【示波器的原理,使用方法和基本操作步骤】

发布时间 2023-10-26 09:42:32作者: 瓦风

简介:示波器入门非常简单,使用Auto Scale (自动定标)功能,能轻易的捕捉波形。入门级的 Auto Scale 所采用的“边沿触发”,通过查找波形上的指定沿(上升沿或下降沿等)和电压电平来识别触发。 Trigger Level(触发电平)

示波器作用:用来观察和分析电信号的各种特性(包括频率、幅度、相位、波形等等。在电路设计、故障排查、信号分析等)

测试时间参数:频率,周期,占空比,上升时间,下降时间。

电压参数:幅度,最大电压,最小电压,平均电压。

系统原理图:

 

操作步骤:

1、示波器开机,然后将探头与示波器相连

2、找到示波器的方波校准信号输出端(一般在右下角)

3、将探头探针钩住校准信号输出端,探头接地夹夹住接地端

4、按一下示波器上的auto键

若波形显示不正常,往往有2个原因:

原因1:波形的显示太大超出了屏幕范围,或者太小挤成一团看不清。

5、水平方向上太大,那么我们就要使其小;水平方向太挤,我们就要使其展开。转动Scale(s~ns)旋钮即可。

同理:垂直方向上太大,那么我们就要使其缩小;垂直方向太挤,我们就要使其展开。转动Scale(v~mv)旋钮即可。

原因2: 触发电平没有调整到合适位置,波形不稳定,摇晃。

6、转动“Level”旋钮即可稳定。

 

示波器各项指标定义:

通道数:可以同时处理的模拟信号输入的数量。

带宽:能可靠测量的模拟信号的频率范围。单位MHz

取样率:这是数字示波器特有的指标,反映了对模拟信号以每秒多少次的速度进行采样,一般以MSa/S来表示,示波器的最高采样率应该大于4倍的模拟带宽。

上升时间:其决定了能够测量的最快的上升脉冲。上升时间=0.35*带宽

最大输入电压:每种电子产品都有其自够承受电压的最高极限,示波器的最高输入电压指的是,如果输入的信号电压超过这个值,极有可能会损毁示波器。

分辨率:表征了对输入电压的量化精度,一般高速的示波器都采用8bit的高速ADC对模拟信号进行量化采样。

垂直灵敏度:这个值表征了垂直显示的电压量程的最小和最大值,单位是伏/格。

时间基准:表征了水平的时间轴的灵敏度范围,单位是秒/格。

输入阻抗:如果被测信号为很高频率的信号,即便是非常小的阻抗(电阻、电容、电感)叠加在电路上都会对信号带来比较大的影响。每个示波器都会对测量的电路增加一定的阻抗,这个阻抗就是输入阻抗,它一般是比较大的电阻(>1 M)与比较小的电容(在pF的范围)并联。

 

示波器构成:

  1. 示波管:示波管是示波器的核心部件,它可以将电信号转换为可见的图像,通常采用阴极射线管或者平板阵列管。
  2. 控制电路:控制电路包括扫描电路、触发电路、放大电路等,用于控制电子束的运动、触发电信号并放大信号。
  3. 显示屏:示波器的显示屏通常采用CRT或者LCD,显示电子束扫描的图形,一般横轴为时间,纵轴为电压。
  4. 控制面板:示波器的控制面板包括各种控制开关、旋钮、按键等,用于控制示波器的各种参数和功能。

示波器使用步骤:

  1. 连接电源:将示波器的电源线插入电源插座,打开电源开关,等待示波器启动。
  2. 连接信号源:将被测信号源的输出端口与示波器的输入端口连接,确保连接正确。
  3. 调整控制面板:根据被测信号的特性,调整示波器的各种参数和功能,包括扫描速度、触发方式、放大倍数等。
  4. 观察测量结果:在示波器的显示屏上观察电信号的波形、频率、幅度、相位等特性,并进行分析和判断。
  5. 记录测量结果:根据需要,可以将测量结果记录下来,以备后续分析和比较。

示波器实际应用:

  1. 电路设计:示波器可以用于电路设计中,帮助工程师观察电信号的波形、频率、幅度等特性,以便进行调整和优化。
  2. 故障排查:当电路出现故障时,示波器可以用来检测电路中的信号和波形,以确定故障的位置和原因。
  3. 信号分析:示波器可以用来分析各种信号,包括模拟信号和数字信号,以便进行信号处理和优化。
  4. 通信测试:示波器可以用于通信测试中,帮助工程师观察信号的特性,以确定通信系统的性能和可靠性。
  5. 医疗诊断:示波器可以用于医疗诊断中,观察生物电信号的波形和特性,以确定病人的健康状况和病情。

示波器注意事项:

  1. 保护示波管:示波管是示波器的核心部件,要注意保护,避免过度冲击和振动。
  2. 避免静电干扰:示波器的电子元件对静电敏感,要注意避免静电干扰,避免触摸电子元件。
  3. 避免过载:示波器的输入端口要注意避免过载,以免损坏电路或者示波器本身。
  4. 注意安全:使用示波器要注意安全,避免触电和短路等危险。
  5. 定期维护:示波器需要定期维护,包括清洁、校准、更换元件等,以保证正常使用和长寿命。