玩转示波器从这里开始(示波器怎么玩)

海潮机械 2023-03-17 10:22 编辑:admin 298阅读

一、示波器的使用方法(步骤)?

跟万用表类似,要使用示波器,首先也得把它和被测系统相连,用的是示波器探头,20-4所示。示波器一般都会有2个或4个通道(通常都会标有1~4的数字,而多余的那个探头插座是外部触发,一般用不到它),它们的低位是等同的,可以随便选择,把探头插到其中一个通道上,探头另一头的小夹子连接被测系统的参考地(这里一定要注意一个问题:示波器探头上的夹子是与大地即三插插头上的地线直接连通的,所以如果被测系统的参考地与大地之间存在电压差的话,将会导致示波器或被测系统的损坏),探针接触被测点,这样示波器就可以采集到该点的电压波形了(普通的探头不能用来测量电流,要测电流得选择专门的电流探头)。

  接下来就要通过调整示波器面板上的按钮,使被测波形以合适的大小显示在屏幕上了。只需要按照一个信号的两大要素——幅值和周期(频率与周期在概念上是等同的)来调整示波器的参数即可

在每个通道插座上方的旋钮,就是调整该通道的幅值的,即波形垂直方向大小的调整。转动它们,就可以改变示波器屏幕上每个竖格所代表的电压值,所以可称其为“伏格”调整,如以下两幅对比所示:左是1V/grid,右是500mV/grid,左波形的幅值占了2.5个格,所以是2.5V,右波形的幅值占了5个格,也是2.5V。推荐是将波形调整到右这个样子,因为此时波形占了整个测量范围的较大空间,可以提高波形测量的精度,3所示。

通常上方的伏格旋钮外,通常还会在面板上找到一个大小相同的旋钮(不一定像20-6所示的位置),这个旋钮是调整周期的,即波形水平方向大小的调整。转动它,就可以改变示波器屏幕上每个横格所代表的时间值,所以可称其为“秒格”调整,如以下两幅对比所示:左是500us/grid,右是200us/grid,左一个周期占2个格,周期是1ms,即频率为1KHz,右一个周期占5个格,也是1ms,即1KHz。这里就没有哪个更合理的问题了,具体问题具体对待,它们都是很合理的

示波器利用狭窄的,由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可以产生细小的光点。在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。

  利用示波器能观察各种不同电信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同信号的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。

  双踪示波器是由两个通道的y轴前置放大电路、门控电路、电子开关、混合电路、延迟电路、y轴后置放大电路、触发电路、扫描电路、x轴放大电路、z轴放大电路、校准信号电路、示波管和高低压电源供给电路等组成。

  观察信号波形时,被测信号UA、UB,通过CHA、CHB两个输入端输入示波器,先分别送到y轴前置放大电路yA和yB进行放大。因通道yA和通道yB都受电子开关的控制,所以UA,UB两信号轮换着输送到后面的混合电路,延迟电路,y轴后置放大电路,加到示波管的垂直偏转板上。

  为了适应各种不同的测试需要,电子开关可有五种不同的工作状态,即CHA、CHB、交替、断续、ADD等。这五种工作状态由显示方式开关来控制。

  当显示方式开关置于交替位置时,电子开关为一双稳态电路。它受由扫描电路来得闸门信号控制,使得y轴两个前置通道随着扫描电路。触发方式有内触发,外触发两种,由触发源选择开关来选择,当该开关置于内的位置时,触发信号来自经y轴通道送入的被测信号,当该开关置于外的位置时,触发信号是由外部送入的。这个信号应与被测信号的频率成整数比的关系。示波器使用中,多数采用内触发工作方式。

  扫描电路产生扫描信号(锯齿波电路)。通过x轴选择开关接到x轴放大电路,经放大后送到示波器的x轴偏转板上。

  Z轴放大电路对荧光屏上光点辉度起着调节的作用,抹去不必要显示的光点轨迹。当扫描电路的闸门信号来到z轴放大电路时,z轴放大电路便输出正向的增辉脉冲信号,加至示波器的控制极。这就是说,在扫描信号的正程时,荧光屏上的光点得以增辉,在电子开关的转换过程中,电子开关电路将输出脉冲信号也加至z轴放大电路,此时z轴放大电路便输出负向脉冲信号,加至示波器的控制极。这样在电子开关的转换过程中,就消除了两通道交替工作时的过度光点,以提高显示波形的清晰度

  校正信号产生电路产生一个一定频率和幅度的矩形信号。它是作校正y轴放大电路的灵敏度和x轴的扫描速度之用的。

  高低压电源,其中高压是供给示波管显示系统的。低压供给示波器各级电路。

二、示波器快速入门使用指南?

