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啥是示波器?示波器的运用办法图解

2017-08-04 08:44分类:万用表 阅读:

 

  示波器,“人”如其名,即是闪现波形的机器,它还被称为“电子工程师的双眼”。它的基地功用即是为了把被测信号的实习波形闪如今屏幕上,以供工程师查找定位疑问或评价体系功用等等。它的翻开一样履历了仿照和数字两个年代,仍是先来看图知道一下,如图1所示。

示波器

图1仿照示波器、数字示波器、示波器探头

  如今,仿照示波器也根柢上被挑选了,如今是数字示波器的全国。同理,我也将只以数字示波器为例来加以阐明。

  数字示波器,更精确的称谓是数字存储示波器,即DSO(DigitalStorageOscilloscope)。这个“存储”不是指它能够把波形存储到U盘等介质上,而是关于于仿照示波器的即时闪现特性而言的。仿照示波器靠的是阴极射线管(CRT,即俗称的电子枪)发射出电子束,而这束电子在依据被测信号所构成的磁场下发作偏转,然后在荧屏上反映出被测信号的波形,这个进程是即时地,基地没有任何的存储进程的。而数字示波器的原理却是这么的:首要示波器运用前端ADC对被测信号进行活络的采样,这个采样速度一般都能够抵达每秒几百M到几G次,是恰当快的;而示波器的后端闪现部件是液晶屏,液晶屏的改写速率一般只需几十到一百多Hz;如此,前端采样的数据就不或许实时的反响到屏幕上,所以就诞生了存储这个环节:示波器把前端采样来的数据暂时保留在内部的存储器中,而闪现改写的时分再来这个存储器中读取数据,用这级存储环节处理前端采样和后端闪现之间的速度区别。

  许多人在榜初度见到示波器的时分,或许会被他面板上许多的按钮唬住,再加上示波器一般身价都比照高,所以对运用它就发作了一种惧怕心境。这是不必要的,因为示波器尽管看起来很凌乱,但实习上要运用它的基地功用——闪现波形,并不凌乱,只需三四个进程就能搞定了,而如今示波器的凌乱都是因为附加了许多辅佐功用构成的,这些辅佐功用天然都有它们的价值,娴熟活络的运用它们能够起到事半功倍的效果。作为初专家,咱们先不论这些,咱们只把它最基地的、最根柢的功用运用起来即可。

  示波器的运用图解

  跟万用表相似,要运用示波器,首要也得把它和被测体系相连,用的是示波器探头,如图20-4所示。示波器一般都会有2个或4个通道(一般都会标有1~4的数字,而剩余的那个探头插座是外部触发,一般用不到它),它们的低位是对等的,能够随意挑选,把探头插到其间一个通道上,探头另一头的小夹子联接被测体系的参看地(这儿必定要留心一个疑问:示波器探头上的夹子是与大地即三插插头上的地线直接连通的,所以假定被测体系的参看地与大地之间存在电压差的话,将会致使示波器或被测体系的损坏),探针触摸被测点,这么示波器就能够搜集到该点的电压波形了(一般的探头不能用来丈量电流,要测电流得挑选专门的电流探头)。

  接下来就要经过调整示波器面板上的按钮,使被测波形以适宜的巨细闪如今屏幕上了。只需求依照一个信号的两大体素——幅值和周期(频率与周期在概念上是对等的)来调整示波器的参数即可,如图2所示。

示波器

图2示波器幅值、时间轴旋钮

   如上图,在每个通道插座上方的旋钮,即是调整该通道的幅值的,即波形笔直方向巨细的调整。翻滚它们,就能够改动示波器屏幕上每个竖格所代表的电压值,所以可称其为“伏格”调整,如以下两幅比照图所示:左图是1V/grid,右图是500mV/grid,左图波形的幅值占了2.5个格,所所以2.5V,右图波形的幅值占了5个格,也是2.5V。引荐是将波形调整到右图这个姿势,因为此刻波形占了悉数丈量方案的较大空间,能够跋涉波形丈量的精度,如图3所示。

示波器伏特性整比照图
示波器伏特性整比照图

图3示波器伏特性整比照图

  除了图3一般上方的伏格旋钮外,一般还会在面板上找到一个巨细一样的旋钮(纷歧定像图20-6所示的方位),这个旋钮是调整周期的,即波形水平方向巨细的调整。翻滚它,就能够改动示波器屏幕上每个横格所代表的时间值,所以可称其为“秒格”调整,如以下两幅比照图所示:左图是500us/grid,右图是200us/grid,左图一个周期占2个格,周期是1ms,即频率为1KHz,右图一个周期占5个格,也是1ms,即1KHz。这儿就没有哪个更合理的疑问了,详细疑问详细对待,它们都是很合理的,如图4所示。

示波器秒特性整比照图
示波器秒特性整比照图

图4示波器秒特性整比照图

  许多时分只进行上述两项调整的话,是能看到一个波形,但这个波形却很不安稳,分配乱颤,互相堆叠,致使看不了解,如图5所示。

示波器触发电平调整不妥的暗示图

图5示波器触发电平调整不妥的暗示图

  这即是因为示波器的触发没有调整好的要素,那么啥是触发呢?简略点了解,所谓触发即是设定一个基准,让波形的搜集和闪现都盘绕这个基准来。最常用的触发设置是依据电平的(也可依据时间等其它量,道理一样),咱们看下上面的几张波形图,在左面总有一个T和一个小箭头,T是触发的意思,这个小箭头指向的方位所对应的电压值即是其时的触发电平。示波器老是在波形经过这个电平的时分,把之前和往后的一有些存储并终究闪现出来,所以就能看到图4、5所示的波形。如图6所示,咱们能够看到,不论怎样波形也不会经过T所指的方位,即用耐久达不到触发电平,所以失掉了基准的波形看上去就不安稳了。怎样调度这个触发电平的方位呢,在示波器面板上找一个标了Trigger的旋钮,如下图,翻滚这个旋钮就能够改动这个T的方位了。

示波器触发旋钮

图6示波器触发旋钮

  除了能够改动触发电平的值以外,还能够设置触发的办法:比方挑选上升沿仍是降低沿触发,也即是挑选让波形向上添加的时分经过触发电平仍是向下减小的时分经过触发电平来完毕触发,这些设置一般都是经过Trigger栏里的按钮和屏幕便当的菜单键来完毕。

  只需经过上述的这三四步,你就能够把示波器的基地功用运用起来了,能够用它查询单片机体系的各个信号了。比方说上电后体系不作业,就用它来测一下晶振引脚的波形正常与否吧。需求留心的是,晶振引脚上的波形并不是方波,而是更像正弦波,并且晶振的两个脚上的波形是纷歧样的,一个幅值小一点的是作为输入的,一个幅值大一点的是作为输出的,如图7所示。

示波器实测的晶振波形
示波器实测的晶振波形

图7示波器实测的晶振波形

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