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示波器發(fā)展到現(xiàn)階段,已經(jīng)不僅僅是在調(diào)試中觀察波形,更重要的是能很好的測(cè)量一些參數(shù)幫助大家優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。波器的測(cè)量方法大致有三種:刻度測(cè)量;光標(biāo)測(cè)量;自動(dòng)測(cè)量。那么,哪種測(cè)量方式測(cè)的結(jié)果更準(zhǔn)確呢?
在使用數(shù)字示波器測(cè)量波形參數(shù)的時(shí)候,我們經(jīng)常會(huì)遇到“光標(biāo)測(cè)量”與“自動(dòng)測(cè)量”結(jié)果不一致的情況,到底該哪一個(gè)比較準(zhǔn)確?本文將為大家解開這個(gè)困擾。
探頭通常按測(cè)量對(duì)象進(jìn)行分類,分類如圖1所示。其中,高阻無源探頭、高壓差分探頭和電流探頭是我們最為熟悉的,接下來做一個(gè)簡要的介紹。
本文以DDS函數(shù)信號(hào)源、數(shù)字示波器和普通計(jì)算機(jī)作為硬件平臺(tái),在計(jì)算機(jī)上配置LabVIEW8.6程序,控制函數(shù)信號(hào)源產(chǎn)生測(cè)試所需掃頻信號(hào),由數(shù)字示波器采集掃頻信號(hào)和測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)信號(hào),最后經(jīng)計(jì)算機(jī)分析計(jì)算和顯示,較好地實(shí)現(xiàn)了幅頻特性測(cè)量。
探頭是觀測(cè)信號(hào)的第一個(gè)環(huán)節(jié),主要作用是承載信號(hào)傳輸?shù)逆溌罚瑢⒋郎y(cè)信號(hào)完整、可靠的傳輸至示波器,進(jìn)行測(cè)量分析。可是你知道如何實(shí)現(xiàn)探頭的最佳匹配嗎? 實(shí)際需求來說,帶補(bǔ)償?shù)母咦锜o源電壓探頭使用比例最大,可以滿足大多數(shù)的低速數(shù)字信號(hào)、電源和其它的一些典型的示波器使用。
數(shù)字示波器是一種通用測(cè)試儀表,本質(zhì)上是一種圖形顯示設(shè)備,相當(dāng)于具有圖形顯示的電壓表或萬用表,能在屏幕上直觀的顯示信號(hào)隨時(shí)間變化的波形,并對(duì)波形的周期、電壓、頻率等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和分析,廣泛應(yīng)用于科研、生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域,是工程師設(shè)計(jì),調(diào)試,維修產(chǎn)品時(shí)的主要測(cè)試儀表,對(duì)測(cè)試工作起著舉足輕重的作用。
更科學(xué)的指標(biāo)是信號(hào)與噪聲失真比(Signal to Noise andDistortion Ratio, SINAD),以及有效位數(shù)(ENOB)。SINAD的測(cè)量需要輸入一定頻率、一定幅度的高信噪比正弦波給示波器,計(jì)算信號(hào)功率和噪聲失真功率之比。ENOB在數(shù)學(xué)上可以通過SINAD計(jì)算得到。SINAD、ENOB與輸入信號(hào)頻率、幅度的大小以及示波器的工作狀態(tài)都有關(guān)。
據(jù)悉,很多客戶對(duì)ZDS2022示波器具有33萬次幀/秒的高刷新率很感興趣,這樣高的刷新率到底是怎樣做出來的呢?
最后要注意的一點(diǎn)是,通常電源測(cè)試都規(guī)定了某個(gè)頻率范圍內(nèi)的紋波和噪聲,比如20MHz以內(nèi)的,而一般示波器的帶寬都大于這個(gè)要求,因此測(cè)試時(shí)可以打開示波器的帶寬限制功能,這對(duì)于減小高頻噪聲也會(huì)有比較好的效果。
示波器主要由信號(hào)上升時(shí)間決定,而不是由信號(hào)頻率確定。為進(jìn)行精確測(cè)量,所選示波器的頻率響應(yīng)應(yīng)覆蓋被測(cè)信號(hào)最高頻率(由公式0.5/上升時(shí)間(10%~90%)確定)。對(duì)于現(xiàn)代平坦響應(yīng)示波器來說,一般只要示波器帶寬達(dá)到最高信號(hào)頻率的1.4倍,就能進(jìn)行精確的上升時(shí)間測(cè)量。
在當(dāng)前的數(shù)字示波器中,示波器的各個(gè)功能都有其獨(dú)特且強(qiáng)大的本領(lǐng),它們彼此獨(dú)立而又相互聯(lián)系,所謂三個(gè)臭皮匠賽過一個(gè)諸葛亮,是不是可以將某些功能巧妙地組合使用,產(chǎn)生1+1>2的效果呢?這不僅可以將各個(gè)功能發(fā)揮到極致,還可以將問題化繁為簡。在這場(chǎng)戰(zhàn)役中三個(gè)臭皮匠是否能凱旋而歸呢,我們拭目以待吧!
