工程師“玩轉”示波器測試測量的那些事兒!

隨著(zhù)電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,示波器成為電子技術(shù)工作者不可缺少的重要工具。而對工程師來(lái)說(shuō),用好示波器,則能事倍功半??涩F狀是沒(méi)有經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)訓練的工程師在使用示波器的細節上存在很多經(jīng)驗上的不足,譬如很多工程師喜歡先按Auto Setup然后Stop, 再展開(kāi)。這過(guò)程中探頭的連接問(wèn)題、示波器量程的選擇等很多問(wèn)題都被忽視了。還有示波器由于受到元器件的漂移、老化等多種因素的影響,會(huì )影響其在使用時(shí)的準確性,需要我們定期檢定,而由于檢測范圍廣、功能多,在檢定時(shí)常常忙得不可開(kāi)交,不僅勞動(dòng)強度大,工作效率低,而且檢定的數據也不易管理。如何檢定示波器,需要注意哪些事項也是工程師們亟待了解和掌握的。本專(zhuān)題為大家集合了示波器的方方面面,教你“玩轉“它,不費力!

玩轉示波器不是夢(mèng),掌握高保真捕獲信號的6大原則

安防電子在測試測量方面的需求呈現快速增長(cháng)的趨勢。大的安防電子公司,都在引進(jìn)更高端的測試器設備。我今天分享的是每一位工程師每一天都要使用的工具示波器,可以稱(chēng)之為每一家公司的眼睛,是每一家公司剛性需求的儀器,怎么用才能用好呢?如何玩轉示波器?

其實(shí)不難,掌握高保真捕獲信號的6大原則就能行!這6大原則中,有兩條最重要,我總結成14個(gè)字原則,前7個(gè)字是最小化量化誤差,后7個(gè)字是時(shí)刻警惕采樣率。

示波器的本質(zhì)是看電壓識別時(shí)間變化的儀器,它的原理很簡(jiǎn)單,信號通過(guò)探頭采集之后,經(jīng)過(guò)放大、提高,離散化,最后顯示給你看。橫坐標的是時(shí)間,縱坐標是電壓。這個(gè)是本質(zhì)。所以我們測量的時(shí)候,要對橫縱坐標進(jìn)行區別,如何區別?更多詳情...點(diǎn)擊閱讀>>

測量經(jīng)驗:如何解決示波器測量時(shí)電源干擾問(wèn)題

示波器操作人員有時(shí)會(huì )發(fā)現這樣一個(gè)現象:使用探頭探測信號時(shí),被測信號上下跳動(dòng),波形不正常,如果使用余暉顯示,則波形糊成一團。

通常這種情況下,測試人員會(huì )懷疑是觸發(fā)的問(wèn)題,但當上下調節觸發(fā)電平時(shí),波形位置會(huì )隨著(zhù)觸發(fā)電平的變化:如觸發(fā)電平調高,則波形的位置上升,觸發(fā)電平調低,波形位置又降低。

如果您在工作中也發(fā)現類(lèi)似現象,則很大的可能是:您的測試存在接地不良的情況。更準確地說(shuō)是:您測試系統的信號回流路徑過(guò)長(cháng)。

我們都知道,從信號發(fā)送器流出的信號,都會(huì )最終流回發(fā)送器。單端信號的“地”是信號的回流路徑;而差分信號的回流路徑比較復雜一些,差分對的正負端是依靠公共的參考來(lái)回流的。所以在測試中,如果單端探頭的地線(xiàn)沒(méi)有有效連接;或差分探頭的正負端中的任何一端沒(méi)有有效連接,以及示波器的參考“地”沒(méi)有能和被測件的地連接,則通過(guò)探頭饋入示波器的信號就無(wú)法通過(guò)正常的路徑回流,而必須經(jīng)過(guò)供電設備(如開(kāi)關(guān)電源、電力網(wǎng)絡(luò )等)回流,因而受到供電設備的影響,從而可能出現上面幾幅圖的情況...點(diǎn)擊閱讀>>

