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数字示波器的使用方法和常见问题

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-08-01  来源:中国仪表网  浏览次数:80
核心提示:示波器的使用方法1.获得基线:当操作者在使用无使用说明书的示波器时,首先要获得一条最细的水平基线,然后才能用探头进行其他测
 示波器的使用方法
1.获得基线:当操作者在使用无使用说明书的示波器时,首先要获得一条最细的水平基线,然后才能用探头进行其他测量,其具体方法如下: (1)预置面板各开关、旋钮。 亮度置适中,聚焦和辅助聚焦置适中,垂直输入耦合置“AC,,,垂直电压量程选择置"5mv/div",垂直工作方式选择置“CHl”,垂直灵敏度微调校准位置置“CAL",垂直通道同步源选择置中间位置,垂直位置置中间位置,A和B扫描时间因数一起预置在“0.5ms/div",A扫描时间微调置校准位置“CAL’’,水平位移置中间位置,扫描工作方式置“A”,触发同步方式置“AUTO",斜率开关置“+” ,触发耦合开关置“AC’’,触发源选择置"INT"。 (2)按下电源开关,电源指示灯点亮。 (3)调节A亮度聚焦等有关控制旋钮,可出现纤细明亮的扫描基线,调节基线使其位置于屏幕中间与水平坐标刻度基本重合。 (4)调节轨迹平行度控制使基线与水平坐标平行。
2.显示信号:一般情况下,示波器本身均有一个0.5Vp—p标准方波信号输出口,当获得基线后,即可将探头接到此处,此时屏幕应有一串方波信号,调节电压量程和扫描时间因数旋钮,方波的幅度和宽窄应变化,至此说明示波器基本调整完毕可以投入使用。
3.测量信号:将测试线接在CHl或CH2输入插座,测试探头触及测试点,即可在示波器上观察到波形。如果波形幅度太大或太小,可调整电压量程旋钮;如果波形周期显示不适合,可调整扫描速度旋钮。
特殊使用方法 1.交流峰值电压测量 (1)获得基线。 (2)调整V/div旋钮,使波形在垂直方向显示5div(即5格)。 (3)调节“A触发电平”获得稳定显示。 (4)用以下公式计算峰值电压。 电压(p—p):垂直偏转幅度/度x(VOLTS/div)/开关档极x探极衰减倍率。 例如:测得上峰到下峰偏转是5.6度,VOLTS/dir开关置0.5,用x10探极衰减倍率,将数据代人:电压二5. 6X0.5 X 10二28 V。 2.上升时间测量 上升时间:水平距离(度)x时间/度(档极)/扩展系数。 例如:波形两点间的距离为5度,时间/度档级为1Us,x10扩展末扩展(即x1),将给定值代人:上升时I司;5X1 /1;51xs。 3.相位差测量 相位差:水平差值(度)x水平刻度校准值(度/度)。 例如:水平差值为0.6度,每度校准到45度,将给定值代人公式:相位差:0.6x45:27
示波器的使用技巧
1、如何测量直流电压?
  答:首先需要设置耦合方式为直流,根据大概的范围调节垂直档位到一个合适的值,然后比较偏移线跟通道标志的位移。
2、用户反应测量220V市电的时候幅度超出屏幕范围?三相电源的相位差如何测?
  答:最大输入峰峰值电压是400V,根据有效值换算峰峰值公式220V市电超过了400V峰峰值,幅度超出屏幕范围正常现象。用示波器测量三相电源相移的时候,可以设置触发源为市电,并使用一通道先测A-B波形,然后存储为参考波形,再使用探头连接B-C,这时可以测量出相移。
3、什么是混淆抑制作用?
  答:混淆是指示波器采集的频率低于实际信号最大频率的2倍采集产生的一种状况。混淆抑制是为了防止混淆的产生而专门设计的,混淆抑制可判别信号的最大频率,并以2倍的最大频率采集信号。
  4、如何捕捉非周期性的信号?
  答: ①、设定触发电平至需要的值。 ②、点击主控按钮SINGLE,机器开始等待,如果有某一信号达到设定的触发电平,即采样一次,显示在屏幕上。利用此功能可以轻易捕捉到偶然发生的事件,例如幅度较大的突发性毛刺:将触发电平设置到刚刚高于正常信号电平,点击SINGLE按钮,则当毛刺发生时,机器自动触发并把触发前后一段时间的波形记录下来。拖动触发位置标志线可以得到不同长度的负延迟触发,便于观察毛刺发生之前的波形。
  5、如何观察低压直流电源的噪声?
  答:①、连接示波器探头于通道A1(或A2)与被测点之间。 ②、设定触发源(Trigger Source)为A1或A2(必须与实际被测信号输入的通道一致)。 ③、点击A1或A2按钮,选定耦合方式为AC(交流)耦合。 ④、调节采样速率及垂直灵敏度,直至得到满意的显示。  
  6、示波器的获取方式可应用在哪些场合?
  答:观察单次信号请选用实时采样方式,观察高频周期性信号可以选用等效采样方式。希望观察信号的包络避免混淆,请选用峰值检测方式。期望减少所显示信号中的随即噪音,请选用平均采样方式,平均值的次数可以选择。观察低频信号,选择滚动模式方式。希望显示波形接近模拟示波器效果,请选用模拟获取方式。
  7、触发和波形采集的关系如何?
  答:针对不同类型的示波器,示波器不同的捕获方式,触发和波形采集的关系不同。如果是采样示波器或实时示波器的等价时间采样模式,一个波形的采集需要多次触发完成的。针对实时示波器的实时采样模式,触发一次,波形肯定会采集一次,不触发,波形也可能采集,这就是触发的AUTO模式。(有三种触发模式,一种是AUTO,不触发,波形也会刷新,但波形在屏幕上会不稳定,另一种是NORMAL,只有触发才刷新,最后一种是SINGLE,第一次触发捕获波形,以后就不在捕获波形了。)。
  8、保存波形后的数据能自动生成EXCEL表? 
  
