宁德谄挥建筑材料集团有限公司

北京凡實測控技術(shù)有限公司
010-68456100

看透窗戶,看整個行業(yè)訊息

更深一步了解更多公司動態(tài)、行業(yè)資訊

動態(tài)新聞

示波器的用途不僅僅局限于電子領(lǐng)域

示波器的用途不僅僅局限于電子領(lǐng)域
示波器利用信號變換器,適用于各種各樣的物理現(xiàn)象。信號變換器能夠響應(yīng)各種物理激勵源,使之轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,包括聲音、機械應(yīng)力、壓力、光、熱。麥克風(fēng)屬于信號變換器,它實現(xiàn)把聲音轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴奈锢韺W(xué)家到電視維修人員,各種人士都使用示波器。汽車工程師使用示波器來測量發(fā)動機的振動。醫(yī)師使用示波器測量腦電波。描述示波器的用途是沒有止境的。何選擇和評判一個示波器的優(yōu)劣也成了工程師們一個不可不知的常識,玩轉(zhuǎn)好示波器不可不知一些很基本但很重要的知識。接下來先對示波器的三大關(guān)鍵指標進行簡單介紹說明。
  帶寬
  帶寬、采樣率和存儲深度是數(shù)字示波器的三大關(guān)鍵指標。帶寬一直被稱作示波器的第一性能指標,也成了決定示波器價格很重要的因素,市場上也把帶寬作為一個劃分依據(jù),通常所說的帶寬在無特別說明情況下一般指模擬放大器的帶寬,也就是常說的-3dB截止頻率點。示波器面板上標稱的帶寬就是我們常說的示波器帶寬。究竟什么是示波器的帶寬我們可以這樣來理解:在示波器輸入端輸入正弦波信號時,幅度衰減至原信號幅度的0.707倍的那個頻率點,稱之為示波器帶寬。也就是說,假一個示波器的帶寬為100MHz的話,用它測試一個頻率為100MHz,振幅為1Vpp的信號時,后所測的信號幅度只有100MHz,0.707Vpp了。
  帶寬限制對信號的捕獲、重構(gòu)信號和信號的完整性會產(chǎn)生很大影響,具體體現(xiàn)在:被測信號的上升沿變緩;信號的頻率分量會減少;信號的相位會失真。示波器帶寬通常是被測信號頻率的3-5倍,這樣才能保證被測信號不失真,具體用多大帶寬的示波器取決于被測信號的類型和您做希望的準確度。
  采樣率
  計算機處理的是離散的數(shù)字信號,同樣模擬電壓信號進入示波器后也要進行模數(shù)轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號,我們把從連續(xù)信號到離散信號的轉(zhuǎn)化過程叫作采樣。模擬信號只有經(jīng)過采樣、量化、編碼才能被計算機識別和處理。采樣是數(shù)字示波器分析處理信號的基礎(chǔ)。通過測量等時間間隔波形的電壓幅值,并把該電壓轉(zhuǎn)化為用八位二進制代碼表示的數(shù)字信息,這就是數(shù)字存儲示波器的采樣。示波器采樣率越快,那么重建出來的波形就越接近原始信號,重要信息和事件丟失的概率就越小。采樣率(sampling rate)就是采樣時間間隔。比,果示波器的采樣率是每秒10G次(10GSa/s),則意味著每100ps進行一次采樣。根據(jù)Nyquist采樣定理,當對一個高頻率為f 的帶限信號進行采樣時,采樣頻率SF必須大于f 的兩倍以上(SF≥2f)才能確保從采樣值完全重構(gòu)原來的信號。而這個定理是機遇無限長時間和連續(xù)的信號,通常采用兩倍于高頻率成分的采樣速率是不夠的。
  當我們選擇使用示波器時,對于特定的帶寬選取多大的采樣率還取決于采樣模式,現(xiàn)在的數(shù)字示波器通常采用兩種基本的采樣方式:實時采樣和等效采樣。等效采樣進一步又可分為隨即和重復(fù)兩類,等效采樣這兩類采樣都要求信號時重復(fù)并且能夠穩(wěn)定觸發(fā)的。在這兩大類模式下也有其它采樣模式的分法,麥科信公司生產(chǎn)的MS500系列示波器支持四種采樣模式(有的也稱捕獲模式):正常、平均、峰值和包絡(luò)。正常采樣模式是指示波器按照相等的時間間隔對信號進行采樣建立波形;平均采樣是指示波器對多次采樣的波形作平均處理,然后產(chǎn)生后的波形。平均采樣模式可以減少顯示信號中隨機或不相關(guān)的噪音;峰值采樣模式是指示波器使用兩個連續(xù)捕獲間隔中包含的所有取樣的高點和低點,并把這些值當做相關(guān)的波形點,這種模式可以有效的獲取可能丟失的窄脈沖和毛刺探測,但顯示的噪聲比較大;包絡(luò)模式是指示波器對多次采樣的波形重新組合進行疊加,在指定的N此采集中,對每個相同位置捕獲其大值和小值并加以顯示。
  存儲深度
  作為數(shù)字示波器的第三大關(guān)鍵指標,存儲深度是不可不提到的,存儲深度是示波器所能存儲的采樣點多少的量度。對于數(shù)字存儲示波器大存儲深度是一定的,但是在實際測試中所使用的存儲深度是可調(diào)的。
  存儲深度等于存儲速率和存儲時間的乘積,提高示波器的存儲深度可以間接提高示波器的采樣率,果在存儲深度固定的情況下,果要采集長時間段的波形,只能以降低采樣率作為代價,可這又會導(dǎo)致波形質(zhì)量的下降,果提高存儲深度,可以提高采樣率以獲取不失真的波形。MS500系列采用240K高存儲深度,對高速和長時間信號依然能夠可以保持1G/s的采樣率,保證信號的準確度,具備同時分析高頻和低頻現(xiàn)象的能力,高存儲深度使得該款示波器在FFT和高速串行信號能夠應(yīng)付自。
  為了更好的理解示波器,一些性能術(shù)語的理解也是相當重要的,下面對于示波器的性能術(shù)語加以簡單介紹。
