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第十一问: 示波器的测量方法——光标测量
第十二问: 示波器的测量方法——自动测量
第十三问: 介绍常用的测量类型(一)
第十三问: 介绍常用的测量类型(二)
第十四问: 示波器垂直系统——什么是输入耦合?
第十五问: 示波器垂直系统——什么是带宽限制?
第十六问: 示波器垂直系统——探头设置
第十七问: 示波器水平系统——采样模式的选择
第十八问: 示波器水平系统——什么是ZOOM模式
第十九问: 示波器水平系统——什么是滚屏(Roll)模式
第二十问: 示波器水平系统——什么是XY模式
第十一问: 示波器的测量方法——光标测量
示波器发展到现阶段,已经不仅仅是在调试过程中观察波形,更重要的是能很好的测量一些参数帮助大家优化设计方案,那么如何使用示波器来进行测量呢?
示波器常用的测量方法有三种:
刻度测量:像传统的模拟示波器,根据视觉上波形所占格数进行评估,估测的准确度很低,只能做一些简单的定性分析。
光标测量:光标测量的原理很简单,通过移动总是成对出现的光标并从读取它们的数值从而进行测量,光标测量虽然也是人为手动测量,会引入一定的人为误差,但是相对噪声较大的信号来说,光标测量可以人为的去忽略这部分噪声,更能把握波形重点。下面来演示下光标测量:
演示1 (测量信号的峰峰值)
演示2(测量信号的周期)
第三种就是接下来要介绍的:自动测量。
第十二问: 示波器的测量方法——自动测量
当示波器正确捕获波形后,示波器可以对波形参数进行自动测量,测量项包括信号的频率、周期、幅度、相位等一系列参数。一般有以下几个操作步骤:
(1)打开测量菜单“测量”、“Measure”或“Meas”
(2)选择测量源,也就是选择要测量的通道(Ch1、Ch2、Ch3、Ch4)。
(3)选择测量项。
下面以三款示波器为例,列举示波器进行自动测量的方法。
a、便携示波器
(1)选择面板上的“测量(Measure)”键, 显示测量菜单。
(2)按“添加测量”。
(3)旋转多功能旋钮a选择特定的测量。
b、手持示波器
(1)选择面板上的“测量(Measure)”键, 显示测量菜单。
(2)屏幕弹出测量类型菜单,按通道按键Ch1或Ch2选择测量源点击触摸屏,选择所需的测量类型。
第十三问: 介绍常用的测量类型(一)
上面已经讲到了示波器的几种测量方法,那么获取的测量结果代表信号什么样的信息呢?这两节将对部分最常用的测量类型进行介绍。
上面是示波器的全测量结果:
频率和周期:如果信号是重复的,那么它就会有重复的频率。频率用赫兹(Hz)表示,代表信号本身在一秒钟内重复的次数,称为每秒周期数。 重复的信号还有周期,即信号完成一个周期所需要的时间。
周期和频率是倒数关系:周期=1/频率 ;频率=1/周期,例如上图中,正弦波的频率为50Hz,周期是20ms。
接下来的一些参数稍微复杂,我这里引入一个特殊波形方便理解
高值:整个波形中,取为100%的值,使用最小/最大法或矩形图形法来计算
低值:整个波形中,取为0%的值,使用最小/最大法或矩形图形法来计算
幅值:整个波形中测量,幅值=高(100%)-低(0%)
最大值:在整个波形中测量到的最高正峰值
最小值:在整个波形中测量到的最高负峰值
峰-峰值:整个波形测量中,峰-峰值=最大值-最小值
正向超调:正向超调=[ ( 最大值 - 高值 ) / 幅值 ]*100%
负向超调:正向超调=[ ( 低值 - 最小值 ) / 幅值 ]*100%
第十三问: 介绍常用的测量类型(二)
上升时间:波形第一个脉冲上升沿从幅值的10%上升到90%所需的时间
下降时间:波形第一个脉冲下降沿从幅值的90%下降到10%所需的时间
正脉冲宽度:波形中第一个正脉冲的测量值,取两个50%幅值点之间的时间
负脉冲宽度:波形中第一个负脉冲的测量值,取两个50%幅值点之间的时间
正占空比:波形的第一个周期的测量值——
正占空比=(波形正脉宽 / 周期)*100%
负占空比:波形的第一个周期的测量值——
负占空比=(波形负脉宽 / 周期)*100%
延迟:可以测量某个通道内部,或者通道间上升沿或下降沿之间的时沿,有多种有效的测量组合。
其他常见的测量值
平均值:整个波形的算术平方根
周期平均值:波形第一个周期的算术平方根
均方根:整个波形的实际均方根
周期均方根:波形第一个周期的时基均方根值
第十四问: 示波器垂直系统——什么是输入耦合?
在前面的内容里,我们有谈到示波器的设置,里面讲到了简单的波形调整(时基和幅度),其实示波器还有一些更复杂更有用的设置,下面我将分别介绍这些设置的含义和用途,希望能帮助大家更好的掌握。
耦合方式:耦合是指把电信号从一条电路接到另一条电路使用的方法。在这种情况下,输入耦合方式是指外部信号从示波器输入端口进入到内部电路的耦合方式。有以下三种方式:
直流(DC)耦合:显示原始输入信号的所有分量。
交流(AC)耦合:滤除输入信号中的直流分量,只显示交流分量。例如测试电源纹波。 (可以看到以零伏为中心的波形)
接地(GND)耦合:示波器自身断开外部信号,将内部信号输入端接地。(可以看到零伏位于屏幕上的哪个位置)
下图中,我将通道1、2、3接上同一个叠加直流分量的交流信号,
通道1选择直流(DC)耦合,
通道2选择交流(AC)耦合,
通道3选择接地(GND)耦合。