【高新课堂】第八十五期--数字示波器的使用方法

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数字示波器的使用方法

(一)探头补偿

在首次将探头与任一输入通道连接时,需要进行此项调节,使探头与输入通道相配。未经补偿校正的探头会导致测量误差或错误。

若调整探头补偿,请按如下步骤:

1.探头上的开关置于10×挡,并将示波器探头与CH1连接。如使用探头钩形头,应确保与探头接触可靠。将探头端部与探头补偿器的信号输出连接器相连,接地夹与探头补偿器的地线连接器相连。按CH1功能键显示通道1的操作菜单,应用与探头项目平行的3号菜单操作键,选择与您使用的探头同比例的衰减系数,此时设定应为10×。然后按AUTO,几秒钟内,可见到方波显示,如图a。

2.观察显示的波形。

如显示波形如下图“补偿不足”或“补偿过度”,用非金属手柄的改锥调整探头上的可变电容,直到屏幕显示的波形“补偿正确”,如图b。

3.以同样的方法检查通道2(CH2)。按OFF功能按钮或再次按下CH1功能按钮以关闭通道1,按CH2功能按钮以打开通道2,重复步骤1和步骤2。

图a                                                   图b

(二)波形显示的自动设置

DS1000系列数字示波器具有自动设置的功能。根据输入的信号,可自动调整电压倍率、时基以及触发方式至最好形态显示。应用自动设置要求被测信号的频率大于或等于50Hz,占空比大于1%。使用自动设置:

(1)将被测信号连接到信号输入通道。

(2)按下AUTO按钮。

示波器将自动设置垂直、水平和触发控制。如需要,可手工调整这些控制使波形显示达到最佳。

(三)设置垂直系统

图c

如图c所示,在垂直控制区(VERTICAL)有一系列的按键、旋钮。

1.垂直通道旋钮的应用

(1)垂直POSITION旋钮控制信号的垂直显示位置。当转动垂直旋钮时,指示通道地(GROUND)的标识跟随波形上下移动。

按下POSITION旋钮时,通道垂直标志恢复到屏幕垂直方向的中心。

(2)转动垂直SCALE旋钮改变“Volt/div”(伏/格)垂直挡位,显示界面状态栏对应通道的挡位显示发生了相应的变化。

(3)按CH1、CH2、MATH、REF、LA屏幕显示对应通道的操作菜单、标志、波形和挡位状态信息。按OFF按键关闭当前选择的通道。

(4)按下垂直SCALE旋钮作为切换输入通道的粗调/微调状态的快捷键,按下垂直SCALE旋钮后调节该旋钮即可粗调/微调垂直挡位。

注意:需要调整的通道只有处于选中的状态,垂直POSITION和垂直SCALE旋钮才能调节此通道。通道按键灯亮说明该通道已被激活,若希望关闭某个通道,再次按下该通道按键或此通道在当前处于选中状态时,按OFF键也可将其关闭,通道按键灯灭。

数字滤波器设置菜单

FFT操作技巧

●具有直流成分或偏差的信号会导致FFT波形成分的错误或偏差。为减少直流成分可以选择“交流”耦合方式。

●为减少重复或单次脉冲事件的随机噪声以及混叠频率成分,可设置示波器的获取模式为平均获取方式。

●如果在一个大的动态范围内显示FFT波形,建议使用dBVrms垂直刻度。dB刻度应用对数方式显示垂直幅度大小。

FFT操作菜单说明

(四)设置水平系统

在水平控制区(HORIZONTAL)有一系列的按键、旋钮,如上图。

水平通道旋钮的应用

使用水平控制钮可改变水平刻度(时基)、触发在内存中的水平位置(触发位移)。屏幕水平方向上的中点是波形的时间参考点。改变水平刻度会导致波形相对屏幕中心扩张或收缩。水平位置改变波形相对于触发点的位置。

(1)使用水平POSITION旋钮调整信号在波形窗口的水平位置,转动水平旋钮时,可以观察到波形随旋钮而水平移动。按下该键使波形位移(或延迟扫描位移)恢复到水平零点处。

(2)使用水平SCALE旋钮改变水平挡位设置,即秒/格(s/div),水平扫描速度从2ns(示波器型号不同,其水平扫描速度也有差别)~50s,以1-2-5的形式步进。按下该键切换到延迟扫描状态(参看延迟 扫描(Delayed)的介绍)。

