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示波器知識(shí)百問十九 示波器是如何工作的

時(shí)間:2020-08-04    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
98. 如何區(qū)分模擬帶寬和數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬? 

答:帶寬是示波器較為重要的指標(biāo)之一。模擬示波器的帶寬是一個(gè)固定的值,而數(shù)字示波器的帶寬有模擬帶寬和數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬兩種。數(shù)字示波器對(duì)重復(fù)信號(hào)采用順序采樣或隨機(jī)采樣技術(shù)所能達(dá)到的最高帶寬為示波器的數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬,數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬與最高數(shù)字化頻率和波形重建技術(shù)因子K相關(guān)(數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬=最高數(shù)字化速率/K),一般并不作為一項(xiàng)指標(biāo)直接給出。從兩種帶寬的定義可以看出,模擬帶寬只適合重復(fù)周期信號(hào)的測(cè)量,而數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬則同時(shí)適合重復(fù)信號(hào)和單次信號(hào)的測(cè)量。廠家聲稱示波器的帶寬能達(dá)到多少兆,實(shí)際上指的是模擬帶寬,數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬是要低于這個(gè)值的。例如說TEK公司的TES520B的帶寬為500MHz,實(shí)際上是指其模擬帶寬為500MHz,而最高數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬只能達(dá)到400MHz遠(yuǎn)低于模擬帶寬。所以在測(cè)量單次信號(hào)時(shí),一定要參考數(shù)字示波器的數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬,否則會(huì)給測(cè)量帶來意想不到的誤差。 

99. 示波器是否可作為數(shù)字化儀使用? 

答:較快的示波器和數(shù)字化儀通常都采用并行的閃速轉(zhuǎn)換器和8位的分辨率。8位或256級(jí)數(shù)字化足夠表達(dá)一個(gè)比較平滑和容易了解的波形顯示。因此,為何不用數(shù)字存儲(chǔ)示波器(DSO)作為數(shù)字化儀,特別對(duì)于高速信號(hào),兩種儀器都難以獲得8位以上的分辨率。 
事實(shí)上,這樣做的結(jié)果是滿意的,但是也有例外。示波器是非連續(xù)采集儀器而數(shù)字化儀可以不是那樣。示波器捕獲信號(hào)后再捕獲更多信號(hào)之前要有地方放置數(shù)據(jù),除非采用類似電視幀速率的連續(xù)波形采集把數(shù)據(jù)存人像素映像。這樣的采集和等效顯示率很高,但數(shù)據(jù)格式使進(jìn)一步的外部分析數(shù)據(jù)量非常巨大。 
除上述特殊處理外,示波器只能以很低速度連續(xù)采集和顯示信號(hào)。數(shù)字化儀可獲得連續(xù)的100MS/s或更高的吞吐率,只受存儲(chǔ)器總線速度的限制。例如一種PCI總線的數(shù)字化插卡,數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到100MB/s,PCI總線可工作至66MS/s(132MB/s)。 
示波器的吞吐率受較慢、低的I/O能力的數(shù)據(jù)處理速度的限制。速度較慢的數(shù)字化儀和數(shù)據(jù)記錄器可將數(shù)據(jù)直接寫人硬盤,存檔幾GB的數(shù)據(jù),而示波器一般最高只有16MB。如果從另一方面看數(shù)據(jù)傳輸率,許多應(yīng)用只需要捕捉偶發(fā)性數(shù)據(jù),但這些突發(fā)信號(hào)可能很接近。這時(shí)快速地傳輸數(shù)據(jù)記錄就十分重要,這類信號(hào)有高重復(fù)脈沖頻率(PRF)的掃描雷達(dá)、時(shí)間分辨的超聲聲納、飛行時(shí)間的質(zhì)譜儀、以及核子計(jì)數(shù)等應(yīng)用。 

100. 什么是組合示波器? 

答:組合示波器是一種把模擬示波器和數(shù)字存儲(chǔ)示波器(DSO)兩者的能力和優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起的示波器。當(dāng)組合示波器被設(shè)置成DSO時(shí),用戶可以用它來進(jìn)行自動(dòng)參數(shù),測(cè)量,存貯采集的波形進(jìn)而制作硬考貝;同時(shí),在需要的時(shí)候還能具有模擬示波器的無限分辨率以及熟悉而可信的波形顯示,并且使用組合示波器時(shí),不管信號(hào)重復(fù)速率的高低,都可獲得最亮的顯示。
示波器探頭的使用方法

