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我常?？吹胶芏嘈」居玫?a href="http://www.qd573.com/v/tag/577/" target="_blank">示波器過于低端，帶寬低，采樣率底，認為能抓到波形就行，認為沒有必要買那么好的示波器，并且認為示波器操作簡單，沒有那么多規范?？吹剿麄儗κ静ㄆ鞯牟僮?，不做測試之前的準備，拿起來就用，其實那樣做是不正確的，可能往往就是這個操作不正確導致測試結果失真，影響分析。即使一些很資深的工程師可能也不會注意到一些細節。不少工程師對示波器的認識度欠缺，如何更好的使用示波器還是有待提高的。下面就以我見到的很多工程師常犯的問題予以糾正，分享一下我掌握的一些知識。
示波器怎樣正確使用
很多工程師直接拿起探頭就測試，根本不去檢查探頭是否需要補償，示波器是否需要校驗。只有在一些大公司或經過培訓的工程師才會在使用前做準備工作
示波器使用前需要自校準和需要探頭補償調節，執行這種調節是使探頭匹配輸入通道。
首次操作儀器時以及同時顯示多個輸入通道的數據時，可能需要在垂直和水平方向上校準數據，以使時基、幅度和位置同步。例如，發生明顯溫度變化（》 5°） 時就需要進行校準。
從通道輸入連接器上斷開任何探頭或電纜。確保儀器運行并預熱一段時間。R&S示波器從 File（文件）菜單中，選擇Selfalignment（自校準）。
在 Control（控制）選項卡上，點擊Start Alignment（開始校準）。
R&S示波器完成此過程需幾分鐘時間。有的示波器可能需要一個小時以上時間。整體通過/失敗結果會顯示在Overall alignment state（整體校準狀態）字段中。每個輸入通道各個校準步驟的結果會顯示在Results（結果）選項卡中。
探頭補償調節的操作步驟如下：
1、將示波器探頭連接到通道，按前面板上的 PRESET（預設）按鍵（左側面板設置區域中）。
將探頭信號端和參考地連接到示波器面板上的參考輸出，然后按Autoset（自動設置）。如果使用探頭鉤式前端附件，請將信號針前端牢固連接在探頭上，確保正確連接。如組圖一所示：
圖1-1
圖1-2
組圖一 探頭補償調節
2、檢查所顯示波形的形狀?？赡軙霈F的情況如圖二。
圖二 補償過度，不足和正確補償后半部的波形形狀示意
過度和不足都需要調節探頭。以能更好的測試準確值。
3、如果波形不正確，請調整探頭。如下圖三所示，直至波形為上面的補償正確波形。
以上兩點看似簡單，但往往是工程師忽略的。為了使測量更精確，請一定要注意檢驗。這兩個校準功能在任何示波器都應該有。
測試電壓紋波
很多電源工程師在紋波的測量的時候，也不會關注那么多，想當然的測試。示波器的使用方法不同導致測試的結果差異很大。如下組圖四和組圖五，對于同一個產品同一個測試點，由于測試方法的差異，導致測試結果的差異很大。紋波對于電源來說是個重要參數，但是由于自己的操作問題而導致做測試不通過，又浪費大量的人力和成本去整改是很不值得的。
有時候您的客戶由于對儀器的使用和注意不夠，導致測試的數據錯誤。但是自己這邊產品又是沒有問題的，弄的怎么說也說不通，以至于客戶還以為是在欺騙他們，所以測試方法很重要。注意這些細節，可以節省很多時間，讓自己的能力更上一層。
示波器測試的值本身就存在誤差的（這里我就暫時不講解了）?，F在很多公司要求測試波形圖的值作為判定依據。其實示波器只是測試電壓隨著時間變化的過程，主要是調試中捕獲波形。具體測量直流電壓有效值額度準確度還不如數字萬用表的值。示波器的直流精度的指標標定也是以萬用表做參考的。 但是越來越多公司和工程師以示波器的值當作真實值，那么我們就只能盡力作到是測試誤差最少。
下面是測試紋波的圖解和分析：
圖4-1
圖4-2?組圖四
圖5-1
圖5-2?組圖五
組圖四的測試紋波的結果值3.9921V比圖五0.126V大很多，但是組圖四的測試值是不真實的。
問題分析：其實產品沒有問題。只是測試方法有問題而已?，F在我們就來指出問題點：
第一個錯誤是使用了長的接地線。
第二個錯誤是將探頭形成的環路和接地線均置于電源變壓器和開關元件附近。
第三個錯誤是示波器探頭和輸出電容之間存在多余電感。
由于這些不注意，導致拾取了很多高頻信號，變壓器的磁場，開關的電場，以至于示波器抓出來的波形有高頻雜訊摻雜在里面顯示出來。
第四個錯誤是量程太大。