水平系统的设置

按 MENU 按钮,显示TIME菜单。在此菜单下,可以开启/关闭延迟扫描或切换Y-T、X-Y和ROLL模式,还可以设置水平触发位移复位,如下图。

操作说明:

◆滚动模式

当仪器进入滚动模式,波形自右向左滚动刷新显示。在滚动模式中,波形水平位移和触发控制不起作用。一旦设置滚动模式,时基控制设定必须在500ms/div,或更慢。

◆ 延迟扫描

延迟扫描用来放大一段波形,以便查看图像细节。延迟扫描时基设定不能慢于主时基的设定。

在延迟扫描下,分两个显示区域,如下图所示。

上半部分显示的是原波形,未被半透明蓝色覆盖的区域是期望被水平扩展的波形部分。此区域可以通过转动水平POSITION旋钮左右移动,或转动水平SCALE旋钮扩大和减小选择区域。

下半部分是选定的原波形区域经过水平扩展的波形。

(五)设置触发系统

触发决定了示波器何时开始采集数据和显示波形。若触发未被正确设定,它将不能稳定的显示实时的波形。

示波器操作面板的触发控制区如图2.1.23所示:包括触发电平调整旋钮LEVEL;触发菜单按键MENU;设定触发电平在信号垂直中点的50%;强制触发按键FORCE。

LEVEL:触发电平。设定触发点对应的信号电压,按下此旋钮使触发电平立即回零。

50%:将触发电平设定在触发信号幅值的垂直中点。

FORCE:强制产生一触发信号,主要应用于触发方式中的“普通”和“单次”模式。

MENU:触发设置菜单键。

触发方式有:边沿、脉宽、斜率、视频、交替、码型和持续时间触发。此处只简单介绍边沿触发方式。

边沿触发方式是在触发信号边沿的触发阈值上触发,即在触发信号的上升沿、下降沿或上升和下降沿触发。

进入触发设置菜单,针对不同的触发方式,可设置的触发选项(触发耦合,灵敏度和触发释抑)有所不同。

触发释抑:使用触发释抑控制可稳定触发复杂波形。释抑时间是指示波器重新启用触发电路所等待的时间。在释抑期间,示波器不会触发,直至释抑时间结束。例如,一组脉冲系列,要求在该脉冲系列的第一个脉冲触发,则可以将释抑时间设置为脉冲串宽度。

操作说明:

1.按下触发MENU菜单按钮,显示触发菜单。

2.按“触发设置”对应的菜单操作键,进入触发设置菜单。

3.按“触发释抑”对应的菜单按键。

4.旋动多功能旋钮改变释抑时间,直至波形稳定触发。

(六)光标测量

示波器自动测量的参数总是有限的,对自动测量功能下不能测试的参数可以通过光标手动测量完成。

如图下所示,在MENU控制区的 CURSOR 为光标测量功能按键。

光标测量分为3种模式:

1.手动方式

光标X或Y方式成对出现,并可手动调整光标的间距。显示的读数即为测量的电压或时间值。当使用光标时,需首先将信号源设定成您所要测量的波形。

2.追踪方式

水平与垂直光标交叉构成十字光标。十字光标自动定位在波形上,通过旋动多功能旋钮可以调整十字光标在波形上的水平位置。示波器同时显示光标点的坐标。

3.自动测量方式

通过此设定,在自动测量模式下,系统会显示对应的电压或时间光标,以揭示测量值的物理意义。系统根据信号的变化,自动调整光标位置,并计算相应的参数值。

注意:此种方式在未选择任何自动测量参数时无效。

操作步骤如下:

(1)选择手动测量模式:按键操作顺序为:CURSOR,光标模式,手动。

(2)选择被测信号通道:根据被测信号的输入通道不同,选择CH1或CH2。按键操作顺序为:信源选择,CH1、CH2、MATH(FFT)或LA(仅DS1000D系列)。

(3)选择光标类型:根据需要测量的参数分别选择X或Y光标。按键操作顺序为:光标类型,X或Y。

(4)移动光标以调整光标间的增量。

(5)获得测量数值:

光标1位置(时间以水平中心位置为基准,电压以通道接地点为基准)。

光标2位置(时间以水平中心位置为基准,电压以通道接地点为基准)。

光标1、2的水平间距(△X):即光标间的时间值。

光标1、2水平间距的倒数(1/△X)。

光标1、2的垂直间距(△Y):即光标间的电压值。

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