示波器(Oscilloscope)是一種用于觀察和測(cè)量電信號(hào)波形變化的電子儀器。它通過(guò)將電壓信號(hào)隨時(shí)間的變化以圖形形式顯示在屏幕上,幫助用戶(hù)直觀分析信號(hào)的幅度、頻率、相位、失真等特性。**功能包括捕獲瞬態(tài)信號(hào)(如脈沖)、測(cè)量周期性波形的參數(shù)(如占空比、上升時(shí)間)、檢測(cè)噪聲或干擾等。現(xiàn)代示波器通常具備自動(dòng)測(cè)量、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和協(xié)議解碼能力,是電子設(shè)計(jì)、維修和科研中不可或缺的工具。2.模擬示波器與數(shù)字示波器的區(qū)別模擬示波器通過(guò)陰極射線(xiàn)管(CRT)直接顯示連續(xù)信號(hào),響應(yīng)速度快,適合觀察實(shí)時(shí)變化的波形(如高頻射頻信號(hào))。但功能單一,無(wú)法存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)字示波器(DSO)則將信號(hào)數(shù)字化處理,通過(guò)ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)采樣后顯示在液晶屏上,支持波形存儲(chǔ)、回放、數(shù)學(xué)運(yùn)算(如FFT頻譜分析)和協(xié)議解析。雖然存在采樣率限制(奈奎斯特定理),但憑借靈活性和擴(kuò)展性,數(shù)字示波器已成為主流。 實(shí)時(shí)FFT(如ARM CMSIS-DSP庫(kù))將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)頻域,用于: 諧波失真檢測(cè)(如THD分析)。Agilent遠(yuǎn)程操控示波器平臺(tái)

示波器的顯示技術(shù)直接影響用戶(hù)的使用體驗(yàn)。傳統(tǒng)的示波器采用陰極射線(xiàn)管(CRT)作為顯示屏幕,但現(xiàn)代示波器大多采用液晶顯示屏(LCD)或有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)屏幕。LCD屏幕具有高分辨率、低功耗和輕薄的特點(diǎn),能夠提供清晰的波形顯示。OLED屏幕則具有更高的對(duì)比度和更快的響應(yīng)速度,能夠更好地顯示高速信號(hào)的細(xì)節(jié)。除了顯示技術(shù),示波器的用戶(hù)界面設(shè)計(jì)也非常重要。現(xiàn)代示波器通常采用觸摸屏操作界面,用戶(hù)可以通過(guò)手勢(shì)操作進(jìn)行波形調(diào)整、測(cè)量設(shè)置和菜單導(dǎo)航。一些示波器還提供了多種顯示模式,如單通道顯示、多通道顯示、疊加顯示和分屏顯示等,用戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的顯示模式,以便更直觀地觀察和分析信號(hào)。示波器簡(jiǎn)介(十):品牌與型號(hào)選擇市場(chǎng)上有許多不同品牌和型號(hào)的示波器,用戶(hù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的示波器。一些**品牌如Keysight(安捷倫)、Tektronix(泰克)、Rohde&Schwarz(羅德與施瓦茨)和Siglent(思儀)等,以其高精度、高可靠性和良好的用戶(hù)口碑而受到***歡迎。Keysight的示波器以其高帶寬和高采樣率著稱(chēng);Tektronix的示波器則以其強(qiáng)大的測(cè)量功能和用戶(hù)友好的界面而聞名;Rohde&Schwarz的示波器以其高精度和穩(wěn)定的性能受到用戶(hù)青睞。 keysightDSAX93204A示波器參數(shù)電壓的舞蹈,在時(shí)域舞臺(tái)上被精錄制——示波器即是那臺(tái)不眨眼的攝影機(jī)。

