數(shù)字示波器英文:DigitalOscilloscope
數(shù)字示波器是設(shè)計(jì)、制造和維修電子設(shè)備不可或缺的工具。隨著科技及市場(chǎng)需求的快速發(fā)展,工程師們需要可以的工具,迅速準(zhǔn)確地解決面臨的測(cè)量挑戰(zhàn)。作為工程師的眼睛,數(shù)字示波器在迎接當(dāng)前棘手的測(cè)量挑戰(zhàn)中至關(guān)重要。
數(shù)字示波器因具有波形觸發(fā)、存儲(chǔ)、顯示、測(cè)量、波形數(shù)據(jù)分析處理等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),其使用日益普及。由于數(shù)字示波器與模擬示波器之間存在較大的性能差異,如果使用不當(dāng),會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差,從而影響測(cè)試任務(wù)。
數(shù)字示波器的分類:
數(shù)字存儲(chǔ)示波器DSO,DigitalStorageOscilloscope:將信號(hào)數(shù)字化后再建波形,具有記憶、存儲(chǔ)被觀測(cè)信號(hào)的功能,可以用來(lái)觀測(cè)和比較單次過(guò)程和非周期現(xiàn)象、低頻和慢速信號(hào),以及不同時(shí)間不同地點(diǎn)觀測(cè)到的信號(hào)
數(shù)字熒光示波器DPO,DigitalPhosphorOscilloscope:通過(guò)多層次輝度或彩色可顯示長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)信號(hào)的變化情況
混合信號(hào)示波器MSO,MixedSignalOscilloscope:把數(shù)字示波器對(duì)信號(hào)細(xì)節(jié)的分析能力和邏輯分析儀多通道定時(shí)測(cè)量能力組合在一起,可用于分析數(shù)模混合信號(hào)交互影響。
數(shù)字示波器的知名品牌:
1、泰克數(shù)字示波器
泰克TDS1000B數(shù)字示波器是泰克科技有限公司推出的具備了高達(dá)100MHz的帶寬和高達(dá)1GS/s取樣率,并擁有輕巧設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)實(shí)惠功能的數(shù)字示波器,TDS1000B系列數(shù)字示波器的便攜式標(biāo)準(zhǔn)功能包括USB連接能力、12種自動(dòng)測(cè)量、簡(jiǎn)單的用戶界面、上下文相關(guān)幫助、探頭檢查向?qū)Ш徒K身保修服務(wù)。
2、鼎陽(yáng)科技數(shù)字示波器
SIGLENT是全球最大的數(shù)字示波器ODM制造商,是目前國(guó)內(nèi)出貨量最大的示波器生產(chǎn)廠家,國(guó)際化的研發(fā)理念,打造出性能更強(qiáng)大、操作更人性化的SDS1000CFL系列,該產(chǎn)品秉承了鼎陽(yáng)產(chǎn)品的多功能、高性能,提供較多四通道與一個(gè)外部觸發(fā)輸入通道,可同時(shí)捕獲顯示多路信號(hào),滿足產(chǎn)品開發(fā)及驗(yàn)證的應(yīng)用需求,同時(shí),產(chǎn)品配備高達(dá)2GSa/S的采樣率,7寸彩色TFTLCD液晶屏,滿足了復(fù)雜硬件設(shè)計(jì)中更高帶寬、更高采樣率的測(cè)試需求,單通道24K的存儲(chǔ)深度更是比較好于國(guó)內(nèi)同類型產(chǎn)品,信號(hào)觀測(cè)時(shí)間更長(zhǎng)、更深入洞察信號(hào)細(xì)節(jié),強(qiáng)大的觸發(fā)和分析能力使其易于捕獲和分析波形,大大提高測(cè)試效率,豐富的接口配置實(shí)現(xiàn)與PC無(wú)縫連接,滿足對(duì)波形數(shù)據(jù)的處理需要及快捷組建測(cè)試系統(tǒng)。
3、福祿克數(shù)字示波器
FLUKE5500A是美國(guó)福祿克公司的一款高性能的多功能校準(zhǔn)儀,可以對(duì)手持式和臺(tái)式多用表、示波器、示波表、功率計(jì)、電子溫度表、數(shù)據(jù)采集器、功率諧波分析儀、過(guò)程校準(zhǔn)器等多種儀器進(jìn)行校準(zhǔn),F(xiàn)LUKE5500A提供了GPIB(IEEE-488)、RS-232、5725A三種標(biāo)準(zhǔn)接口;在安全性方面滿足IEC1010-1(1992-1)、ANSI/ISA-S82.01-1994、CAN/CSA-C22.2NO.1010.1-92標(biāo)準(zhǔn);FLUKE5500A輸出電壓可以達(dá)到1100V,電流輸出可達(dá)11A,可以提供直流電壓和電流、交流電壓和電流的多種波形和諧波,同時(shí)輸出兩路電壓,或者是一路電壓和一路電流,模擬功率、電阻、電容熱電偶和RTD,其示波器校準(zhǔn)件還提供了穩(wěn)幅正弦波、快沿、時(shí)間標(biāo)記和幅度信號(hào)。
