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1、一示波器使用基礎知識 70分二萬用表使用基礎知識 30分,示波器使用基礎,1.術語(Terminology),Trigger ModeAUTO:自動模式，輸入信號不論是觸發或未觸發，示波器仍然繼續掃描，上一筆的信號會被下一筆更新，符合觸發的信號將穩定顯示在螢幕上，未符合觸發的信號則在螢幕上左右漂動NORMAL:一般模式，只有符合觸發條件的信號被觸發，若下一筆信號未符合觸發條件，則螢幕上仍保留上一筆的信號波形，因此螢幕上所顯示的信號是最後一筆被觸發的信號SINGLE:單擊模式，只擷取第一筆符合觸發條件的信號，擷取信號後立即停止擷取(STOP)。STOP:停止模式，在上述任何模式下，隨時可立即停止
2、擷取信號Trigger Level觸發信號的電壓位階設定按鈕，調整位階可決定觸發信號的位置Delay觀察信號的觸發位置，可決定觀察觸發前的信號或觸發後的信號狀況，TRIGGER LEVEL 與DELAY 交叉的位置為觸發點，觸發點的左邊是觸發前的信號，觸發點的右邊是觸發後的信號Horizontal Scale設定時間檔位的按鈕,Vertical Scale設定電壓的按鈕若觀察到的信號波形很小(電壓檔位設定過大)，或是只觀察到信號波形的其中一部份(電壓檔位設定過小，表示其他部份均超出螢幕之外)，須調整電壓檔位使信號大小適合觀察。Autoset目前示波器都設有此按鈕按動后可自動調節垂直水平和触發控
3、制以得到一個合适的顯示(當然首要的是穩定)如果想优化該顯示你可以人工調節這些控制中的任一個需要注意的是一旦按下此按鍵示波器的B触發功能將被關閉触發將被設定為Auto Mode邊緣触發(Edge Trigger)和直流耦合(DC Coupling),2.功能檢查,在測量前應該對示波器進行快速功能檢查來核實你的示波器正常地工作,1打開示波器電源等待所有的自檢通過2將示波器探頭連接至通道1固定探頭尖和基准導線至示波器面板上的COMP連接點3按下AUTOSET按鍵稍后就可以在屏幕上看一個方形波4仔細檢查該波形的形狀(See Figure 1)以判斷探頭的補償(Compensate)設置是否适當5如有必
4、要可調節探頭上的補償旋鈕再重复1至4步直到波形形狀正常,正确補償,過度補償,補償不足,Figure 1,3.測量前的設定,1連接需要的示波器探頭至通道2确定屏幕上顯示的信號軌跡(Trace)与選用的通道對應3選定适當的触發模式(Trigger Mode)一般的當你希望對一個有效事件触發時請用常規模式(Normal Mode)當你希望信號總是被采集 或當你希望得到一個用較慢時基設置的滾動(roll)波形時請用自動模式(Auto Mode)4選定适當的触發事件及來源(Source)在一般的單通道測量中選用上升沿触發并且直接用信號本身作為触發源如果是多通道触發請參 考5估計信號的頻率等特征選定适當的
5、耦合(Coupling)設定以避免雜訊的干扰如果不能預先估計信 號的頻率請選用不損失任何頻率部分的DC Coupling,需要指出的是在一般的測量中我們在完成2后就可以直接進行測量了在接收到信號后按動Autoset按鍵示波器將自動顯示适當的信號波形對于Autoset的詳細介紹請參閱,4.未知信號的簡單測量,有時你需要觀察在電路中的信號但你不知道信號的幅值或頻率甚至連信號本身是直流還是交流都不 能确定在這种情況僅僅使用Autoset是不夠的 為了快速顯示信號請做以下步驟,如果僅僅只需單通道測量請將触發獲取通道(Trigger Source)設定為預定通道 將選定的通道的耦合(Channel Co
6、upling)模式設定為直流(Direct Current)估計信號可能的強度選定适當的量程(Vertical Scale)連接指定通道的探頭至信號 調節水平量程(Horizontal Scale)和垂直量程(Vertical Scale)使信號在屏幕上的顯示在完整性 和細節性之間達到平衡(See Figure 2),波形适合觀察,波形周期太多,波形适合觀察,波形太小,Figure 2,假如一件設備中的繼電器要几分鐘才開關一次如果要檢查其開關狀況此時就必須啟用單脈沖捕獲,1調節垂直Scale和水平Scale至你想看到的适當的信號范圍2按下單序(Single Sequence)按鍵,Screen
7、,Trigger Level,触發點,5.單脈沖信號的捕獲,在單序捕獲時示波器只触發第一個符合條件的波形(See Figure 3)分析完畢后如果要捕獲下一個 單脈沖再次按下單序(Single Sequence)按鍵進行下一次單脈沖捕獲,Figure 3,6.已知信號的精确測量,1.波形的穩定,當波形抖動嚴重時常見原因是由于触發電平(Trigger Level Voltage)設置過高或過低過低常會由于 噪聲造成触發(See Figure 4)過高則常造成触發不完全(See Figure)故如無特殊要求一般調節触發 電平置中,适當的触發電平設置范圍,Trigger Level,噪聲,過高將導致
8、波形丟失,正沿触發的Trigger Level,Figure 4,但有時候我們需要一個特定電平來作為捕獲(Acquire)的触發如果該電平很低這在噪聲很大的信號中就會如上述情況導致不可預知的結果所以在測量前還應對触發信號加以過濾一般對待高噪聲信號的低電平触發可選定噪聲過濾(Noise Reject)一般可明顯衰減低頻信號(DC Low Sensitivity)當然也可以根据需要選擇其他選項,DC:Coupling DC signal and all components of AC signal.,HF Reject:Coupling low frequency components of A