準確地測試紋波需要做到：
使用帶寬限制來測量紋波，以防止拾取并非真正存在的高頻雜訊。示波器帶寬設置為20M即可。
去掉探頭“帽子”和地線夾，以防止長地線形成的天線效應。用近地線纏繞在探頭和地之間。羅德與施瓦茨公司有專門提供配套的短地線?？梢钥紤]在信號與地之間并聯一個0.1uf和一個10uf電容做去耦。電容的PIN腳的長短也影響了測試的值。
由于很多工程師對示波器的不了解，導致誤操作，損壞示波器或電源之后還搞不清楚為什么
很多初級工程師在用多個探頭測量電源的時候，剛一開機，電源產品就“炸機”，甚至損害示波器。他們會問我，示波器不是直接把探頭接到要測試的元件之間嗎？我好像沒有接錯啊，為什么會這樣??？那是由于對示波器的通道和地的接法不了解。示波器的多個探頭在示波器內部是共地。所以在同時測量電源的原邊和副邊的時候，如果用一根探頭接原邊的地，另一個探頭接副邊的地，由于示波器的內部通道的地連接在一起，相當于把電源的原邊和副邊的地短路在一起了，然而原邊和副邊地之間是有電壓差的，那么短路后的大電流容易燒壞產品和探頭，甚至也可能損壞示波器。在測試原邊和副邊電壓的時候應該一側用差分探頭，一側用普通探頭。 即使測試同一側線路，探頭的地線也要是共參考點。 示波器的地又是通過電源地連接的。很多公司基本上都會在示波器前面加一個隔離變壓器，這種方法挺好。有些公司直接剪斷電源三相地的PIN腳，那樣沒有接地，用手摸示波器機殼，漏電流會加大。建議不要這樣使用。
其實問題還不止是這些，如在動態的應用，探頭之間運算的應用，測試電壓值注意的事項等。大家都知道示波器的功能很強大，幾乎沒有不使用示波器的電子工程師，所以自己在使用示波器的時候一定要多想想，多試驗，多了解示波器的功能，內部選項鍵之間的差別，了解不同示波器參數對測量的影響，那樣就能更好的幫助我們。不要只是為了完成任務，隨意為之。認真做起，細心觀察，這樣我們的進步才會很大。經驗是一步一步積累起來的。
示波器的選用
根據要顯示的信號數量，選擇單蹤、雙蹤或多蹤示波器；
根據被測信號的頻率特點，選擇慢掃描、通用、高速或取樣示波器；
根據被測信號的重現方式，選擇模擬或數字存儲示波器；
根據被測信號的測試重點選擇
示波器的基本測量方法
電壓測量
直流電壓測量
測量原理
示波器測量直流電壓的原理是利用被測電壓在屏幕上呈現一條直線，該直線偏離時間基線（零電平線）的高度與被測電壓的大小成正比的關系進行的。被測直流電壓值VDC為
VDC=h·Dy·ky （5-6-1）
式中，h為被測直流信號線的電壓偏離零電平線的高度；Dy為示波器的垂直靈敏度；ky為探頭衰減系數。
測量方法
首先應將示波器的垂直偏轉靈敏度微調旋鈕置于校準位置（CAL）。
將待測信號送至示波器的垂直輸入端。
確定零電平線。將示波器的輸入耦合開關置于“GND”位置，調節垂直位移旋鈕，將熒光屏上的掃描基線（零電平線）移到熒光屏的中央位置。
確定直流電壓的極性。調整垂直靈敏度開關到適當位置，將示波器的輸入耦合開關撥向“DC”檔，觀察此時水平亮線的偏轉方向，若位于前面確定的零電平線之上，則被測直流電壓為正極性；若向下偏轉，則為負極性。
讀出被測直流電壓偏離零電平線的距離h。
根據式（5-6-1）計算被測直流電壓值。
交流電壓測量
使用示波器測量交流電壓的最大優點是可以直接觀測到波形的形狀，還可顯示其頻率和相位。將式（5-6-2）中的h換為被測交流信號波形任意兩點A與B間的高度差lA-B，測得的電壓值即為兩點A與B兩點間的電壓VA-B。若A與B兩點分別為被測交流電壓波峰和波谷，則測得值為被測交流電壓的峰-峰值VPP。測量時，Y通道輸入耦合開關置“AC”檔。
時間和頻率測量
周期和頻率測量
測量原理
對于周期性信號，周期和頻率互為倒數，只要測出其中一個量，另一個參量可通過公式求出。被測交流信號的周期T為
T=l·Dx/kx（5-6-2）
式中：l為被測交流信號的一個周期在熒光屏水平方向所占距離；Dx為示波器的掃描速度；kx為X軸擴展倍率。
測量方法
首先將示波器的掃描速度微調旋鈕置于“校準”（CAL）位置。
將待測信號送至示波器的垂直輸入端。
將示波器的輸入耦合開關置于“AC”位置。
調節掃描速度開關，使顯示的波形穩定，并記錄Dx值。
讀出被測交流信號的一個周期在熒光屏水平方向所占的距離x。
根據式（5-6-2）計算被測交流信號的周期。
時間間隔測量
將式（5-6-2）中的l換為信號波形任意兩點A與B間的水平距離lA-B，則測得的時間值為A與B兩點間的時間間隔tA-B。