示波器是一種用途十分廣泛的電子測(cè)量?jī)x器。它能把肉眼看不見的電信號(hào)變換成看得見的圖像,便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過(guò)程。
數(shù)字示波器則是數(shù)據(jù)采集,A/D轉(zhuǎn)換,軟件編程等一系列的技術(shù)制造出來(lái)的高性能示波器。
數(shù)字示波器一般支持多級(jí)菜單,能提供給用戶多種選擇,多種分析功能。還有一些示波器可以提供存儲(chǔ),實(shí)現(xiàn)對(duì)波形的保存和處理。
數(shù)字示波器優(yōu)點(diǎn)
1.體積小、重量輕,便于攜帶,液晶顯示器
2.可以長(zhǎng)期貯存波形,并可以對(duì)存儲(chǔ)的波形進(jìn)行放大等多種操作和分析
3.特別適合測(cè)量單次和低頻信號(hào),測(cè)量低頻信號(hào)時(shí)沒(méi)有模擬示波器的閃爍現(xiàn)象
4.更多的觸發(fā)方式,除了模擬示波器不具備的預(yù)觸發(fā),還有邏輯觸發(fā)、脈沖寬度觸發(fā)等
5.可以通過(guò)GPIB、RS232、USB接口同計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、繪圖儀連接,可以打印、存檔、分析文件
6.有強(qiáng)大的波形處理能力,能自動(dòng)測(cè)量頻率、上升時(shí)間、脈沖寬度等很多參數(shù)
數(shù)字示波器缺點(diǎn)
1.失真比較大,由于數(shù)字示波器是通過(guò)對(duì)波形采樣來(lái)顯示,采樣點(diǎn)數(shù)越少失真越大;
通常在水平方向有512個(gè)采樣點(diǎn),受到采樣速率的限制,在快掃描速度及其附近采樣點(diǎn)更少,因此高速時(shí)失真更大。
2.測(cè)量復(fù)雜信號(hào)能力差,由于數(shù)字示波器的采樣點(diǎn)數(shù)有限以及沒(méi)有亮度的變化,使得很多波形細(xì)節(jié)信息無(wú)法顯示出來(lái);
雖然有些可能具有兩個(gè)或多個(gè)亮度層次,但這只是相對(duì)意義上的區(qū)別;
再加上示波器有限的顯示分辨率,使它仍然不能重現(xiàn)模擬顯示的效果。
3.可能出現(xiàn)假象和混淆波形,當(dāng)采樣時(shí)鐘頻率低于信號(hào)頻率時(shí),顯示出的波形可能不是實(shí)際的頻率和幅值。
數(shù)字示波器的帶寬與取樣率密切相關(guān),取樣率不高時(shí)需借助內(nèi)插計(jì)算,容易出現(xiàn)混淆波形。
數(shù)字示波器是一個(gè)非常普及的電子測(cè)量?jī)x器,掌握了數(shù)字示波器的使用之后,能輕松獲得各種電信號(hào)形成的圖形,進(jìn)而觀測(cè)不同電信號(hào)隨時(shí)間變化形成的波形曲線。
數(shù)字示波器的操作方法
(1)將示波器探頭插入通道1插孔,并將探頭上的衰減置于"1"檔;
(2)將通道選擇置于CH1,耦合方式置于DC檔;
(3)將探頭探針插入校準(zhǔn)信號(hào)源小孔內(nèi),此時(shí)示波器屏幕出現(xiàn)光跡;
(4)調(diào)節(jié)垂直旋鈕和水平旋鈕,使屏幕顯示的波形圖穩(wěn)定,并將垂直微調(diào)和水平微調(diào)置于校準(zhǔn)位置;
(5)讀出波形圖在垂直方向所占格數(shù),乘以垂直衰減旋鈕的指示數(shù)值,得到校準(zhǔn)信號(hào)的幅度;
(6)讀出波形每個(gè)周期在水平方向所占格數(shù),乘以水平掃描旋鈕的指示數(shù)值,得到校準(zhǔn)信號(hào)的周期(周期的倒數(shù)為頻率);
(7)一般校準(zhǔn)信號(hào)的頻率為1kHz,幅度為0.5V,用以校準(zhǔn)示波器內(nèi)部掃描振蕩器頻率;
如果不正常,應(yīng)調(diào)節(jié)示波器(內(nèi)部)相應(yīng)電位器,直至相符為止。
此外,數(shù)字示波器還有其他使用方法,例如用示波器測(cè)試各種不與電相關(guān)的參數(shù),如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等。
數(shù)字示波器作為數(shù)據(jù)采集,A/D轉(zhuǎn)換,軟件編程等一系列的技術(shù)制造出來(lái)的高性能示波器,已經(jīng)成為設(shè)計(jì)、制造和維修電子設(shè)備不可或缺的工具。
作為工程師的眼睛,數(shù)字示波器在迎接當(dāng)前棘手的測(cè)量挑戰(zhàn)中至關(guān)重要。