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示波器八大普遍的问题处理方法

发布时间: 2024-06-25 作者: 新闻中心

  中如果要想准确快速地对系统信号做多元化的分析,那在测量时还有很多新的因素是必须要考虑的:例如仪器速度能否跟上被测信号的变化、带宽是否足够、测量方法会不会引入干扰,甚至还有所使用的探头是否合适等等。这些都是示波器使用中常见的一些问题,那我们碰到这样一些问题的时候该怎么样处理呢?下面就来给大家说示波器

  问题1:在选择示波器时,一般考虑最多的是带宽,那么在啥状况下要对采样速率有所考虑呢?

  答:带宽是取决于被测对象的。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,但大多数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。若在选型时,对正弦波选择示波器带宽应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,也即其实就是信号的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,可通过以下方法验证采样率是否够用:将波形停下来,放形,若发现波形有变化(如某些幅值)就说明采样率不够,否则无碍。另外也可用点显示来分析采样率是否够用。

  答:如果信号的确存在,但示波器有时能抓到有时抓不到,这就可能和示波器的设置有关系。通常可将示波器触发模式设置成Normal,触发条件设置成边沿触发,并将触发电平调到适当值,然后将扫描方式设置成单次方式。如果这样的形式还不行,那就可能是仪器出了问题。

  答:将示波器设置成单次采集方式(触发模式设置成Normal,触发条件设置成边沿触发,并将触发电平调到适当值,然后将扫描方式设置成单次方式),注意示波器的存储深度将决定您能采集信号的时间以及能用到的最大采样速率。

  答:可以先用示波器将整个波形捕获,然后将关心的纹波部分放大来观察和测量(自动测量或光标测量均可),并且要利用示波器的FFT功能从频域进行分析。

  比较的问题:1、模拟和数字示波器在观察波形的细部时,哪个更有优势(例如在过零点和峰值时,观察1%以下寄生波形)?2、数字示波器一般提供在线显示均方根值,它的精度一般是多少?

  还是数字示波器,观察精度都不是很好。模拟示波器的垂直精度未必比数字示波器更高,如某500MHz带宽的模拟示波器垂直精度是3%,这并不比数字示波器

  (通常精度为1~2%)更具优势,而且对细节,数字示波器的自动测量功能比模拟示波器的人工测量更精确。

  2)对于示波器的幅值测量精度,很多人用A/D位数来衡量。实际上,随着您所用的示波器带宽、实际采样率设置等,它会有所变化。若带宽不够,本身带来的幅值测量误差就很大,若带宽够了,采样设置很高,实际的幅值测量精度也不如采样率低时候的精度(您有时可参考示波器的用户手册,它可能会给出不同采样率下,示波器的A/D实际有效位数)。总的来讲,示波器测量幅值,包括均方根值的精度往往不如万用表,同理,测量频率它不如

  问题6: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,是否能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,并不代表可以很好地测量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。测量误差为5.4%左右。

  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幅度下降。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,将会促进降低探头性能,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,即使能看到信号也一定不是方波,而是幅值被衰减了的正弦波。当然,测不出信号的原因可能有多种,如探头接触不好(该现象很容易排除),建议用BNC电缆连接一

  ,检验该示波器本身有没问题,探头有没问题,如有问题,可和厂家直接联系。

  答:将示波器设置成单次采集方式(触发模式设置成Normal,触发条件设置成边沿触发,并将触发电平调到适当值,然后将扫描方式设置成单次方式),注意示波器的存储深度将决定您能采集信号的时间以及能用到的最大采样速率。

  问题8:如何理解“考核波形采样率够不够时,将波形停下来,放形,若发现波形有变化(如某些幅值)就说明采样率就不够,否则无碍。也可用点显示来分析采样率是否够用。”?

  答:曾经有幸给用户做过实测,曾亲历这种现象。当时被测对象是一种看上去很随机且高速变化的信号,用户将触发电平设在-13V左右。波形采集下来后想放大测量细节时,却发现改变示波器时基(SEC/DIV)设置时,信号幅值突然变小,我当时将示波器改成点显示,发现好像是点数(存储深度)不够,但我比较点显示和矢量显示后,发现若矢量显示有一定可信性,那么就是当前的两个采样间隔(采样率的倒数)中信号有突变,但未能被采集到(采样间隔不够细,即采样率不够高)。我换了一台同样存储深度但采样率较高的示波器,察觉缺陷消失了。

  存储深度也会影响示波器能用到的实际最大采样率。存储深度太浅可能是个问题,因为存储深度可能限制能实际用到的最大采样速率,但实质上是采样率不够,丢失了信号细节。存储深度不够深,有几率会使实际采样率不高,这一点跟厂家提供的指标关系不大。

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