产品目录

当前位置：首页 >>> 技术文章 >

技术文章

数字示波器的选择方法

数字示波器的选择方法

数字示波器自从问世以来，它一直是*重要、*常用的电子测试仪器之一。由于电子技术的发展，示波器的能力在不断提升，其性能与价格也五花八门，市场参差不齐。示波器看似简单，但如何选择，也存在许多问题。
一、了解您需要测试的信号
　　您要知道用示波器观察什么？您要捕捉并观察的信号其典型性能是什么？您的信号是否有复杂的特性？您的信号是重复信号还是单次信号？您要测量的信号过渡过程的带宽，或者上升时间是多大？您打算用何种信号特性来触发短脉冲、脉冲宽度、窄脉冲等？您打算同时显示多少信号？您对测试信号作何种处理？

二、确定测试信号带宽
　　带宽一般定义为正弦波输入信号幅度衰减到 -3dB 时的频率，即幅度的70.7% 。带宽决定示波器对信号的基本测量能力。如果没有足够的带宽，示波器将无法测量高频信号，幅度将出现失真，边缘将会消失，细节数据将被丢失；如果没有足够的带宽，得到的信号所有特性，包含响铃和振鸣等都毫无意义。
　　一个决定您所需要的示波器带宽有效经验—— “5倍经验准则”：将您要测量的信号*高频率分量乘以5，使测量结果获得高于2%的精度。
　　在某些应用场合，您不知道你的感兴趣的信号带宽，但是您知道它的*快上升时间，这时频率响应用下面的公式来计算关联带宽和仪器的上升时间：Bw=0.35/信号的*快上升时间。
　　数字示波器带宽有两种类型：重复（或等效时间）带宽和实时（或单次）带宽。重复带宽只适用于重复的信��，显示来自于多次信号采集期间的采样。实时带宽是示波器的单次采样中所能捕捉的*高频率，且当捕捉的事件不是经常出现或瞬变信号时就更为重要，实时带宽与采样速率紧密联系。
　　带宽越高越好，但是更高的带宽往往意味着更高的价格，因此应按照预算来选择您要观察的信号频率成分。

三、A/D转换器的采样速率（或采样速度）
　　单位为每秒采样次数（ S/s ），指数字示波器对信号采样的频率。示波器的采样速率越快，所显示的波形的分辨率和清晰度就高，重要信息和事件丢失的概率就越小。
　　如果需要观测较长时间范围内的慢变信号或低频信号，*小采样速率就发挥了作用，为了在显示的波形记录中保持固定的波形数，需要调整水平控制旋钮，而所显示的采样速率也将随着水平调节旋钮的变化而变化。

四、屏幕刷新率也称为波形更新速度
　　所有的示波器都会闪烁，示波器每秒钟以特定的次数捕获信号，在这些测量点之间将不再进行测量，这就是波形捕获速率，也称屏幕刷新率，表示为波形数每秒（wfms/s ）。一定要区分波形捕获速率与A/D采样速率的区别。采样速率表示示波器在一个波形或周期内A/D采样输入信号的频率 ; 波形捕获速率则是指示波器采集波形的速度。波形捕获速率取决于示波器的类型和性能级别，且有着很大的变化范围。高波形捕获速率的示波器将会提供更多的重要信号特性，并能极大地增加示波器快速捕获瞬时的异常情况，如抖动、矮脉冲、低频干扰和瞬时误差的概率。

五、选用适当的存储深度，也称记录长度
　　存储深度是示波器所能存储的采样点多少的量度。如果您需要不间断的捕捉一个脉冲串，则要求示波器有足够的存储器以便捕捉整个事件。将所要捕捉的时间长度除以**重现信号所须的采样速率，可以计算出所要求的存储深度。
　　存储深度与采样速率密切相关。您所需要的存储深度取决于要测量的总时间跨度和所要求的时间分辨率。现代的示波器允许用户选择记录长度，以便对一些操作中的细节进行优化。分析一个十分稳定的正弦信号，只需要500 点的记录长度；但如果要解析一个复杂的数字数据流，则需要有一百万个点或更多点的记录长度。在正确位置上捕捉信号的有效触发，通常可以减小示波器实际需要的存储量。

