一是用來發現信號中的異常現象,如因幹擾或競爭引起的窄毛刺,由於該異常是偶發顯現,必須用毛刺觸發來捕獲(另一種方法是峰值檢測方式,但峰值檢測的方法有可能受其最大采樣率的限製,同時,一般是能看,不能測)。若被測對象的脈衝寬度是50ns,而且該信號沒有任何問題,也就是說,沒有因幹擾,競爭等問題引起的信號畸變或更窄的,用邊沿觸發就可同步該信號,無需使用毛刺觸發。

  11、選擇示波器時,一般考慮最多的是帶寬。在什麽情況下要考慮采樣速率

  答:取決於被測對象,在帶寬滿足的前提下,希望最小采樣間隔(采樣率的倒數)能夠捕捉到您需要的信號細節。業界有些關於采樣速率經驗公式,但基本上都是針對示波器帶寬得出的,實際應用中,最好不用示波器測相同頻率的信號。若您在選型,對正弦波,選擇示波器帶寬是被測正弦信號頻率的3倍,以上,采樣率是帶寬的4到5倍,實際上是信號的12到15倍,若是其它波形,要保證采樣率足以捕獲信號細節。若您正在使用示波器,可透過以下方法驗證采樣率是否夠用: 將波形停下來,放大波形,若發現波形有變化(如某些幅值),采樣率就不夠,否則無礙。也可用點顯示來分析,采樣率是否夠用。  

  12、在使用示波器時如何消除毛刺

  答:如果毛刺是信號本身固有的,而且想用邊沿觸發同步該信號(如正弦信號),可以用高頻抑製觸發方式,通常可同步該信號。如果信號本身有毛刺,但想讓示波器慮除該毛刺,不顯示毛刺,通常很難做到。可以試著使用限製帶寬的方法,但不小心可能也會把信號本身慮掉一部分信息。若使用邏輯分析儀器,一般來說,使用狀態采集的方法,有些在定時方式下采集到的毛刺,就看不到了。

  13、示波器的各種觸發的應用,比如說邊沿觸發,脈寬觸發和視頻觸發,它們各適合測那種信號

  答:邊沿觸發,可設觸發電平,上升沿或下降沿。邊沿觸發也稱為基本觸發。 脈寬觸發,可根據脈衝寬度來確定觸發時刻。可以通過設定脈寬條件捕捉異常脈衝。 視頻觸發,即可在NTSC,PAL或SECAM標準視頻信號的場或行上觸發。

  14、使用示波器,怎樣將一次性隨機出現的信號完整的捕捉並保存下來,然後重顯分析

  答:如果測的所謂隨機信號為一個單次信號,那麽隻要設置與該信號相匹配的垂直和水平刻度,調整好觸發電平,使用單次觸發等待信號出現即可,然後利用STORAGE的存儲類型的波形保存功能即可將捕獲的波形存儲,需要重顯保存的波形,隻需將波形調出就能重顯分析了。

  15、為什麽波形存儲已經存儲了設置,還要存儲設置有什麽用

  答:首先,兩者最主要的區別是波形存儲占據的存儲空間要比設置存儲空間要大的多,因此以存儲器的空間和成本考慮,就需將兩者分別保存。其次,兩者的調出上也存在差別。波形調出示波器處於STOP狀態,設置調出時不改變保存的運行狀態,可方便直接觀測波形。


    16:每台示波器都有一個頻率範圍,比如10M、60M、100M...我手頭用的示波器標稱為60MHz,是不是可以理解為它最大可以測到60MHz?可我用它測4.1943MHz的方波時都測不到,這是什麽原因
  答:60MHz帶寬示波器,並不意味著可以很好地測量60MHz的信號。根據示波器帶寬的定義,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(30%幅值測量誤差)。如果測試方波,選擇示波器的參考標準應是信號上升時間,示波器帶寬=0.35/信號上升時間×3,此時您的上升時間測量誤差為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成的係統帶寬很低,將會使示波器帶寬大大下降。如若使用20MHz帶寬的探頭,則能實現的最大帶寬是20MHz,如果在探頭前端使用連接導線,將會進一步降低探頭性能,但對4MHz左右方波不應有太大影響,因為速度不是很快。 
  另外還要看一下示波器使用手冊,有的60MHz示波器在1:1設置下,其實際帶寬將銳減到6MHz以下,對於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,對信號幅值衰減很大,即使能看到信號也絕對不是方波,而是幅值被衰減了的正弦波。 


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