示波器測(cè)量準(zhǔn)確度指的是示波器測(cè)量出來(lái)的波形多大程度上還原了真實(shí)波形的特征。
在這里安泰測(cè)試工程師建議我們分三部分看看：
一、水平方向的時(shí)間測(cè)量
水平方向的測(cè)量有波形頻率、周期、上升下降時(shí)間等參數(shù)，想要更準(zhǔn)確還原一個(gè)波形的時(shí)間參數(shù)，首先要考慮奈奎斯特采樣定理。因此在每次測(cè)量的過(guò)程中，我們應(yīng)該特別關(guān)注隨著時(shí)基檔位增大而下降的實(shí)際采樣率。如果需要對(duì)高頻信號(hào)周期準(zhǔn)確測(cè)量，就需要采樣率大于被測(cè)信號(hào)頻率2倍以上，這個(gè)倍比關(guān)系越大，理論上采樣點(diǎn)越密，顯示在示波器屏幕上的周期信號(hào)便越穩(wěn)定。
其次要考慮波形漏失情況，當(dāng)信號(hào)中有偶發(fā)異常信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，我們更希望它出現(xiàn)在示波器采集過(guò)程中，然而市面上大部分?jǐn)?shù)字示波器是串行工作方式，其進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)處理時(shí)無(wú)法對(duì)信號(hào)采集，此時(shí)稱為“示波器盲區(qū)”，這種情況下我們盡量用較小的存儲(chǔ)深度，來(lái)縮短“盲區(qū)時(shí)間”，保證異常偶發(fā)信號(hào)更大概率的被捕獲。
二、垂直方向的幅度測(cè)量
市面上的數(shù)字示波器大多采用并行Flash ADC，這種模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的特點(diǎn)在于并行分析采集到的電壓值，提高模數(shù)轉(zhuǎn)換的速度，而且通過(guò)增加ADC位數(shù)，可以對(duì)采集到的電壓進(jìn)行更精準(zhǔn)的比較識(shí)別。雖然我們之前在文章中寫(xiě)過(guò)示波器不適合高精度靜態(tài)量測(cè)量，但是在高頻信號(hào)測(cè)試中，仍然是“拼”ADC位數(shù)的時(shí)候—ADC位數(shù)越多，ADC垂直分辨率越高。
三、統(tǒng)計(jì)學(xué)上的多次測(cè)量
任何物理測(cè)量我們都知道測(cè)量值都是一個(gè)近似值。測(cè)量中存在偶然誤差和系統(tǒng)誤差，為了得到有價(jià)值可參考的測(cè)量值，通常的做法是進(jìn)行多次測(cè)量統(tǒng)計(jì)取值。示波器測(cè)量中比如眼圖測(cè)試，許多標(biāo)準(zhǔn)要求的數(shù)據(jù)積累量在1Mbit，誤碼率測(cè)試中如果希望被測(cè)系統(tǒng)的誤碼率小于10^（-12），那么至少測(cè)量3*10^12 bit才能保證95%以上的置信度。所以對(duì)于測(cè)量本身來(lái)講，如果能在單位時(shí)間內(nèi)獲取到更多有意義的測(cè)試結(jié)果，意味著結(jié)果的置信度越高，這就是“示波器的測(cè)量速度”。
如果我們想測(cè)量一個(gè)周期信號(hào)的上升時(shí)間，當(dāng)我們通過(guò)一次捕獲的幾個(gè)周期，將每個(gè)周期的上升時(shí)間測(cè)量后取平均值，那么這個(gè)測(cè)量結(jié)果就比測(cè)量一個(gè)周期的上升時(shí)間更可信，而且更大限度的利用了已采集到的數(shù)據(jù)，因此，相對(duì)于得到單周期上升時(shí)間測(cè)量值，這種多周期測(cè)量的“速度更快”。
比如泰克示波器MDO34、MSO46，甚至是MSO5系，6系，在自動(dòng)測(cè)量中都添加了統(tǒng)計(jì)圖功能，這樣充分利用了已采集到的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)更可靠的測(cè)量結(jié)果。
安泰測(cè)試作為普源、泰克的代理商，我們致力于與廠家一起為廣大工程師提供解決方案、產(chǎn)品選型、儀器銷(xiāo)售、技術(shù)培訓(xùn)為一體的支持服務(wù)，為客戶解決問(wèn)題，讓客戶測(cè)試無(wú)憂！