六、根据需要选择不同的触发功能
　　示波器的触发能使信号在正确的位置点同步水平扫描，使信号特性清晰。触发控制按钮可以稳定重复的波形并捕获单次波形。
　　大多数用示波器的用户只采用边沿触发方式，如果拥有其它触发能力在某些应用上是非常有用的，特别是对新设计产品的故障查寻，先进的触发方式可将所关心的事件分离出来，找出您关心的非正常问题，从而*有效地利用采样速率和存储深度。
　　现今有很多示波器，具有先进的触发能力。触发能力主要围绕三个方面：①有关垂直方向的幅度，例瞬态尖峰触发、过脉冲或短脉冲触发等；②有关水平方向的与时间有关的触发，例脉冲宽度、窄脉冲、建立/保持时间等设定时间宽度的触发形式；③扩展和常规触发功能的组合能力，例对视频信号或其它难以捕捉的信号，通过时间和幅度组合设置触发条件进行触发。触发能力的提高，可以大提高测试过程的灵活性，并简化工作，尤其现今的示波器对数据总线的触发能力大大提高，例如CAN、I2C等。

七、通道能力，包括通道数量和通道对地的悬浮能力和通道间隔离能力
　　您需要的通道数取决于您的应用，对于通常的经济型故障查寻应用，需要的是双通道示波器，然而要求观察若干个模拟信号的相互关系，将需要一台4 通道示波器，许多工作于模拟与数字两种信号的系统工程师可以选择混合信号示波器（MSO），它将逻辑分析仪的通道计数及触发能力与示波器的较高分辨率综合到具有时间相关显示的单一仪器中。如果您测量三相电，可控硅等有源器件或线路，两端之间没有**的零点，即所谓的浮地信号，这时候从操作**和精度出发，应选用隔离通道示波器；如果比较多通道的时序和相移，应选用两通道以上示波器，这时通道之间的隔离更显重要。

八、对异常现象的捕获
　　三个主要因素影响着示波器显示日常测试与调试中所遇到的未知和复杂信号的能力：屏幕刷新速率、波形捕获方式和触发能力。波形捕获模式有：采样模式、峰值检测模式、高分辨率模式、包络模式、平均值模式等。屏幕刷新速率指给您关于示波器对信号和控制的变化反应快慢，使用峰值检测有助于在较慢的信号中捕捉快速信号的峰值。

九、示波器的性能和指标
　　数字示波器的选择方法这一条非常重要：如垂直灵敏度、扫描速度、垂直精度、时间基准、垂直分辨率等等。示波器的性能取决品牌的质量，关键在于质量、稳定性和校准服务等。

十、分析功能有助于您事半功倍
　　数字示波器的*大优点是它们能得到的数据进行测量，且按一下按钮即可实现各种分析功能。虽然可利用的功能因厂家和型号而异，但它们一般包括频率、上升时间、脉冲宽度等测量，有些示波器还提供很多分析模块，例FFT、功率分析、**数**算等超常功能。

十一、示波器的数据管理和通讯能力
　对测量结果的分析非常重要。将信息和测量结果在高速通信网络中便捷地保存和共享变得日益重要。
　　示波器的互联性提供对结果的**分析能力并简化结果的存档和共享。示波器通过各种接口（Pass/Fail 、 RS-232 、 USB或以太网）和网络通信模式提供一系列的功能和控制方式。
以上是数字示波器的选择方法,仅供参考。

上一篇：力学的应用领域|推拉力计
下一篇：甲烷气体检测仪的详细说明

若网站内容侵犯到您的权益，请通过网站上的联系方式及时联系我们修改或删除