用示波器能观察各种不同电信号幅度随时间变化的波形曲线,在这个基础上示波器可以应用于测量电压、时间、频率、相位差和调幅度等电参数。下面介绍用示波器观察电信号波形的使用步骤。1.选择Y轴耦合方式根据被测信号频率的高低,将Y轴输入耦合方式选择“AC-地-DC”开关置于AC或DC。(一般接入什么电路就可以选择什么)2.选择Y轴灵敏度根据被测信号的大约峰-峰值(如果采用衰减探头,应除以衰减倍数;在耦合方式取DC档时,还要考虑叠加的直流电压值),将Y轴灵敏度选择V/div开关(或Y轴衰减开关)置于适当档级。实际使用中如不需读测电压值,则可适当调节Y轴灵敏度微调(或Y轴增益)旋钮,使屏幕上显现所需要高度的波形。3.选择触发(或同步)信号来源与极性通常将触发(或同步)信号极性开关置于“+”或“-”档。4.选择扫描速度根据被测信号周期(或频率)的大约值,将X轴扫描速度t/div(或扫描范围)开关置于适当档级。实际使用中如不需读测时间值,则可适当调节扫速t/div微调(或扫描微调)旋钮,使屏幕上显示测试所需周期数的波形。如果需要观察的是信号的边沿部分,则扫速t/div开关应置于最快扫速档。5.输入被测信号被测信号由探头衰减后(或由同轴电缆不衰减直接输入,但此时的输入阻抗降低、输入电容增大),通过Y轴输入端输入示波器。

三、示波器入门到精通?

一、面板介绍

1.亮度和聚焦旋钮

亮度调节旋钮用于调节光迹的亮度(有些示波器称为“辉度”),使用时应使亮度适当,若过亮,容易损坏示波管。 聚焦调节旋钮用于调节光迹的聚焦(粗细)程度,使用时以图形清晰为佳。

2.信号输入通道

常用示波器多为双踪示波器,有两个输入通道,分别为通道1(ch1)和通道2(ch2),可分别接上示波器探头,再将示波器外壳接地,探针插至待测部位进行测量。

3.通道选择键(垂直方式选择)

常用示波器有五个通道选择键:

(1)ch1:通道1单独显示;

(2)ch2:通道2单独显示;

(3)alt:两通道交替显示;

(4)chop:两通道断续显示,用于扫描速度较慢时双踪显示;

(5)add:两通道的信号叠加。维修中以选择通道1或通道2为多。

4.垂直灵敏度调节旋钮

调节垂直偏转灵敏度,应根据输入信号的幅度调节旋钮的位置,将该旋钮指示的数值(如0.5v/div,表示垂直方向每格幅度为0.5v)乘以被测信号在屏幕垂直方向所占格数,即得出该被测信号的幅度。

5.垂直移动调节旋钮

用于调节被测信号光迹在屏幕垂直方向的位置。

6.水平扫描调节旋钮

调节水平速度,应根据输入信号的频率调节旋钮的位置,将该旋钮指示数值(如0.5ms/div,表示水平方向每格时间为0.5ms),乘以被测信号一个周期占有格数,即得出该信号的周期,也可以换算成频率。

7.水平位置调节旋钮

用于调节被测信号光迹在屏幕水平方向的位置。

8.触发方式选择

示波器通常有四种触发方式:

(1)常态(norm):无信号时,屏幕上无显示;有信号时,与电平控制配合显示稳定波形;

(2)自动(auto):无信号时,屏幕上显示光迹;有信号时与电平控制配合显示稳定的波形;

(3)电视场(tv):用于显示电视场信号;

(4)峰值自动(p-p auto):无信号时,屏幕上显示光迹;有信号时,无需调节电平即能获得稳定波形显示。该方式只有部分示波器(例如caltek卡尔泰克ca8000系列示波器)中采用。

