【答疑解惑】解答泰克示波器基礎知識 了解其使用方法

發布時間：2018-08-15                2156

示波器在工程師日常工作生活中應用是最為普遍的一類電子測量儀器。那么真的會用示波器嗎？下面聽一聽安泰示波器維修中心工程師講一下示波器日常使用中的須知：

　　1．對一個已設計完成的產品，如何用示波器經行檢測分析其可靠性？

　　答：示波器早已成為檢測電子線路最有效的工具之一，通過觀察線路關鍵節點的電壓電流波形可以直觀地檢查線路工作是否正常，驗證設計是否恰當。這對提高可靠性極有幫助。當然對波形的正確分析判斷有賴于工程師自身的經驗。

　　2．決定示波器探頭價格的主要因素是什么？

　　答：示波器的探頭有非常多的種類，不同的性能，比如高壓，差分，有源高速探頭等等，價格也從幾百人民幣到接近一萬美元。價格的主要決定因素當然是帶寬和功能。探頭是示波器接觸電路的部分，好的探頭可以提供測試需要的保真度。為做到這一點，即使無源探頭，內部也必須有非常多的無源器件補償電路RC網絡。

　　3．一般的示波器探頭的使用壽命有多長時間？探頭需不需要定期的標定？

　　答：示波器探頭的使用壽命不好說，其取決于它的使用環境和方法。標準對于示波器探頭沒有明確的計量規定，但是對于無源探頭，至少在更換探頭，探頭交換通道的時候，必須進行探頭補償調整。所有有源探頭在使用前應該有至少20分鐘的預熱，有的有源探頭和電流探頭需要進行零點漂移調整。

　　4．什么是示波器的實時采樣率？

　　答：實時采樣率是指示波器一次采集一次觸發采樣間隔的倒數。據了解，目前業界的最高水平是四個通道同時使用。

　　5．什么是示波器的等效時間采樣？

　　答：等效時間采樣指的是示波器把多次采集多次觸發采集到的波形拼湊成一個波形，每次采樣速率可能很慢，兩次采集觸發點有一定的偏移，最后形成的兩個點間的最小采樣間隔的倒數稱為等效采樣速率。其指標可以達到很高，如1ps。

　　6．什么是功率因數？如何如何測量？

　　答：功率因數：在直流電路里，電壓乘電流就是有功功率。但在交流電路里，電壓乘電流是視在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）將小于視在功率。有功功率與視在功率之比叫做功率因數，以COSΦ表示，其實最簡單的測量方式就是測量電壓與電流之間的相位差，得出的結果就是功率因數。

　　7．如何表達和測試功率密度？

　　答：功率密度就是單位體積里的功率，一般電源里用W/in3。

　　8．有無辦法利用示波器測出高頻變壓器或電感磁芯的工作情況？

　　答：TEK推出的功率測試方案里就有一項功能——B-H曲線的分析，它能反應磁芯的工作狀態，還能測出動態電感值，并得出磁芯損耗。

　　9．開關電源的噪聲有多種如布線不合理引起的交叉干擾、電感漏磁、二極管反向尖峰...等引起噪聲，如何用示波器鑒別？

　　答：TEK的TDS5000示波器上有頻域分析、分析噪聲的頻率段就能分析出噪聲的種類，才好用相應的處理方法。示波器只能提供數據分析和波段形顯示。

　　10．用示波器怎樣可以測試到開頭電源的幅射？

　　答：開關電源存在幅射干擾，一般做法是設法探出干擾源，然后再去屏蔽它。用示波器可以傅立葉變換的功能分析其頻率成份構成，根據頻率范圍，從而判斷干擾的種類。

　　數字示波器是具有波形觸發、存儲、顯示、測量、波形數據分析處理等獨特優點，其使用日益普及。由于數字示波器與模擬示波器之間存在較大的性能差異，如果使用不當，會產生較大的測量誤差，從而影響測試任務。

　　隨著電子技術的發展，數字示波器憑借數字技術和軟件大大擴展了工作能力，早期產品的取樣率低、存在較大死區時間、屏幕刷新率低等不足得到較大改善，以前難以觀察的調制信號、通訊眼圖、視頻信號等復合信號越來越容易觀察。數字示波器可以對數據進行運算和分析，特別適合于捕獲復雜動態信號中產生的全部細節和異常現象，因而在科學研究、工業生產中得到了廣泛的應用。為了讓數字示波器工作在合格的狀態，對示波器定期、快速、全面的檢定，保證其量值溯源，是擺在測試工程師面前的一項緊迫任務。

　　手工檢定效率低，容易出錯，對每一種示波器的檢定需要測試工程師翻閱大量的資料;自動測試系統具有準確快速地測量參數、直觀地顯示測試結果、自動存儲測試數據等特性，是傳統的手工測試無法達到的。用自動測試系統實現對示波器的程控檢定將會是儀器檢定的趨勢。

　　GPIB、VXI、PXI是自動測試系統標準總線，GPIB以性能穩定、操作方便、價格低廉贏得用戶的認可。這里選用了GPIB作為測試系統的總線。

　　區分模擬帶寬和數字實時帶寬，帶寬是數字示波器最重要的指標之一。模擬示波器的帶寬是一個固定的值，而數字示波器的帶寬有模擬帶寬和數字實時帶寬兩種。數字示波器對重復信號采用順序采樣或隨機采樣技術所能達到的最高帶寬為示波器的數字實時帶寬，數字實時帶寬與最高數字化頻率和波形重建技術因子K相關(數字實時帶寬=最高數字化速率/K)，一般并不作為一項指標直接給出。從兩種帶寬的定義可以看出，模擬帶寬只適合重復周期信號的測量，而數字實時帶寬則同時適合重復信號和單次信號的測量。廠家聲稱示波器的帶寬能達到多少兆，實際上指的是模擬帶寬，數字實時帶寬是要低于這個值的。例如說TES520B的帶寬為500MHz，實際上是指其模擬帶寬為500MHz，而最高數字實時帶寬只能達到400MHz遠低于模擬帶寬。所以在測量單次信號時，一定要參考數字示波器的數字實時帶寬，否則會給測量帶來意想不到的誤差。以上有關示波器維修使用常識由安泰維修中心整理發布，更多有關示波器使用常識歡迎訪問安泰泰克示波器維修中心網（www.kongya99.com）

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