  觸發(fā)
  說到示波器不得不提到觸發(fā)的概念,正確的理解觸發(fā)概念對于更好更正確的使用示波器至關(guān)重要,數(shù)字示波器與很多豐富的觸發(fā)功能,國產(chǎn)手持式多功能示波器Micsig品牌MS500系列支持的觸發(fā)類型包括邊沿、脈寬、邏輯、視頻和串行總線。用戶可通過對觸發(fā)條件的設(shè)置觀察到觸發(fā)前或者觸發(fā)后的波形,測量低速信號中的干擾和奇怪信號就要通過觸發(fā)來隔離。觸發(fā)的功能簡單地說就是隔離波形和同步波形兩種作用,隔離就是在觸發(fā)位置隔離的波形是滿足觸發(fā)的波形,同步就是穩(wěn)定輸出波形,讓波形不再晃動,網(wǎng)上有一篇專門介紹觸發(fā)的文章說的很通俗,更好更清楚的理解觸發(fā)就得對觸發(fā)有關(guān)的觸發(fā)源、觸發(fā)點、觸發(fā)電平和觸發(fā)模式有所了解。
  觸發(fā)源就是選擇哪條通道作為觸發(fā)對象,觸發(fā)源可以選擇示波器的任一通道也可以設(shè)置外部信號作為觸發(fā)信號源;觸發(fā)點也就是所說的觸發(fā)位置,調(diào)節(jié)觸發(fā)位置可以觀察觸發(fā)之前或者觸發(fā)之后的波形,按一下MS500示波器上的“50%”快捷鍵可以快速把觸發(fā)位置調(diào)節(jié)到水平中央位置;觸發(fā)電平是設(shè)定觸發(fā)點所對應(yīng)的信號電壓,信號只有達到所設(shè)定的觸發(fā)電平才能被觸發(fā)。
  觸發(fā)模式一般有自動(Auto)、正常(Normal)和單次(Single),有些人會把停止(Stop)作為第四種觸發(fā)模式。正常模式是指不論是否滿足觸發(fā)條件都有波形顯示,都實時刷新顯示波形;正常模式指僅在有效觸發(fā)事件時才觸發(fā)顯示,否則波形會靜止在上一次捕獲的波形上,對于麥科信手持式示波器MS500系列示波器屏幕右上角會顯示“等待觸發(fā)”提示。單次模式就是捕獲第一次滿足觸發(fā)條件的信號波形,捕獲后就顯示停止狀態(tài),停止模式就是讓信號強制靜止狀態(tài)。
  此外還有觸發(fā)耦合方式和觸發(fā)抑制時間,麥科信示波器的觸發(fā)耦合方式有直流、交流、高頻抑制、低頻抑制、噪聲抑制耦合方式。觸發(fā)抑制時間是指示波器重新觸發(fā)所等待的時間。在抑制結(jié)束之前,示波器不會再觸發(fā)。
  波形刷新率
  波形刷新率也就是波形捕獲率是指示波器每秒鐘可以顯示多少條波形,示波器的“死區(qū)”時間指示波器對已采集到的波形進行處理和顯示的時間,在此時間,示波器不采集信號。普通示波器的“死區(qū)”時間遠遠大于“顯示區(qū)”的時間,這就讓絕大部分時間的信號沒被顯示,導(dǎo)致無法觀察到異常信號。而MS500系列的手持式示波器的刷新率可以達到19萬次/秒,高刷新率示波器則大大減少了死區(qū)時間,從而能夠迅速準確的發(fā)現(xiàn)異常信號,真正實現(xiàn)“看見”一般示波器“看不見”的事件。
  垂直分辨率
  數(shù)字示波器的垂直分辨率指的是模數(shù)轉(zhuǎn)換器的垂直分辨率,用來衡量示波器將輸入電壓轉(zhuǎn)化為數(shù)字值的精確程度,通常用A/D的位數(shù)來表示,比起工程師談的更多的是示波器的帶寬和采樣率,一般很少談到分辨率。一般各個廠家生產(chǎn)的實時示波器ADC位數(shù)大都為8位,故而極少提及垂直分辨率,MS500系列是9位的垂直分辨率,一般實時示波器由于采樣率高,ADC位數(shù)很難提高,在需要高分辨率測量的場合經(jīng)常由低采樣率的數(shù)據(jù)采集卡實現(xiàn)。而Micsig示波器在具備1G/s的采樣率情況下,其ADC位數(shù)達到9位,使其在測量和分析微笑變化的信號也能盡可能減小量化誤差。而且整個機器尺寸才是254mm×160mm×60mm,重量包括電池也僅有1.66kg,在便攜式的前提下完全可以替代所有同帶寬臺式示波器并具有臺式示波器無法比擬的性能及優(yōu)點。
按照結(jié)構(gòu)和性能不同分類
①普通示波器。電路結(jié)構(gòu)簡單,頻帶較窄,掃描線性差,僅用于觀察波形。
②多用示波器。頻帶較寬,掃描線性好,能對直流、低頻、高頻、超高頻信號和脈沖信號進行定量測試。借助幅度校準器和時間校準器,測量的準確度可達±5%。
③多線示波器。采用多束示波管,能在熒光屏上同時顯示兩個以上同頻信號的波形,沒有時差,時序關(guān)系準確。
④多蹤示波器。具有電子開關(guān)和門控電路的結(jié)構(gòu),可在單束示波管的熒光屏上同時顯示兩個以上同頻信號的波形。但存在時差,時序關(guān)系不準確。
⑤取樣示波器。采用取樣技術(shù)將高頻信號轉(zhuǎn)換成模擬低頻信號進行顯示,有效頻帶可達GHz級。
⑥記憶示波器。采用存儲示波管或數(shù)字存儲技術(shù),將單次電信號瞬變過程、非周期現(xiàn)象和超低頻信號長時間保留在示波管的熒光屏上或存儲在電路中,以供重復(fù)測試。
⑦數(shù)字示波器。內(nèi)部帶有微處理器,外部裝有數(shù)字顯示器,有的產(chǎn)品在示波管熒光屏上既可顯示波形,又可顯示字符。被測信號經(jīng)模一數(shù)變換器(A/D變換器)送入數(shù)據(jù)存儲器,通過鍵盤操作,可對捕獲的波形參數(shù)的數(shù)據(jù),進行加、減、乘、除、求平均值、求平方根值、求均方根值等的運算,并顯示出答案數(shù)字。
 