如何更好的觀察波形，本質(zhì)上就是對(duì)感興趣的點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)測(cè)量、分析，如何高保真的捕獲波形，就要從示波器處理信號(hào)的過(guò)程開(kāi)始說(shuō)起。 信號(hào)經(jīng)過(guò)示波器前端電路處理之后，來(lái)到ADC進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，接下來(lái)便要進(jìn)行信號(hào)的重構(gòu)還原了，這里也就是本文的重點(diǎn)了，示波器的捕獲模式。一般有四種捕獲方式，不同的捕獲方式，適用于觀察不同的信號(hào)。接下來(lái)，就示波器對(duì)采樣點(diǎn)的處理方式，也就是示波器的捕獲模式跟大家做一個(gè)簡(jiǎn)要的介紹。 1、標(biāo)準(zhǔn)捕獲模式 首先介紹的是標(biāo)準(zhǔn)捕獲模式，在該模式下，示波器會(huì)對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行等間隔采樣。 標(biāo)準(zhǔn)捕獲的工作模式也最大程度的保證了信號(hào)最原始的狀態(tài)，對(duì)于大多數(shù)波形來(lái)說(shuō)，使用該模式可產(chǎn)生較佳的顯示效果，以下是ZDS2000系列示波器默認(rèn)捕獲模式?！ ?i>2、峰值捕獲模式 接下來(lái)就是峰值捕獲模式，看著名字就知道是什么意思了，就是采集一個(gè)采樣間隔信號(hào)中的最大值和最小值?！ ≡谠撃Ｊ较?，可有效觀察到偶爾發(fā)生的窄脈寬，在捕獲高頻率的毛刺方面非常實(shí)用，可獲取信號(hào)的包絡(luò)或可能丟失的窄脈沖，使用峰值捕獲模式會(huì)使波形顯示的噪聲比較明顯?！?i> 3、平均捕獲模式 第三個(gè)就是平均捕獲模式了，這個(gè)名字也非常容易理解，就是采集N屏信號(hào)，將它們?cè)谟|發(fā)位置對(duì)其，然后做平均運(yùn)算?！ ∈褂闷骄东@模式，在減小噪聲同時(shí)保持了原有的帶寬，將噪聲濾除有利于對(duì)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。適用于觀測(cè)周期性重復(fù)信號(hào)，其濾波效果提升了示波器的垂直分辨率。值得一提的是，平均捕獲特別適合執(zhí)行諧波分析或電源質(zhì)量分析?！ ?i>4、高分辨率捕獲模式 最后就是高分辨率捕獲模式，打個(gè)比方，其工作原理就是將一個(gè)波形分成5份，然后將一份波形的的每個(gè)點(diǎn)求平均，最終一個(gè)波形變成了5個(gè)點(diǎn)。這種處理方式可以有效改善系統(tǒng)的等效分辨率，本質(zhì)上就是一種數(shù)字濾波。用于求平均的采樣點(diǎn)數(shù)越多，分辨率提高得越多，顯示的波形更平滑，從而達(dá)到減少噪聲的目的?！ ⌒枰⒁獾氖牵叻直媛适轻槍?duì)一個(gè)波形相鄰的點(diǎn)做平均處理，所以該模式是對(duì)不重復(fù)的信號(hào)以犧牲帶寬的方式來(lái)提升測(cè)試精度，故不適合測(cè)試高頻信號(hào)，適用于觀察高分辨率且?guī)捿^低的波形。
用示波器能觀察各種不同電信號(hào)幅度隨時(shí)間變化的波形曲線，在這個(gè)基礎(chǔ)上示波器可以應(yīng)用于測(cè)量電壓、時(shí)間、頻率、相位差和調(diào)幅度等電參數(shù)。下面介紹用示波器觀察電信號(hào)波形的使用步驟。
1．選擇Y軸耦合方式
根據(jù)被測(cè)信號(hào)頻率的高低，將Y軸輸入耦合方式選擇“AC-地-DC”開(kāi)關(guān)置于AC或DC。
2．選擇Y軸靈敏度
根據(jù)被測(cè)信號(hào)的大約峰-峰值（如果采用衰減探頭，應(yīng)除以衰減倍數(shù)；在耦合方式取DC檔時(shí)，還要考慮疊加的直流電壓值），將Y軸靈敏度選擇V/div開(kāi)關(guān)（或Y軸衰減開(kāi)關(guān)）置于適當(dāng)檔級(jí)。實(shí)際使用中如不需讀測(cè)電壓值，則可適當(dāng)調(diào)節(jié)Y軸靈敏度微調(diào)（或Y軸增益）旋鈕，使屏幕上顯現(xiàn)所需要高度的波形。
3．選擇觸發(fā)（或同步）信號(hào)來(lái)源與極性
通常將觸發(fā)（或同步）信號(hào)極性開(kāi)關(guān)置于“+”或“-”檔。
4．選擇掃描速度
根據(jù)被測(cè)信號(hào)周期（或頻率）的大約值，將X軸掃描速度t/div（或掃描范圍）開(kāi)關(guān)置于適當(dāng)檔級(jí)。實(shí)際使用中如不需讀測(cè)時(shí)間值，則可適當(dāng)調(diào)節(jié)掃速t/div微調(diào)（或掃描微調(diào)）旋鈕，使屏幕上顯示測(cè)試所需周期數(shù)的波形。如果需要觀察的是信號(hào)的邊沿部分，則掃速t/div開(kāi)關(guān)應(yīng)置于較快掃速檔。
5．輸入被測(cè)信號(hào)
被測(cè)信號(hào)由探頭衰減后（或由同軸電纜不衰減直接輸入，但此時(shí)的輸入阻抗降低、輸入電容增大），通過(guò)Y軸輸入端輸入示波器。
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