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特殊信號測量需要數(shù)字存儲示波器
2015-02-26
隨著數(shù)字化技術(shù)、集成電路的高速發(fā)展，數(shù)字存儲示波器以其強(qiáng)大的測試能力、穩(wěn)定的性能和更快捷的數(shù)據(jù)處理方式越來越多的應(yīng)用于科研生產(chǎn)中，已成為檢測電子線路最有效的工具之一。通過示波器觀察線路關(guān)鍵節(jié)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(shè)計是否恰當(dāng)。這對提高設(shè)計或產(chǎn)品的可靠性極有幫助，但是對線路波形的正確分析判斷不僅有賴于儀器的先進(jìn)程度還與工程師的測試方法和經(jīng)驗有關(guān)。
利用數(shù)字存儲示波器測量特殊信號
數(shù)字示波器適用于測量快速脈沖信號，同時配有高增益放大器，所以靈敏度高，可觀測微弱信號。在航空、航天、電子工業(yè)產(chǎn)品調(diào)試、測試中，數(shù)字示波器的應(yīng)用也越來越普遍。現(xiàn)在數(shù)字示波器不再僅限于測量波形的脈沖參數(shù)，通過FFT的時/頻變換可測試頻譜，通過時鐘可獲得信號抖動圖。因此它是測試人員首選的多用途測量儀器。
1 捕獲單脈沖隨機(jī)信號
有些信號在系統(tǒng)啟動時間才會出現(xiàn)，啟動完畢就消失了。這類信號用數(shù)字示波器怎樣捕捉？有一些測試者使用的方法是：在示波器顯示屏上觀察，一旦出現(xiàn)被測信號就立刻按stop鍵。顯然，這種方法的成功率不高，尤其是對一些高速信號。正確的方法是使用數(shù)字示波器的單次觸發(fā)功能，就能實現(xiàn)自動捕捉單脈沖信號。以泰克公司生產(chǎn)的TDS3054B數(shù)字示波器為例，按以下步驟設(shè)置即可實現(xiàn)正確的測量。
（1）調(diào)節(jié)垂直SCALE和水平SCALE至你想看到的適當(dāng)?shù)男盘柗秶?/div>
（2）按下捕獲MENU按鈕；
（3）選擇Normal捕獲分辨率；
（4）按下Resolution屏幕按鈕；
（5）按下SINGLE SEQ（單序）按鈕。
SINGLE SEQ按鈕為一次單脈沖捕獲設(shè)置觸發(fā)參數(shù)至正確設(shè)置。
2 優(yōu)化捕獲信號和讀取數(shù)據(jù)
在進(jìn)行下一次捕獲信號之前，我們可以調(diào)節(jié)垂直和水平控制來預(yù)覽下一次捕獲可能會如何顯示。當(dāng)調(diào)節(jié)這些控制器時，當(dāng)前的捕獲被重新配置，擴(kuò)張或壓縮。這樣的預(yù)覽對于在下一次單脈沖事件被捕獲之前進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置是有用的。
當(dāng)用新的垂直和水平設(shè)置進(jìn)行另一次捕獲時，可以看到捕捉到的信號細(xì)節(jié)。
讀取數(shù)據(jù)時如果發(fā)現(xiàn)存儲的文本里只有當(dāng)前屏幕的數(shù)據(jù)，且是按照分辨率為時間間隔的，可使用屏幕擴(kuò)展功能顯示更多的測試細(xì)節(jié)。另外新型的數(shù)字存儲示波器都采用完全開放的WINDOWS平臺，支持Matlab、LabVIEW、VB、VC等軟件。運用這些軟件可以靈活的進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。
3 測量周期信號中的抖動
有些高端的數(shù)字存儲示波器中有專門的抖動測量軟件，可以進(jìn)行全面的抖動測量。沒有抖動軟件只能通過無限余輝對信號進(jìn)行比較長時間的累積測量。此外，我們可以使用游標(biāo)來測量峰值到峰值抖動，這樣的測量結(jié)果更加真實可靠。以泰克公司的TDS3054B數(shù)字示波器為例，按以下步驟設(shè)置進(jìn)行測量。
（1）按下CURSOR按鈕；
（2）在第一個下降的邊緣放置一個光標(biāo)，在最后的下降邊緣放置另一個光標(biāo)；
（3）按下Function屏幕按鈕；
（4）按下Bring Both Cursors On Screen屏幕按鈕來快速定位光標(biāo)；
（5）讀取峰值到峰值的抖動時間。
（6）選擇V Bars光標(biāo)；
4 正確使用探頭獲得純凈真實的信號
設(shè)計和測試人員在做任何測量時，都需要用示波器獲得最真實的信號。示波器的應(yīng)用不應(yīng)以任何方式影響到信號本身，但幾乎任何測試都會對信號特征產(chǎn)生影響。正確的使用測試探頭非常重要，它可以使信號失真達(dá)到最小化。當(dāng)?shù)谝淮芜B接一個探頭到任何輸入通道時，應(yīng)該補(bǔ)償探頭至示波器輸入。這樣可以使示波器的探頭與輸入通道相匹配，實現(xiàn)最佳測量。在使用隨機(jī)配套的測試探頭時，不要將輸入阻抗設(shè)為50Ω，因為探頭阻抗與輸入阻抗并聯(lián)后會使測試電路輸入阻抗低于50Ω，當(dāng)測量高內(nèi)阻的電信號時就會出現(xiàn)測量不到信號的假象。
產(chǎn)品展示：http://www.for815.cn/product/oscilloscope/
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