什么是示波器的波形刷新率?示波器之電壓測(cè)量

在這篇文章中，小編將為大家?guī)?a href="/tags/示波器" target="_blank">示波器的相關(guān)報(bào)道。如果你對(duì)本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、如何理解示波器的“波形刷新率”

很多時(shí)候電路明明有小概率的故障，但是接到示波器上看波形卻完全“正常”，你就可能納悶了，我的采樣率這么高，為什么抓不到故障波形呢。其實(shí)這里不是示波器的采樣率不夠，而是示波器的波形刷新率不夠。

如何理解示波器的波形刷新率?

形象化：我們把示波器比作一個(gè)給波形拍照的錄像機(jī)。波形是連續(xù)的，時(shí)時(shí)刻刻都在發(fā)生，而錄像機(jī)拍攝的只是圖片，是瞬間。哪怕機(jī)器一秒鐘能拍一百萬次，但是兩次拍攝之間還是會(huì)漏掉一些波形，我們?yōu)榱丝吹礁咏鎸?shí)的波形，就要求一秒鐘內(nèi)拍攝更多的照片，這樣才會(huì)更有可能看到百萬分之一概率的異常信號(hào)。

原理化：示波器從采集信號(hào)到屏幕上顯示出信號(hào)波形的過程，是由若干個(gè)捕獲周期組成的。一個(gè)捕獲周期包括采樣時(shí)間和死區(qū)時(shí)間，模擬信號(hào)通過ADC采樣量化變轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)同時(shí)存儲(chǔ)，整個(gè)采樣存儲(chǔ)過程的時(shí)間稱為采樣時(shí)間。示波器必須對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量運(yùn)算顯示等處理，才能開始下一次的采樣，這段時(shí)間稱為死區(qū)時(shí)間。死區(qū)時(shí)間內(nèi)，示波器并沒有進(jìn)行波形采集。當(dāng)一個(gè)捕獲周期完成就會(huì)進(jìn)入下一個(gè)捕獲周期。

二、示波器之電壓測(cè)量

利用示波器所做的任何測(cè)量，都是歸結(jié)為對(duì)電壓的測(cè)量。示波器可以測(cè)量各種波形的電壓幅度，既可以測(cè)量直流電壓和正弦電壓，又可以測(cè)量脈沖或非正弦電壓的幅度。更有用的是它可以測(cè)量一個(gè)脈沖電壓波形各部分的電壓幅值，如上沖量或頂部下降量等。這是其他任何電壓測(cè)量?jī)x器都不能比擬的。

1.直接測(cè)量法

所謂直接測(cè)量法，就是直接從屏幕上量出被測(cè)電壓波形的高度，然后換算成電壓值。定量測(cè)試電壓時(shí)，一般把Y軸靈敏度開關(guān)的微調(diào)旋鈕轉(zhuǎn)至“校準(zhǔn)”位置上，這樣，就可以從“V/div”的指示值和被測(cè)信號(hào)占取的縱軸坐標(biāo)值直接計(jì)算被測(cè)電壓值。所以，直接測(cè)量法又稱為標(biāo)尺法。

(1)交流電壓的測(cè)量

將Y軸輸入耦合開關(guān)置于“AC”位置，顯示出輸入波形的交流成分。如交流信號(hào)的頻率很低時(shí)，則應(yīng)將Y軸輸入耦合開關(guān)置于“DC”位置。

將被測(cè)波形移至示波管屏幕的中心位置，用“V/div”開關(guān)將被測(cè)波形控制在屏幕有效工作面積的范圍內(nèi)，按坐標(biāo)刻度片的分度讀取整個(gè)波形所占Y軸方向的度數(shù)H，則被測(cè)電壓的峰-峰值VP-P可等于“V/div”開關(guān)指示值與H的乘積。如果使用探頭測(cè)量時(shí)，應(yīng)把探頭的衰減量計(jì)算在內(nèi)，即把上述計(jì)算數(shù)值乘10。

例如示波器的Y軸靈敏度開關(guān)“V/div”位于0.2檔級(jí)，被測(cè)波形占Y軸的坐標(biāo)幅度H為5div，則此信號(hào)電壓的峰-峰值為1V。如是經(jīng)探頭測(cè)量，仍指示上述數(shù)值，則被測(cè)信號(hào)電壓的峰-峰值就為10V。

(2)直流電壓的測(cè)量

將Y軸輸入耦合開關(guān)置于“地”位置，觸發(fā)方式開關(guān)置“自動(dòng)”位置，使屏幕顯示一水平掃描線，此掃描線便為零電平線。

將Y軸輸入耦合開關(guān)置“DC”位置，加入被測(cè)電壓，此時(shí)，掃描線在Y軸方向產(chǎn)生跳變位移H，被測(cè)電壓即為“V/div”開關(guān)指示值與H的乘積。

直接測(cè)量法簡(jiǎn)單易行，但誤差較大。產(chǎn)生誤差的因素有讀數(shù)誤差、視差和示波器的系統(tǒng)誤差(衰減器、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、示波管邊緣效應(yīng))等。

2.比較測(cè)量法

比較測(cè)量法就是用一已知的標(biāo)準(zhǔn)電壓波形與被測(cè)電壓波形進(jìn)行比較求得被測(cè)電壓值。

將被測(cè)電壓Vx輸入示波器的Y軸通道，調(diào)節(jié)Y軸靈敏度選擇開關(guān)“V/div”及其微調(diào)旋鈕，使熒光屏顯示出便于測(cè)量的高度Hx并做好記錄，且“V/div”開關(guān)及微調(diào)旋鈕位置保持不變。去掉被測(cè)電壓，把一個(gè)已知的可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)電壓Vs輸入Y軸，調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電壓的輸出幅度，使它顯示與被測(cè)電壓相同的幅度。此時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電壓的輸出幅度等于被測(cè)電壓的幅度。比較法測(cè)量電壓可避免垂直系統(tǒng)引起和誤差，因而提高了測(cè)量精度。

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