北京凡實測控代理普源代理商、泰克代理商、是德代理商、安捷倫代理商、固緯代理商、橫河代理商、泰克示波器、安捷倫示波器、示波器等品牌產(chǎn)品。公司業(yè)務(wù)涉及產(chǎn)品銷售、維修、租賃和系統(tǒng)集成,產(chǎn)品報價低,品質(zhì)保證,公司具有完善的售前售后服務(wù)和技術(shù)團隊。公司名稱:北京凡實測控技術(shù)有限公司
相關(guān)文章

聯(lián)系我們

地址:北京市大興區(qū)金苑路甲15號格雷眾創(chuàng)園A座608室
聯(lián)系方式:010-68456100
郵箱:18518917293@163.com
手機號:18518917293

微信公眾號

版權(quán)所有 北京凡實測控技術(shù)有限公司 備案編號:京ICP備15015249號


海安县| 文昌市| 金堂县| 大渡口区| 旺苍县| 洛浦县| 胶南市| 三原县| 大冶市| 永州市| 进贤县| 鄂托克前旗| 长春市| 黄龙县| 五莲县| 惠水县| 无锡市| 新竹市| 时尚| 定日县| 滨州市| 昌图县| 嘉义县| 揭阳市| 长乐市| 含山县| 盘山县| 西藏| 鲜城| 阿拉善左旗| 鱼台县| 溧水县| 南昌市| 鄂尔多斯市| 栾川县| 读书| 绥棱县| 陆良县| 同江市| 孟州市| 漳浦县|