  答:能。Ultrascope软件能够把下载后波形数据自动保存为Excel表的文件格式。
  9、采集信号后,画面中并未出现信号的波形。怎么处理?
  答:可以按照下面步骤检查处理: 1. 检查探头是否正常接在信号连接线上; 2. 检查信号连接线是否正常接在BNC(即通道连接器)上; 3. 检查探头是否与待测物正常连接; 4. 检查待测物是否有讯号产生(可将有讯号产生的通道与有问题的通道接在一起来确定问题所在)。 5. 再重新采集信号一次。  
  10、毛刺/脉宽触发的应用场合有那些?
  答:毛刺/脉宽触发一般有两种典型应用场合,一是同步电路行为,如利用它来同步串行信号,或对于干扰非常严重的应用,无法用边沿触发正确同步信号,脉宽触发就是一个选择;另一是用来发现信号中的异常现象,如因干扰或竞争引起的窄毛刺,由于该异常是偶发显现,必须用毛刺触发来捕获(另一种方法是峰值检测方式,但峰值检测的方法有可能受其最大采样率的限制,同时,一般是能看,不能测)。若被测对象的脉冲宽度是50ns,而且该信号没有任何问题,也就是说,没有因干扰,竞争等问题引起的信号畸变或更窄的,用边沿触发就可同步该信号,无需使用毛刺触发。
  11、选择示波器时,一般考虑最多的是带宽。在什么情况下要考虑采样速率?
  答:取决于被测对象,在带宽满足的前提下,希望最小采样间隔(采样率的倒数)能够捕捉到您需要的信号细节。业界有些关于采样速率经验公式,但基本上都是针对示波器带宽得出的,实际应用中,最好不用示波器测相同频率的信号。若您在选型,对正弦波,选择示波器带宽是被测正弦信号频率的3倍,以上,采样率是带宽的4到5倍,实际上是信号的12到15倍,若是其它波形,要保证采样率足以捕获信号细节。若您正在使用示波器,可透过以下方法验证采样率是否够用: 将波形停下来,放大波形,若发现波形有变化(如某些幅值),采样率就不够,否则无碍。也可用点显示来分析,采样率是否够用。  
  12、在使用示波器时如何消除毛刺?
  答:如果毛刺是信号本身固有的,而且想用边沿触发同步该信号(如正弦信号),可以用高频抑制触发方式,通常可同步该信号。如果信号本身有毛刺,但想让示波器虑除该毛刺,不显示毛刺,通常很难做到。可以试着使用限制带宽的方法,但不小心可能也会把信号本身虑掉一部分信息。若使用逻辑分析仪器,一般来说,使用状态采集的方法,有些在定时方式下采集到的毛刺,就看不到了。
  13、示波器的各种触发的应用,比如说边沿触发,脉宽触发和视频触发,它们各适合测那种信号?
  答:边沿触发,可设触发电平,上升沿或下降沿。边沿触发也称为基本触发。 脉宽触发,可根据脉冲宽度来确定触发时刻。可以通过设定脉宽条件捕捉异常脉冲。 视频触发,即可在NTSC,PAL或SECAM标准视频信号的场或行上触发。
  14、使用示波器,怎样将一次性随机出现的信号完整的捕捉并保存下来,然后重显分析?
  答:如果测的所谓随机信号为一个单次信号,那么只要设置与该信号相匹配的垂直和水平刻度,调整好触发电平,使用单次触发等待信号出现即可,然后利用STORAGE的存储类型的波形保存功能即可将捕获的波形存储,需要重显保存的波形,只需将波形调出就能重显分析了。
  15、为什么波形存储已经存储了设置,还要存储设置有什么用?
  答:首先,两者最主要的区别是波形存储占据的存储空间要比设置存储空间要大的多,因此以存储器的空间和成本考虑,就需将两者分别保存。其次,两者的调出上也存在差别。波形调出示波器处于STOP状态,设置调出时不改变保存的运行状态,可方便直接观测波形。

    16:每台示波器都有一个频率范围,比如10M、60M、100M...我手头用的示波器标称为60MHz,是不是可以理解为它最大可以测到60MHz?可我用它测4.1943MHz的方波时都测不到,这是什么原因?
  答:60MHz带宽示波器,并不意味着可以很好地测量60MHz的信号。根据示波器带宽的定义,若输入峰峰值为1V的60MHz正弦波到60MHz带宽示波器上,您在示波器上将看到0.707V的信号(30%幅值测量误差)。如果测试方波,选择示波器的参考标准应是信号上升时间,示波器带宽=0.35/信号上升时间×3,此时您的上升时间测量误差为5.4%左右。 
  示波器的探头带宽也很重要,若使用的示波器探头包括其前端附件构成的系统带宽很低,将会使示波器带宽大大下降。如若使用20MHz带宽的探头,则能实现的最大带宽是20MHz,如果在探头前端使用连接导线,将会进一步降低探头性能,但对4MHz左右方波不应有太大影响,因为速度不是很快。 
  另外还要看一下示波器使用手册,有的60MHz示波器在1:1设置下,其实际带宽将锐减到6MHz以下,对于4MHz左右的方波,其三次谐波是12MHz,五次谐波是20MHz,若带宽降到6MHz,对信号幅值衰减很大,即使能看到信号也绝对不是方波,而是幅值被衰减了的正弦波。
 
 
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