R&S®Essentials | 数字示波器和探头基础知识
示波器和基本系统的基础知识
作者:Paul Denisowski,产品管理工程师
正确操作示波器和确保测量数据有效,需要从根本上了解示波器和基本系统。下文将概述必要设置以使用示波器执行电压随时间变化的基本测量。
了解示波器的基本操作
R&S®Essentials | 数字示波器和探头基础知识
作者:Paul Denisowski,产品管理工程师
正确操作示波器和确保测量数据有效,需要从根本上了解示波器和基本系统。下文将概述必要设置以使用示波器执行电压随时间变化的基本测量。
示波器主要用于测量和显示电压随时间的变化。示波器广泛用于几乎所有电力产品的电气/电子设计、测试和调试。
示波器显示周期或重复波形中电压随时间的变化。现代数字存储示波器还可以轻松显示和保存非周期波形。除了显示电压随时间变化的基本功能之外,大多数现代示波器通常还具有许多其他功能,例如:
纵轴显示电压随时间的变化。纵轴用于垂直缩放和定位波形。显示和缩放波形时,使用 volts/div 控件来控制输入信号的放大或衰减。
配置垂直系统时,必须使用 volts/div 控件最大化屏幕上的波形。换言之,即在不削波的情况下尽量使正峰值和负峰值靠近屏幕顶部和底部。
这确保充分利用示波器模数转换器 (ADC) 的所有位和全部优势。最大化垂直刻度后,还能更加轻松地查看波形的细微细节或特性。
水平系统需要考虑两个不同方面:波形显示和采样率。
水平系统的波形显示控件与横轴相关并对应时间。这可用于缩放波形和/或更改波形的水平位置。类似于垂直系统的 volts/div,sec/div 用于更改每个刻度分格的时长,表示示波器屏幕上能显示的周期数。位置控件用于在屏幕中左右移动波形。
在水平系统中,采样更为重要。
水平系统按照既定的采样率(每秒采样数)或每个采样间隔将输入信号数字化。这些样本存储在内存中,并一起组成波形记录。
采样率越高:
应该选择什么样的采样率?
如果输入信号的采样速度太慢,则可能会出现混叠信号,这将无法准确表示采样信号。
几乎所有示波器操作都需要触发,因此触发系统非常重要。从根本上而言,触发定义示波器开始采集或采样前必须满足的条件。
触发有两种不同的作用:
需要正确设置触发。错误配置触发是使用示波器时的一个常见问题。触发有多种不同类型。现代示波器可以触发脉冲宽度、欠幅或毛刺等。边沿触发是最常见的触发类型。
边沿触发的触发条件为波形的上升沿或下降沿超过定义电压的阈值。
除了不同的触发类型之外,触发模式也多种多样。触发模式决定无触发时的仪器行为。我们将介绍自动和标准模式。
在自动模式下,如果未满足触发条件,示波器会在一个时间间隔后重复触发。如果满足触发条件,则优先启动真正的触发。此模式有助于在设置触发之前查看波形。屏幕上的波形不同步,连续波形不在同一个波形点触发。
在标准模式下,示波器仅在发生触发时(即满足所有触发条件)采集正常波形。如果无触发,仪器将不采集波形,并显示上一次采集的波形。如果之前未捕获任何波形,则不显示任何内容。
模拟示波器的显示系统是显示发光绿色迹线的阴极射线管。分析或测量信号通常需要统计显示屏上的刻度分格数。
现代
数字示波器
具有多种显示和测量功能,例如缩放信号和使用光标或标记进行手动测量。此类示波器还具有广泛的自动功能,例如测量峰值或峰间电压、频率、上升和下降时间、转换速率、峰值因子和脉冲计数。
许多数值也可以根据统计获得(统计测量)。
总结
不确定哪种示波器最能满足您的测量需求?我们的专家将为您提供帮助。