相位測量
相位測量是指兩個同頻率的信號之間的相位差的測量。一般采用雙蹤法測量相位差，將兩信號分別接入Y1和Y2，設與兩信號的周期和相位差所對應的水平距離分別為T和d，則兩信號的相位差為
Δφ=2π·d/T （5-6-3）
用李沙育圖形法測量頻率或相位
李沙育圖形法測相位是利用示波器X和Y通道分別輸入被測信號和一個已知信號，調節已知信號的頻率使屏幕上出現穩定的圖形，根據已知信號的頻率（或相位）便可求得被測信號的頻率（或相位）。李沙育圖形法既可測量頻率又可測量相位。
測量頻率
李沙育圖形法測量頻率時，示波器工作于X-Y方式下，頻率已知的信號與頻率未知的信號加到示波器的兩個輸入端，調節已知信號的頻率，使熒光屏上得到李沙育圖形，由此可測出被測信號的頻率。
示波器工作于X-Y方式時，X和Y兩信號對電子束的使用時間總是相等的，垂直線、水平線與李沙育圖形的交點數分別與X和Y信號頻率成正比。因此，李沙育圖形存在關系：
fy/fx = NH/NV（5-6-4）
式中，NH和NV分別為水平線、垂直線與李沙育圖形的交點數，fy和fx分別為示波器Y和X信號的頻率。圖5-20所示為常見的幾種不同頻率、不同相位的李沙育圖形。
圖6 幾種常用的李沙育圖形
事實上，垂直線（或水平線）與李沙育圖形的切點數NV′和NH′也與X（或Y）信號頻率成正比，即
fy/fx=NH′/NV′=NH/NV（5-6-5）
例7-1 如圖所示的李沙育圖形，已知X信號頻率為6MHz，問Y信號的頻率是多少？
解：分別在李沙育圖形上畫出垂直線和水平線，則NH=2，NV=6，或NH′=1，NV′=3。注意必須在交點數最多的位置畫線。
fy=fx·NH/NV=6×2/6=2（MHz）
或 fy=fx·NH′/NV′=6×1/3=2（MHz）
例7-1 李沙育圖形
李沙育圖形法適合測量頻率比在1：10至10：1之間的信號，否則波形顯示復雜，難以確定交點數或切點數，給調整和測量帶來困難。
測量相位差
把要比較相位差的兩個頻率、同幅度的正弦信號分別送入示波器的Y通道和X通道，使示波器工作在X-Y顯示方式，這時示波器的屏幕上會顯示出一個橢圓波形，由橢圓上的坐標可求得兩信號的相位差。
Δφ=arcsin（y0/ym）=arcsin（x0/xm）（5-6-7）
式中：為兩信號的相位差；x0、y0為橢圓與X軸、Y軸截距的一半；xm、ym為熒光屏上光點在X軸、Y軸方向上的最大偏轉距離的一半。
圖8 橢圓法測信號的相位差
雖然李沙育圖形法測量過程比雙蹤示波法復雜，但其測量結果比雙蹤示波法要準確。
示波器使用中的注意事項
儀器操作人員的安全和儀器安全，儀器在安全范圍內正常工作，保證測量波形準確、數據可靠。因此，在儀器使用中應注意：
1、通用示波器通過調節亮度和聚焦旋鈕使光點直徑最小以使波形清晰，減小測試誤差；不要使光點停留在一點不動，否則電子束轟擊一點宜在熒光屏上形成暗斑，損壞熒光屏。
2、測量系統- 例如示波器、信號源；打印機、計算機等設備等。被測電子設備- 例如儀器、電子部件、電路板、被測設備供電電源等設備接地線必須與公共地（大地）相連。
3、TDS200/TDS1000/TDS2000 系列數字示波器配合探頭使用時，只能測量（被測信號- 信號地就是大地，信號端輸出幅度小于300V CAT II）信號的波形。絕對不能測量市電AC220V 或與市電AC220V 不能隔離的電子設備的浮地信號。（浮地是不能接大地的，否則造成儀器損壞，如測試電磁爐。）
4、通用示波器的外殼，信號輸入端BNC 插座金屬外圈，探頭接地線，AC220V 電源插座接地線端都是相通的。如儀器使用時不接大地線，直接用探頭對浮地信號測量，則儀器相對大地會產生電位差；電壓值等于探頭接地線接觸被測設備點與大地之間的電位差。這將對儀器操作人員、示波器、被測電子設備帶來嚴重安全危險。
5.、用戶如須要測量開關電源（開關電源初級，控制電路） 、UPS（不間斷電源）、電子整流器、節能燈、變頻器等類型產品或其它與市電AC220V 不能隔離的電子設備進行浮地信號測試時，必使用DP100高壓隔離差分探頭。
除此之外，熱電子儀器還要避免頻繁開機、關機，并且關機前先將輝度調節旋鈕沿逆時針方向轉到底，使亮度減到最小，然后再斷開電源開關。
工商網監
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