对于很多初次步入电测行业的小伙伴来说,示波器是他们首选得了解的仪器,不管你是专业的技术工程师,还是销售商务人员,都得懂示波器。就像小编一样,虽然只是一个市场人员,但也得懂示波器,今天就帮助大家快速了解示波器,尤其是初学者,看完就会对示波器有个大致的了解(即使不会操作,但理论知识必须了解呀)。
问题一:什么是示波器?
示波器是一种用于测量交流电或脉冲电流波形状的仪器,它由真空管放大器、扫描振荡器、阴极射线管等组成。除了观察电流的波形,它还可以测量频率、电压强度等。所有可以成为电效应的周期性物理过程都可以通过示波器进行观察。
问题二:示波器有什么用?
在设计、制造或维修电子设备时,经常使用示波器。工程师使用示波器测量电气现象,并快速准确地解决测量挑战,以验证他们的设计或确认传感器工作正常。
问题三:谁使用示波器?
科学家、工程师、物理学家、维修技术人员和教育工作者使用示波器观察信号随时间的变化。汽车工程师可以使用示波器将来自传感器的模拟数据与来自发动机控制单元的串行数据相关联。同时,医学研究人员可能会使用示波器来测量脑电波。
问题四:示波器是如何工作的?
有三种主要的示波器系统:垂直、水平和触发系统。这些系统一起提供有关电信号的信息,因此示波器可以准确地重建它。下图显示了示波器的框图。
第一阶段衰减或放大信号电压以优化信号的振幅; 这被称为垂直系统,因为它取决于垂直比例控制。然后,信号到达采集块,其中使用模数转换器 (ADC) 对信号电压进行采样并转换为数字格式值。包含采样时钟的水平系统为每个电压采样提供精确的时间 (水平) 坐标。采样时钟驱动ADC,其数字输出作为记录点存储在采集存储器中。触发系统检测输入信号流中的用户指定条件,并将其用作波形记录中的时间参考。显示在事件之前或之后满足触发条件的事件和波形数据。
问题五:示波器测量什么?
简单地说,示波器测量电压波。在示波器屏幕上,电压在 Y 轴上垂直显示,时间在 X 轴上水平表示。显示器的强度或亮度有时称为 Z 轴。结果图可以告诉您有关信号的许多信息,包括:
信号的时间和电压值
振荡信号的频率
由信号表示的电路的“运动部件”
信号的特定部分相对于其他部分出现的频率
故障组件是否使信号失真
有多少信号是直流 (DC) 或交流 (AC)
信号中噪声的部分
噪音是否随时间变化
问题六:示波器都有哪些类型?
示波器有两种类型: 模拟示波器和数字示波器。模拟示波器以原始形式捕获和显示电压波形,而数字示波器使用模数转换器以数字方式捕获和存储信息。在调试和设计方面,当今大多数工程师使用数字示波器。数字示波器通常分为五类,从更便宜的通用示波器到更复杂的示波器。虽然价格更高,但与更多的基本型号相比,它提供了先进的功能和更高的精度。
数字存储示波器 (DSO): 这是一种传统的数字示波器,非常适合低重复率或单、高速、多通道设计应用。
数字荧光示波器 (DPO): DPO采用了一种新型的示波器架构方法。与DSO不同,DPO实时提供z轴 (强度)。DPO是适用于各种应用的最佳通用设计和故障排除工具,通常用于高电平分析、通信模板测试、间歇信号的数字调试、重复数字设计和时序应用。
混合信号示波器 (MSO): 作为DSO型,MSO设计用于显示和比较模拟和数字信号。它是使用强大的数字触发、高分辨率采集能力和分析工具快速调试数字电路的首选仪器。
混合域示波器 (MDO): 这些示波器提供与混合信号示波器相同的功能,但也提供内置频谱分析仪,为模拟和数字功能添加RF调试。
数字采样示波器: 对于超高速信号分析,采样示波器通过超低抖动采集支持抖动和噪声分析。对于重复信号,它可以实现比其他示波器高10倍的带宽和高速定时。
问题七:示波器有哪些常用品牌?
进口品牌:泰克(Tektronix)、是德科技(Keysight)、罗德与施瓦茨(R&S)、力科(LeCroy)、日本横河(YOKOGAWA)、比克(Pico)、福禄克(Fluke)
国产品牌:普源精电(RIGOL)、鼎阳科技(SIGLENT)、固纬电子(GWINSTEK)、致远电子(ZLG)、利利普(LILIPUT)、优利德(UNI-T)
问题八、示波器选型时要关注哪些指标?
1.带宽: 带宽是示波器的重要指标之一,与放大器带宽的定义相同,即so-called-3dB点。在示波器输入输入正弦波信号时,振幅衰减到原始信号振幅的0.707倍的频点称为示波器带宽。也就是说,如果一个示波器的带宽是100兆赫,当它被用来测试一个频率为100兆赫,振幅为1VPP的信号时,测得的信号幅度仅为100兆赫,0.707Vpp。
2.通道数: 示波器可以同时测试信号的通道数。
3.采样率: 采样率指标在数字示波器中。采样过程由A/D转换器实现,即对进入示波器的连续信号进行离散化和数字化,便于存储和显示。采样率是A/D转换器的转换率,是示波器的重要指标之一。通常,单位是样本数/秒。
4.存储深度: 示波器的存储深度和高速A/D采样期间示波器可以存储的点数通常直接反映在示波器的存储时间中,示波器存储时间 = 存储深度/采样率有一个公式。
5.波形捕获率: 示波器每单位时间捕获波形的次数。与示波器的采样率分开,我们可以简单地理解采样率是相机拍摄的每张照片的有效像素,波形捕获率是相机每单位时间连续拍摄的照片数量。我拍的照片越多,我的过程记录就越详细。像素越高,我的单张照片就会越清晰。