  別看一個(gè)示波器探頭很簡單,其實(shí)還是很有講究的。以下是 圈圈使用示波器探頭的一點(diǎn)小經(jīng)驗(yàn),供大家使用時(shí)參考一下。 首先是帶寬,這個(gè)通常會(huì)在探頭上寫明,多少M(fèi)Hz。如果探頭 的帶寬不夠,示波器的帶寬再高也是無用,瓶頸效應(yīng)?! ×硗饩褪翘筋^的阻抗匹配。探頭在使用之前應(yīng)該先對(duì)其阻抗 匹配部分進(jìn)行調(diào)節(jié)。通常在探頭的靠近示波器一端有一個(gè)可調(diào)電 容,有一些探頭在靠近探針一端也具有可調(diào)電容。它們是用來調(diào) 節(jié)示波器探頭的阻抗匹配的。如果阻抗不匹配的話,測(cè)量到的波 形將會(huì)變形。調(diào)節(jié)示波器探頭阻抗匹配的方法如下:首先將示波 器的輸入選擇打在GND上,然后調(diào)節(jié)Y軸位移旋鈕使掃描線出現(xiàn)在 示波器的中間。檢查這時(shí)的掃描線是否水平(即是否跟示波器的 水平中線重合),如果不是,則需要調(diào)節(jié)水平平衡旋鈕(通常模 擬示波器有這個(gè)調(diào)節(jié)端子,在小孔中,需要用螺絲刀伸進(jìn)去調(diào)節(jié)?! ?shù)字示波器不用調(diào)節(jié)。然后,再將示波器的輸入選擇打到直流 耦合上,并將示波器探頭接在示波器的測(cè)試信號(hào)輸出端上(一般 示波器都帶有這輸出端子,通常是1KHz的方波信號(hào)),然后調(diào)節(jié) 掃描時(shí)間旋鈕,使波形能夠顯示2個(gè)周期左右。調(diào)節(jié)Y軸增益旋鈕, 使波形的峰-峰值在1/2屏幕寬度左右。然后觀察方波的上、下兩 邊,看是否水平。如果出現(xiàn)過沖、傾斜等現(xiàn)象,則說明需要調(diào)節(jié) 探頭上的匹配電容。用小螺絲刀調(diào)節(jié)之,直到上下兩邊的波形都水平,沒有過沖為止。當(dāng)然,可能由于示波器探頭質(zhì)量的問題, 可能調(diào)不到完全無失真的效果,這時(shí)只能調(diào)到較佳效果了?! ∑鋵?shí)示波器具有什么功能在最大程度上取決于示波器探頭的種類,如果你探頭是只能探測(cè)電子波動(dòng)的,那你這臺(tái)示波器就只能夠探測(cè)電子的活動(dòng),或者說你給你的示波器裝上了一個(gè)磁場(chǎng)探頭,那么一些通過磁場(chǎng)發(fā)生的物質(zhì)變化,就能夠被你的示波器探測(cè)到,總體上說來,示波器的工作原理就是通過探頭將過程與變化產(chǎn)生的物理變化因素轉(zhuǎn)化成電流輸入示波器中,最后以圖形的形式顯示在我們的眼睛前。

標(biāo)簽: 示波器
示波器 示波器探頭的使用方法_示波器
示波器的使用注意事項(xiàng)

    示波器是一種用途十分廣泛的電子測(cè)量儀器。它能把肉眼看不見的電信號(hào)變換成看得見的圖像,便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。

    使用注意事項(xiàng):

    儀器操作人員的安全和儀器安全,儀器在安全范圍內(nèi)正常工作,保證測(cè)量波形準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)可靠,應(yīng)注意:

    1.通用示波器通過調(diào)節(jié)亮度和聚焦旋鈕使光點(diǎn)直徑最小以使波形清晰,減小測(cè)試誤差;不要使光點(diǎn)停留在一點(diǎn)不動(dòng),否則電子束轟擊一點(diǎn)宜在熒光屏上形成暗斑,損壞熒光屏。

    2.測(cè)量系統(tǒng)-例如示波器、信號(hào)源;打印機(jī)、計(jì)算機(jī)等設(shè)備等。被測(cè)電子設(shè)備-例如儀器、電子部件、電路板、被測(cè)設(shè)備供電電源等設(shè)備接地線必須與公共地(大地)相連。

    3.TDS200/TDS1000/TDS2000系列數(shù)字示波器配合探頭使用時(shí),只能測(cè)量(被測(cè)信號(hào)-信號(hào)地就是大地,信號(hào)端輸出幅度小于300VCATII)信號(hào)的波形。絕對(duì)不能測(cè)量市電AC220V或與市電AC220V不能隔離的電子設(shè)備的浮地信號(hào)。(浮地是不能接大地的,否則造成儀器損壞,如測(cè)試電磁爐。)

    4.通用示波器的外殼,信號(hào)輸入端BNC插座金屬外圈,探頭接地線,AC220V電源插座接地線端都是相通的。如儀器使用時(shí)不接大地線,直接用探頭對(duì)浮地信號(hào)測(cè)量,則儀器相對(duì)大地會(huì)產(chǎn)生電位差;電壓值等于探頭接地線接觸被測(cè)設(shè)備點(diǎn)與大地之間的電位差。這將對(duì)儀器操作人員、示波器、被測(cè)電子設(shè)備帶來嚴(yán)重安全危險(xiǎn)。

    5.用戶如須要測(cè)量開關(guān)電源(開關(guān)電源初級(jí),控制電路)、UPS(不間斷電源)、電子整流器、節(jié)能燈、變頻器等類型產(chǎn)品或其它與市電AC220V不能隔離的電子設(shè)備進(jìn)行浮地信號(hào)測(cè)試時(shí),必使用DP100高壓隔離差分探頭。

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示波器 示波器的使用注意事項(xiàng)_示波器

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