電源紋波是直流輸出中的交流成分,測(cè)量時(shí)需使用短接地彈簧而非長(zhǎng)引線(xiàn)探頭,帶寬限制設(shè)為20MHz以減少高頻噪聲。設(shè)置AC耦合模式,垂直分辨率調(diào)至mV/div級(jí)別,時(shí)基調(diào)整至覆蓋多個(gè)周期。通過(guò)峰峰值和RMS值評(píng)估電源質(zhì)量。開(kāi)關(guān)電源需關(guān)注開(kāi)關(guān)頻率處的諧波,線(xiàn)性電源則重點(diǎn)檢測(cè)低頻紋波。9.示波器在通信協(xié)議分析中的作用現(xiàn)代示波器支持I2C、SPI、CAN、USB等協(xié)議功能。通過(guò)連接總線(xiàn)信號(hào),可自動(dòng)解析數(shù)據(jù)包內(nèi)容,顯示地址、命令和負(fù)載數(shù)據(jù)。例如,調(diào)試I2C傳感器時(shí),示波器可捕獲起始位、設(shè)備地址讀寫(xiě)位及ACK/NACK響應(yīng),定位通信失敗原因。部分型號(hào)還支持眼圖分析,評(píng)估高速串行信號(hào)(如PCIe)的完整性。10.示波器與信號(hào)發(fā)生器的聯(lián)動(dòng)測(cè)試將信號(hào)發(fā)生器輸出接入示波器,可驗(yàn)證信號(hào)源精度(如頻率、幅度)或構(gòu)建閉環(huán)測(cè)試系統(tǒng)。例如,使用掃頻信號(hào)測(cè)試濾波器的頻率特性,通過(guò)示波器的XY模式觀察李薩如圖形計(jì)算相位差。在自動(dòng)化測(cè)試中,兩者可通過(guò)GPIB或LAN接口聯(lián)動(dòng),批量執(zhí)行參數(shù)掃描并記錄結(jié)果。
FFT頻譜分析功能(RBW可調(diào))支持諧波失真(THD)、調(diào)制深度(AM/FM)測(cè)量,結(jié)合窗函數(shù)(Hanning/Blackman-Harris)優(yōu)化頻譜泄漏。時(shí)頻域聯(lián)調(diào)模式下,光標(biāo)可聯(lián)動(dòng)特定頻率成分的時(shí)域來(lái)源(如開(kāi)關(guān)電源中的振鈴噪聲)。數(shù)學(xué)運(yùn)算通道支持公式編輯器,實(shí)現(xiàn)積分(計(jì)算功率)、微分(測(cè)量脈沖上升速率)或自定義濾波(FIR/IIR)。部分型號(hào)(如TeledyneLeCroyWaveProHD)配備SpectrumTime功能,將頻譜隨時(shí)間變化轉(zhuǎn)化為3D瀑布圖。10.遠(yuǎn)程與自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)集成通過(guò)LAN、USB或GPIB接口,結(jié)合SCPI指令集(如“:MEASure:VPP?”讀取峰峰值)實(shí)現(xiàn)程控操作。Python/LabVIEW驅(qū)動(dòng)庫(kù)支持開(kāi)發(fā)自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái),例如批量測(cè)試電源模塊的紋波參數(shù)。云連接功能(如KeysightInfiniiumOnline)允許遠(yuǎn)程訪問(wèn)設(shè)備并共享數(shù)據(jù)。配合自動(dòng)化夾具(PXI機(jī)箱)和開(kāi)關(guān)矩陣,可構(gòu)建多參數(shù)并行測(cè)試系統(tǒng),將單次測(cè)量時(shí)間從小時(shí)級(jí)壓縮至分鐘級(jí),適用于產(chǎn)線(xiàn)終檢或可靠性驗(yàn)證。 隨著國(guó)產(chǎn)芯片突破(如芯佰微ADC)和AI集成 14 ,示波器將進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)控制向智能化、高可靠方向演進(jìn)。

示波器有多種類(lèi)型,常見(jiàn)的有模擬示波器和數(shù)字示波器。模擬示波器直接通過(guò)電子束在熒光屏上描繪信號(hào)波形,具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)的特點(diǎn),適合觀察高頻信號(hào)的瞬態(tài)變化,但其精度和存儲(chǔ)能力有限。數(shù)字示波器則通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器將信號(hào)數(shù)字化后進(jìn)行處理和存儲(chǔ),能夠提供更精確的測(cè)量數(shù)據(jù)和豐富的分析功能,如波形存儲(chǔ)、數(shù)學(xué)運(yùn)算等。在不同的應(yīng)用場(chǎng)景中,示波器發(fā)揮著重要作用。在通信領(lǐng)域,用于測(cè)試信號(hào)的傳輸質(zhì)量和調(diào)制解調(diào)性能;在電力系統(tǒng)中,用于監(jiān)測(cè)電壓、電流波形,確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定;在科研實(shí)驗(yàn)中,用于捕捉和分析各種復(fù)雜信號(hào),為科學(xué)研究提供數(shù)據(jù)支持。結(jié)合邏輯分析儀或協(xié)議解碼功能,將物理層波形異常(如信號(hào)衰減)與協(xié)議錯(cuò)誤關(guān)聯(lián),快速定位。keysight86103A模塊示波器平臺(tái)
跨界融合:與PLC、SCADA系統(tǒng)協(xié)同,構(gòu)成工業(yè)4.0的“數(shù)據(jù)感知中樞”。Agilent遠(yuǎn)程操控示波器平臺(tái)
存儲(chǔ)深度指示波器單次捕獲的采樣點(diǎn)數(shù)(如1Mpts)。深度越大,在相同時(shí)基下可保留更高時(shí)間分辨率,適合捕獲長(zhǎng)時(shí)間窗口內(nèi)的瞬態(tài)事件(如偶發(fā)毛刺)。但大存儲(chǔ)深度會(huì)降低波形刷新率,需權(quán)衡處理速度與細(xì)節(jié)需求。分段存儲(chǔ)功能可將內(nèi)存劃分為多個(gè)片段,*保存觸發(fā)前后的有效數(shù)據(jù)。14.示波器的自動(dòng)測(cè)量與數(shù)學(xué)運(yùn)算功能現(xiàn)代示波器提供30種以上自動(dòng)測(cè)量項(xiàng)(如頻率、周期、上升時(shí)間、均方根值)。數(shù)學(xué)運(yùn)算功能支持通道間加減乘除、積分微分、FFT頻譜分析。例如,用“A-B”模式抵消探頭接地噪聲,或?qū)﹄娏骱碗妷翰ㄐ畏e分計(jì)算功率消耗。自定義公式功能可擴(kuò)展分析能力。15.示波器在醫(yī)療電子設(shè)備測(cè)試中的角色醫(yī)療設(shè)備(如心電圖機(jī)、超聲發(fā)生器)需嚴(yán)格符合安全與性能標(biāo)準(zhǔn)。示波器可測(cè)量ECG模擬器的輸出波形是否符合幅度(1-2mV)和頻率()要求,檢測(cè)除顫器脈沖能量,或分析超聲探頭的驅(qū)動(dòng)信號(hào)諧波成分。高壓隔離和浮動(dòng)測(cè)量功能是醫(yī)療應(yīng)用的關(guān)鍵需求。 Agilent遠(yuǎn)程操控示波器平臺(tái)