數(shù)字示波器能準(zhǔn)確捕獲各種信號(hào),故已成為科研實(shí)驗(yàn)和工程項(xiàng)目中各類信號(hào)采集、記錄和分析的主要設(shè)備之一。但是很多情況下,需要把數(shù)字示波器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析,并最終完成遠(yuǎn)程的自動(dòng)測(cè)試和分析的需求。所以今天我們就來說說如何實(shí)現(xiàn)對(duì)示波器的遠(yuǎn)程控制。
示波器作為電子測(cè)量的第一工具,雖然使用簡單,但是細(xì)枝末節(jié)的東西卻不見得每個(gè)人都面面俱到,以下有12個(gè)示波器測(cè)量相關(guān)的小細(xì)節(jié)
示波管是示波器的關(guān)鍵部件,當(dāng)電子槍被加熱發(fā)出電子束后,經(jīng)電場(chǎng)加速打在熒光屏上就形成一個(gè)亮點(diǎn),電子束在到達(dá)熒光屏之前要經(jīng)過兩對(duì)相互垂直的電偏轉(zhuǎn)板,如果沒有偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的作用,電子束將打在熒光屏的中央;如果施加了偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),電子束(亮點(diǎn))的位置就會(huì)發(fā)生偏移。
用信號(hào)發(fā)生器給板子輸入信號(hào),則示波器一般只能用于測(cè)試電路上某個(gè)節(jié)點(diǎn)和地之間的波形,如果測(cè)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的波形,則探頭上的地線可能會(huì)將地線后面其余的電路短路掉,所以,要想測(cè)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的波形,要合理的變換一下電路形式,或者做一些用于測(cè)試的附加電路。當(dāng)然,你可以兩次分別測(cè)不同的點(diǎn),然后比較,或者用李育沙法測(cè)兩個(gè)信號(hào)的相位差。
示波器能夠?qū)⑷庋劭床坏降碾娦盘?hào)轉(zhuǎn)換成可以看見的圖像,便于大家研究各種電現(xiàn)象的變化過程。它是一種用途廣泛的電子測(cè)量儀器,可以用來觀察各種不同信號(hào)幅度隨時(shí)間變化的一些波形曲線,還可以測(cè)試各種不同的電量,比如電壓、電流、相位差、調(diào)幅度等等。
Pico示波器測(cè)試輸出阻抗為50Ω的信號(hào)時(shí),需要配套一個(gè)50Ω轉(zhuǎn)1MΩ的直通端子。
對(duì)于示波器而言,協(xié)議解碼是協(xié)議分析中一個(gè)很重要的功能,它的實(shí)用程度取決于解碼的準(zhǔn)確性、解碼范圍和解碼速度,其中解碼范圍和解碼速度是一對(duì)矛盾,二者很難兼得。在以往的解碼方案中,將解碼范圍限制在一定寬度的數(shù)據(jù)內(nèi),以此保證解碼結(jié)果能夠快速的響應(yīng)給用戶。
CAN-bus總線是將所有節(jié)點(diǎn)通過CANH和CANL連接在一起,實(shí)現(xiàn)信息通道共享的一種總線通訊方式。在帶來布線方便與節(jié)約成本的同時(shí),也為現(xiàn)場(chǎng)故障排查增加了難度。因?yàn)樗泄?jié)點(diǎn)都掛接在一起,一旦需要檢修或者出現(xiàn)通訊故障,難以快速判斷故障節(jié)點(diǎn)
CAN總線設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)于CAN節(jié)點(diǎn)的差分電平位信號(hào)特征著嚴(yán)格的規(guī)定,如果節(jié)點(diǎn)的差分電平位信號(hào)特征不符合規(guī)范,則在現(xiàn)場(chǎng)組網(wǎng)后容易出現(xiàn)不正常的工作狀態(tài),各節(jié)點(diǎn)間出現(xiàn)通信故障。