9.触发源选择

示波器触发源有内触发源和外触发源两种。如果选择外触发源,那么触发信号应从外触发源输入端输入,家电维修中很少采用这种方式。如果选择内触发源,一般选择通道1(ch1)或通道2(ch2),应根据输入信号通道选择,如果输入信号通道选择为通道1,则内触发源也应选择通道1。

二、测量方法

1.幅度和频率的测量方法(以测试示波器的校准信号为例)

(1)将示波器探头插入通道1插孔,并将探头上的衰减置于“1”档;

(2)将通道选择置于ch1,耦合方式置于dc档;

(3)将探头探针插入校准信号源小孔内,此时示波器屏幕出现光迹;

(4)调节垂直旋钮和水平旋钮,使屏幕显示的波形图稳定,并将垂直微调和水平微调置于校准位置;

(5)读出波形图在垂直方向所占格数,乘以垂直衰减旋钮的指示数值,得到校准信号的幅度;

(6)读出波形每个周期在水平方向所占格数,乘以水平扫描旋钮的指示数值,得到校准信号的周期(周期的倒数为频率);

(7)一般校准信号的频率为1khz,幅度为0.5v,用以校准示波器内部扫描振荡器频率,如果不正常,应调节示波器(内部)相应电位器,直至相符为止。

2.示波器应用举例(以测量788手机13mhz时钟脉冲为例)

手机中的13mhz时钟信号正常是开机的必要条件,因此维修时要经常测量有无13mhz时钟信号。步骤如下:

(1)打开示波器,调节亮度和聚焦旋钮,使屏幕上显示一条亮度适中、聚焦良好的水平亮线;

(2)按上述方法校准好示波器,然后将耦合方式置于ac档;

(3)将示波器探头的接地夹夹在手机电路板的接地点,探针插到788手机cpu第脚;

(4)接通手机电源,按开机键,调节垂直扫描水和平扫描旋钮,观察屏幕上是否出现稳定的波形,如果没有,一般说明没有13mhz信号

四、示波器入门的使用方法?

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亮度和聚焦旋钮

亮度调节旋钮用于调节光迹的亮度(有些示波器称为“辉度”),使用时应使亮度适当,若过亮,容易损坏示波管。 聚焦调节旋钮用于调节光迹的聚焦(粗细)程度,使用时以图形清晰为佳。

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信号输入通道

常用示波器多为双踪示波器,有两个输入通道,分别为通道1(ch1)和通道2(ch2),可分别接上示波器探头,再将示波器外壳接地,探针插至待测部位进行测量。

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通道选择键(垂直方式选择)

常用示波器有五个通道选择键:

(1)ch1:通道1单独显示;

(2)ch2:通道2单独显示;

(3)alt:两通道交替显示;

(4)chop:两通道断续显示,用于扫描速度较慢时双踪显示;

(5)add:两通道的信号叠加。维修中以选择通道1或通道2为多。

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垂直灵敏度调节旋钮

调节垂直偏转灵敏度,应根据输入信号的幅度调节旋钮的位置,将该旋钮指示的数值(如0.5v/div,表示垂直方向每格幅度为0.5v)乘以被测信号在屏幕垂直方向所占格数,即得出该被测信号的幅度。

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垂直移动调节旋钮

用于调节被测信号光迹在屏幕垂直方向的位置。

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水平扫描调节旋钮

调节水平速度,应根据输入信号的频率调节旋钮的位置,将该旋钮指示数值(如0.5ms/div,表示水平方向每格时间为0.5ms),乘以被测信号一个周期占有格数,即得出该信号的周期,也可以换算成频率。

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水平位置调节旋钮

用于调节被测信号光迹在屏幕水平方向的位置。

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触发方式选择

示波器通常有四种触发方式:

(1)常态(norm):无信号时,屏幕上无显示;有信号时,与电平控制配合显示稳定波形;

(2)自动(auto):无信号时,屏幕上显示光迹;有信号时与电平控制配合显示稳定的波形;

(3)电视场(tv):用于显示电视场信号;

(4)峰值自动(p-p auto):无信号时,屏幕上显示光迹;有信号时,无需调节电平即能获得稳定波形显示。该方式只有部分示波器(例如caltek卡尔泰克ca8000系列示波器)中采用。

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触发源选择

示波器触发源有内触发源和外触发源两种。如果选择外触发源,那么触发信号应从外触发源输入端输入,家电维修中很少采用这种方式。如果选择内触发源,一般选择通道1(ch1)或通道2(ch2),应根据输入信号通道选择,如果输入信号通道选择为通道

五、示波器的使用方法?

