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工程師“玩轉(zhuǎn)”示波器測試測量的那些事兒!

隨著電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,示波器成為電子技術(shù)工作者不可缺少的重要工具。而對工程師來說,用好示波器,則能事倍功半??涩F(xiàn)狀是沒有經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的工程師在使用示波器的細(xì)節(jié)上存在很多經(jīng)驗(yàn)上的不足,譬如很多工程師喜歡先按Auto Setup然后Stop, 再展開。這過程中探頭的連接問題、示波器量程的選擇等很多問題都被忽視了。還有示波器由于受到元器件的漂移、老化等多種因素的影響,會影響其在使用時的準(zhǔn)確性,需要我們定期檢定,而由于檢測范圍廣、功能多,在檢定時常常忙得不可開交,不僅勞動強(qiáng)度大,工作效率低,而且檢定的數(shù)據(jù)也不易管理。如何檢定示波器,需要注意哪些事項(xiàng)也是工程師們亟待了解和掌握的。本專題為大家集合了示波器的方方面面,教你“玩轉(zhuǎn)“它,不費(fèi)力!

玩轉(zhuǎn)示波器不是夢,掌握高保真捕獲信號的6大原則

安防電子在測試測量方面的需求呈現(xiàn)快速增長的趨勢。大的安防電子公司,都在引進(jìn)更高端的測試器設(shè)備。我今天分享的是每一位工程師每一天都要使用的工具示波器,可以稱之為每一家公司的眼睛,是每一家公司剛性需求的儀器,怎么用才能用好呢?如何玩轉(zhuǎn)示波器?

其實(shí)不難,掌握高保真捕獲信號的6大原則就能行!這6大原則中,有兩條最重要,我總結(jié)成14個字原則,前7個字是最小化量化誤差,后7個字是時刻警惕采樣率。

示波器的本質(zhì)是看電壓識別時間變化的儀器,它的原理很簡單,信號通過探頭采集之后,經(jīng)過放大、提高,離散化,最后顯示給你看。橫坐標(biāo)的是時間,縱坐標(biāo)是電壓。這個是本質(zhì)。所以我們測量的時候,要對橫縱坐標(biāo)進(jìn)行區(qū)別,如何區(qū)別?更多詳情...點(diǎn)擊閱讀>>

測量經(jīng)驗(yàn):如何解決示波器測量時電源干擾問題

示波器操作人員有時會發(fā)現(xiàn)這樣一個現(xiàn)象:使用探頭探測信號時,被測信號上下跳動,波形不正常,如果使用余暉顯示,則波形糊成一團(tuán)。

通常這種情況下,測試人員會懷疑是觸發(fā)的問題,但當(dāng)上下調(diào)節(jié)觸發(fā)電平時,波形位置會隨著觸發(fā)電平的變化:如觸發(fā)電平調(diào)高,則波形的位置上升,觸發(fā)電平調(diào)低,波形位置又降低。

如果您在工作中也發(fā)現(xiàn)類似現(xiàn)象,則很大的可能是:您的測試存在接地不良的情況。更準(zhǔn)確地說是:您測試系統(tǒng)的信號回流路徑過長。

我們都知道,從信號發(fā)送器流出的信號,都會最終流回發(fā)送器。單端信號的“地”是信號的回流路徑;而差分信號的回流路徑比較復(fù)雜一些,差分對的正負(fù)端是依靠公共的參考來回流的。所以在測試中,如果單端探頭的地線沒有有效連接;或差分探頭的正負(fù)端中的任何一端沒有有效連接,以及示波器的參考“地”沒有能和被測件的地連接,則通過探頭饋入示波器的信號就無法通過正常的路徑回流,而必須經(jīng)過供電設(shè)備(如開關(guān)電源、電力網(wǎng)絡(luò)等)回流,因而受到供電設(shè)備的影響,從而可能出現(xiàn)上面幾幅圖的情況...點(diǎn)擊閱讀>>