玩轉測試:示波器進(jìn)行功率測量時(shí)的7大秘訣

在進(jìn)行功率測量時(shí),工程師選用的測量?jì)x器,除了要有較大的測量動(dòng)態(tài)范圍,還要注意在探測中優(yōu)化信號完整性。本文總結了每位工程師在使用示波器進(jìn)行功率測量時(shí)必須知道的七大秘訣,下面將對每條秘訣進(jìn)行詳細討論。

第1個(gè)秘訣:通過(guò)計算平均值提高測量分辨率。

在某些功率測量應用中,常常需要測量大動(dòng)態(tài)范圍的值,同時(shí)還需要細致地調整分辨率,以測量參數的微小變化。除了使用高分辨率數字轉換器之外,也可以使用其他采集方法來(lái)降低隨機噪聲,增加測量的有效動(dòng)態(tài)范圍。例如求平均值和高分辨率采集。

求平均值要求測量的是重復信號。該算法對跨越多次采集的各時(shí)間段內的點(diǎn)求平均值。這樣可以降低隨機噪聲,提供更卓越的垂直分辨率。垂直分辨率每增加一位,需要計算多少平均值?答案是每計算4個(gè)樣本平均值,便可將垂直分辨率增加1位。原理如下:增加的位數= 0.5 log2 N,N = 計算平均值的樣本數。例如,對16個(gè)樣本求平均值,垂直分辨率將增加:位數= 0.5 log2 16 = 2.因此,有效的垂直分辨率為8 + 2 = 10 位...點(diǎn)擊閱讀>>

使用示波器時(shí)常見(jiàn)的六大問(wèn)題分析

示波器是工程師們使用不可缺少的測量工具,但是在示波器使用過(guò)程中肯定會(huì )遇見(jiàn)這樣或者是那樣的問(wèn)題。本文為大家整理了基于示波器使用者的常見(jiàn)的六大問(wèn)題,來(lái)幫著(zhù)實(shí)驗室的伱解決測量上的疑慮。

Q1:在高速串行測試時(shí),對測試所需示波器有什么樣的要求?哪幾個(gè)指標是最關(guān)鍵的?

A:基本來(lái)說(shuō)對帶寬和采樣率要滿(mǎn)足串行信號的要求,接下來(lái)就需要考察是否是差分信號,以及示波器對串行測試的分析功能,比如說(shuō)碼型的觸發(fā)和解碼等等。

Q2:測試時(shí)的帶寬是如何影響測試結果?對測試儀器的帶寬有何要求?

A:首先,帶寬不足會(huì )損失掉信號的高頻諧波分量,導致時(shí)間和幅度測試的不準確。然而即使帶寬相同的示波器會(huì )表現出不同的上升時(shí)間,對應用來(lái)說(shuō),測量上升沿上發(fā)生的錯誤非常關(guān)鍵,另外在數據信號中,對眼圖的張開(kāi)度影響也很大。正因如此,上升時(shí)間指標對在時(shí)域中執行測量的設備(示波器)非常重要。

Q3:在測量高速數字信號時(shí),示波器的帶寬是不是一定要是信號頻率的5倍以上?為什么?

A:選擇示波器的帶寬,一般是被測信號的速率的2.5倍或信號最高頻率的5倍,這樣可以看到高速信號的5次諧波。更多觀(guān)點(diǎn)可以...點(diǎn)擊閱讀>>

編后語(yǔ)

本站這次策劃的示波器的相關(guān)專(zhuān)題,目的就是要服務(wù)于電子工程師們,希望幫助大家從本質(zhì)上弄懂、弄通示波器的方方面面,從而能夠讓自己的工作過(guò)程達到事半功倍的效果。當然專(zhuān)題內容有限,更多的詳細內容大家可以參照電子電子元件技術(shù)網(wǎng)的技術(shù)中心欄目,其中有豐富的測試測量方面的知識和各種經(jīng)驗分享,希望能幫到大家。如果工程師朋友們在工作過(guò)程中遇到問(wèn)題可以來(lái)本站求助,我們有專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)家團隊幫助大家。同時(shí)如果大家有好的測試測量的經(jīng)驗也歡迎留言,讓更多的人學(xué)習成長(cháng)!

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