1.示波器的两个按钮

自动:自动设置功能调整各种控制值,产生适合观察的输入信号显示。运行/停止移动/停止:示波器正在收集触发信息/示波器已停止收集波形数据。

2.数字示波器信号显示控制

水平控制按钮操作:水平菜单,改变水平刻度和波形位置。屏幕水平方向的中心是波形的时间参考点。调整位置按钮,波形向左和向右移动。

垂直控制按钮操作:显示波形,调整垂直比例和位置,设置输入参数。每个通道都需要独立调整。通过调整位置按钮,可以上下移动波形。

3.示波器触发模式

示波器的“触发”是使示波器的扫描与观察到的信号同步,从而显示稳定的波形。示波器有三种基本触发模式:自动模式、正常模式/正常模式和单一模式。

在自动模式下,无论是否满足触发条件,示波器都会产生扫描,并且可以在屏幕上看到变化的扫描线,这是该模式的特点。在NORMal模式/normal模式(normal)下,示波器仅在满足触发条件时扫描,如果没有触发,则不扫描。一旦产生并完成“单模式”扫描,示波器的扫描系统进入静止状态,即使以后有信号满足触发条件,也不进行扫描。

扩展知识:

示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点(这是传统的模拟示波器的工作原理)。在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。

六、如何正确使用示波器,初学者必知?

1、确定你需要模拟还是数字示波器?

数字示波器和模拟示波器各有其优缺点。现代技术的发展使数字正确选用示波器的十个步骤示波器功能更强,响应更快而且价格也逐渐降低。这些优势使得模拟示波器很难与先进的数字示波器相匹敌。目前来说,客户几乎都选择的是数字示波器,模拟示波器基本已经OUT了。

2、确定你对带宽的要求

测量交流波形的仪器通常都一频率上限,如果波形的频率在此之上则测量精度会变差。这频率上限就是仪器的带宽。通常用仪器响应降低3bB处的频率来定义,你所需仪器带宽的数值取决于被测信号的特征以及你希望得到的测量精度。示波器有两重类型的宽度,即重复(或模拟)带宽及实时带宽。很多数字示波器提供的模拟带宽比其基本采样率要高。这一点是可能的,如果一信号重复出现,示波器并不一定要在一次完成所有的采集,而可以通过在每—次触发发生时获取波形的一部分,在多次循环触发之后构成显示波形 。(这过程通常很快,以致你不会注意到它的发生),重复带宽指标独立于示波器的采样速率。事实上,这一指标通常用来衡量示波器模拟放大器部分的带宽。实时带宽适用于非重复或单次信号。示波器在一次触发过程中完成数字化,所以实时带宽取决于示波器的采样率,采样率与带宽之间的比值不是固定的。如果示波器有数字重构能力,这比值接近于4:1,如果没有重构,这比值通常是10:1。

3、确定你所需要的通道数

一般来讲,你所需要的通道数取决于被测对象。目前以双通道示波器最为流行。然而对大多数工程师来讲,对于某些应用,四通道示波器更为有用。

下面几点应该予以考虑:你需要在同一触发事件捕获多通道信号吗?如果是这样的话,请选用每个通道可以同时采样或独立A/D变换的示波器。如果你观测的信号是重复信号,那么就不一定要求同时采集了。某些示波器是2+2形式的,也就是说,其中两个通道是全功能的,而另外两个通道是衰减范围受 限制的辅助通道。在这种情况下,两个A/D变换器由四个通道共享。辅助通道在你观测数字信号时可以提供额外的灵活性。对于双通道示波器,外触发可能很有用处。它可以用一无需观测的信号作为外触发源,而不占用示波器的输入通道。如果你要进行数字定时测量,要求超过四个通道的示波器时,你不妨考虑使用逻辑分析仪。尽管此时你放弃了测量的垂直分辨率,但你获得了多个通道以及额外的触发及分析能力。

4、确定你所需要的采样速率

对于单次信号测量,最关键的性能指标是采样速率,即示波器对于输入信号进行“快速拍照”的速率。高采样速率可以产生高实时带宽以及高的实时分辨率。大多数示波器生产厂商采用采样速率与实时带宽为4:l(如果采用数字重构技术)或10:1(没有数字重构)的比例来防止出现假波。某些示波器提供了独立控制采样速率的功能,这样你可以同时调节采样速率和屏幕显示的数据量(时基),使二者设置不必互相牵制。这一特征可以使你保持你所希望的时间分辨率来观测波形。