玩轉(zhuǎn)測試:示波器進(jìn)行功率測量時的7大秘訣

在進(jìn)行功率測量時,工程師選用的測量儀器,除了要有較大的測量動態(tài)范圍,還要注意在探測中優(yōu)化信號完整性。本文總結(jié)了每位工程師在使用示波器進(jìn)行功率測量時必須知道的七大秘訣,下面將對每條秘訣進(jìn)行詳細(xì)討論。

第1個秘訣:通過計(jì)算平均值提高測量分辨率。

在某些功率測量應(yīng)用中,常常需要測量大動態(tài)范圍的值,同時還需要細(xì)致地調(diào)整分辨率,以測量參數(shù)的微小變化。除了使用高分辨率數(shù)字轉(zhuǎn)換器之外,也可以使用其他采集方法來降低隨機(jī)噪聲,增加測量的有效動態(tài)范圍。例如求平均值和高分辨率采集。

求平均值要求測量的是重復(fù)信號。該算法對跨越多次采集的各時間段內(nèi)的點(diǎn)求平均值。這樣可以降低隨機(jī)噪聲,提供更卓越的垂直分辨率。垂直分辨率每增加一位,需要計(jì)算多少平均值?答案是每計(jì)算4個樣本平均值,便可將垂直分辨率增加1位。原理如下:增加的位數(shù)= 0.5 log2 N,N = 計(jì)算平均值的樣本數(shù)。例如,對16個樣本求平均值,垂直分辨率將增加:位數(shù)= 0.5 log2 16 = 2.因此,有效的垂直分辨率為8 + 2 = 10 位...點(diǎn)擊閱讀>>

使用示波器時常見的六大問題分析

示波器是工程師們使用不可缺少的測量工具,但是在示波器使用過程中肯定會遇見這樣或者是那樣的問題。本文為大家整理了基于示波器使用者的常見的六大問題,來幫著實(shí)驗(yàn)室的伱解決測量上的疑慮。

Q1:在高速串行測試時,對測試所需示波器有什么樣的要求?哪幾個指標(biāo)是最關(guān)鍵的?

A:基本來說對帶寬和采樣率要滿足串行信號的要求,接下來就需要考察是否是差分信號,以及示波器對串行測試的分析功能,比如說碼型的觸發(fā)和解碼等等。

Q2:測試時的帶寬是如何影響測試結(jié)果?對測試儀器的帶寬有何要求?

A:首先,帶寬不足會損失掉信號的高頻諧波分量,導(dǎo)致時間和幅度測試的不準(zhǔn)確。然而即使帶寬相同的示波器會表現(xiàn)出不同的上升時間,對應(yīng)用來說,測量上升沿上發(fā)生的錯誤非常關(guān)鍵,另外在數(shù)據(jù)信號中,對眼圖的張開度影響也很大。正因如此,上升時間指標(biāo)對在時域中執(zhí)行測量的設(shè)備(示波器)非常重要。

Q3:在測量高速數(shù)字信號時,示波器的帶寬是不是一定要是信號頻率的5倍以上?為什么?

A:選擇示波器的帶寬,一般是被測信號的速率的2.5倍或信號最高頻率的5倍,這樣可以看到高速信號的5次諧波。更多觀點(diǎn)可以...點(diǎn)擊閱讀>>

編后語

本站這次策劃的示波器的相關(guān)專題,目的就是要服務(wù)于電子工程師們,希望幫助大家從本質(zhì)上弄懂、弄通示波器的方方面面,從而能夠讓自己的工作過程達(dá)到事半功倍的效果。當(dāng)然專題內(nèi)容有限,更多的詳細(xì)內(nèi)容大家可以參照電子電子元件技術(shù)網(wǎng)的技術(shù)中心欄目,其中有豐富的測試測量方面的知識和各種經(jīng)驗(yàn)分享,希望能幫到大家。如果工程師朋友們在工作過程中遇到問題可以來本站求助,我們有專業(yè)的專家團(tuán)隊(duì)幫助大家。同時如果大家有好的測試測量的經(jīng)驗(yàn)也歡迎留言,讓更多的人學(xué)習(xí)成長!

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