5、确定你所需要的存储深度

你所需要的示波器存储深度取决于要求的总时间测量范围以及要求的时间分辨率。如果你想以高分辨率存储长时间段信号,那么你需要选择深存储示波器。这样,你可以在水平扫描速度低的情况下,采用高采样速率。由此将大大减少出现假波的机会,并且获得更多的波形细节信息。

6、考察评估触发能力

很多通用示波器用户习惯于采用边沿触发。在某些应用场合,如果示波器具有其它触发能力,你将会发现它对你的测量会很有帮助。先进的触发功能可以隔离出你所希望观测的事件。在数字应用领域,使示波器触发在多通道之间的特定模式对解决问题很有用处。此外,状态触发可以用来使模式触发与外时钟沿同步。毛刺触发在正或负毛刺发生的时刻或者一脉冲宽于或窄于设定的宽度。这些特征对故障查错尤其重要,触发在错误发生的时刻,观察前向事件(采用延时或水平位置旋钮)来确定问题产生的原因。如果需要

更高级的逻辑触发功 能,你仍然可以考虑采用逻辑分析仪。电视信号触发可以触发在场以及你需要观测的特定行上。在某些示波器上,该特征是选项功能。

7、评价毛刺捕捉能力

三个重要因素影响示波器的毛刺捕捉能力:更新速率:数字示波器必须首先捕获数据然后进行处理,最后进行显示。示波器在一秒钟内可以完成这三个过程的次数称为更新速率。更新速率快的示波器捕捉偶发毛刺的机会比较高。采用多处理器结构的示波器比传统的单处理器结构示波器具有更快的更新速率,使它更适用于捕捉偶发事件。多处理器结构可以产生与模拟示波器相近的显示吞吐能力和响应速度。

峰值检测能力:大多数数字示波器在低扫速时将丢掉采样点,从而降低了有效采样速率。由此引发了这样一个问题,在设定成快速时基时很容易观察到的窄脉冲在扫速低时消失了。然而对于峰值检测或毛刺检测这一特殊采样模式,在所有的扫描速度下均维持最大采样速率,把每一采样周期获得的最大和最小值记录下来。可以检测到的最小毛刺只与示波器的采样速率有关。

毛刺触发:具有毛刺触发功能的示波器可使你隔离出难以发现的毛刺并且触发在毛刺发生时刻。这一功能可以帮助你发现电路运行过程中发生异常情况的原因。

8、确定你所需要的分析功能

利用自动测量以及示波器内置的分析能力,你可以即容易又省时地完成工作。数字示波器通常具有模拟示波器不可能拥有的顺序测量功能和分析选件。算术运算功能包括有加、减、乘、除、积分和微分。统计测量(最小、最大和平均)可以定量描述测量的不确定性,这在测量噪声特征以及定时容限时是很有价值的。有些数字示波器还可以提供FFT功能。具有—卜述所有先进功能的示波器可能在价格上要高一些,所以你自己应该决定花费额外的钱是否物有所值。你最好还是根据实际应用来选择拥有这些特征的示波器。

9、评价存档能力

大多数数字示波器可以通过GPIB、RS-232或者并行口与PC,打印机或绘图仪相连接。但你应弄清楚可以提供哪一种接口,可与哪种类型打印机相匹配。从激光和喷墨打印机输出的效果比热打印输出的质量要高得多,这一点你应该心中有数。利用带有软盘驱动器或软件包的数字示波器,你可以方便地将波形的图像和波形数据传送至PC机。如果你想在一份报告中包含一幅捕捉到的屏幕图像或者想要把波形数据转换成表格,那么这些特征会节省时间。

七、示波器的使用方法和步骤是什么?

01

将探头的套帽摘掉减少探头引入的寄生电感。

02

将地线回路尽可能减小,地线缠绕在探头上。

03

选择触发信号来源与极性

将触发信号极性开关置于“+”或“-”档位上。

04

在测量端并入一个10uF和一个0.1uF的电容,将示波器的带宽限制在20MHz,起到低通滤波的作用。

05

根据奈奎斯特采样率,时基选择要使得测量频率是开关频率的2倍以上。