9、C signal without high frequency components.,LF Reject:Coupling high frequency components of AC signal without low frequency components.,7.信號的分析,一個典型的實際信號總是帶有不同成分的雜訊這將造成波形邊緣的模糊因此在精确測量中將其過濾往往是必要可以將捕獲模式(Acquire Mode)設定為平均(Average),1.噪聲的過濾,2.噪聲的分离,相反的我們有時需要對噪聲加以分析已獲知是否會由于噪聲導致信號的异常對此請將捕獲模式(Acquire Mode)設
10、定為峰值偵測(Peak Detect),Average Mode表示將N次采集到的某點電壓值平均后再予以顯示N可由使用者自行設定N越大 波形邊緣越清晰但是越不能真實的反應當前波形所以對于突發信號的捕獲不可使用此模式,Peak Detect和Normal Sample不同后者以固定時間間隔采樣信號前者以兩個間隔為周期采樣信號第一個是正峰值(Positive)第二個是負的峰值(Negative),3.信號的穩定(Stable)監控,有時我們還需要了解信號強度的不穩定性以判定其是否會導致异常的發生將捕獲模式(Acquire Mode)設定為包絡模式(Envelope Mode)即可跟蹤周期性發生的不
11、穩定波形,Envelope Mode和Average Mode相似將N次采集到的信號加以疊加顯示N可由使用者自行設定同樣的Envelope Mode并不能用來追蹤當前波形,1.直接從屏幕讀取,适用于任何信號調節垂直刻度旋鈕(Vertical Scale)和水平刻度旋鈕(Horizontal Scale)觀察屏幕上變動的相應的數值一般單位是V的數值表示的是垂直的一個格線(div)表示的電壓值單位為s或ms的數值表示的是水平的一個格線(div)表示的時間值,連接指定通道的探頭至信號調節水平量程(Horizontal Scale)和垂直量程(Vertical Scale)使信號在屏幕上的顯示在完整性
12、和細節性之間達到平衡(See Figure 2)調節水平位置(Horizontal Position)旋鈕和垂直位置(Vertical Position)旋鈕可使信號波形到适當的位置方便信號的讀取(See Figure 5)讀取信號或信號的一部分的垂直格數和水平格數分別乘以各自量程就可以得到信號的電壓和時間參數(Parameter),8.信號的的讀取,2.自動采樣判別,适用于穩定的交流信號按下測量按鍵(Measure)一般示波器都至少有周期(Period)頻率(Frequency),占空比(Duty Cycle)等選項高級的還可以測量信號的超調量(Overshoot)幅值(Amplitude)
13、峰值(Peak)等直接從屏幕讀取,Figure 5,部分波形在顯示范圍外,全部波形在可見范圍內,3.光柵(Bar)測量,特別适合測量信號任意部分的參數(Parameter)差值在Cursor選項中可選擇垂直光柵(Vertical Bars)和水平光柵(Horizontal Bars)可分別出現兩條垂直或水平光柵水平光柵与信號交點的電壓值將被顯示在屏幕上垂直光柵与信號的交點的電壓值与時間值會被顯示在屏幕上(See Figure 6),按下光標按鍵(Cursor)選擇需要的模式(V Bars or H Bars)旋動适當的旋鈕(這在不同的示波器上是不同的)將一個光柵放到适當的位置按動選擇按鍵(Se
14、lect)選中另一個光柵將其放到适當的位置從屏幕上讀取相應的數值和數值,旋動光柵調節旋鈕可方便的從屏幕上讀取需要的數值,Figure 6,電位=0V,絕對差值用 表示,上游標,下游標,相對差值用表示,數值表示光柵之間的差值對于垂直光柵而言數值表示相對于零電位的差值和相對于触發點的差值 對于水平光柵而言數值表示相對于零電位的差值(See Figure 7),Figure 7,9.雙通道的測量,使用雙通道輸入是由于同時比較兩個信號的需要為避免兩個信號波形的干扰必須使用垂直位置(Vertical Position)旋鈕將兩者放置于屏幕的不同位置,1按下CH1和CH2來激活兩個通道2調節水平量程(Ho
15、rizontal Scale)和垂直量程(Vertical Scale)使兩個波形适當顯示3調節垂直位置(Vertical Position)旋鈕將兩者放置于屏幕的不同位置4連接探頭至信號,1若兩個信號的其中之一變化較快另一個變化較平緩建議用CH1測量變化快的信號因為缺省的触發 源設置(Trigger Source)為CH1當必須用CH2測量變化快的信號時必須將触發源設置(Trigger Source)為CH2,這樣才可以保証兩個信號都被完整的收集(Sample)2若兩個信號變化都很快為保証波形的真實触發源設置(Trigger Source)請使用交替掃描(Alternate)方式在模擬示波器
16、中還可選擇斷續掃描(CHOP)方式兩個通道之間的輸入信號已555KHz的速度 切換顯示适合低頻信號的雙通道輸入3若兩個信號之間的幅值差异過大不宜采用雙通道輸入這樣常會因為噪聲導致其中一個波形不穩定,10.視頻信號的測量,1在触發選擇中選用視頻(TV)模式2在制式選項中選擇适當的制式(NTSC,PAL,SECAM等)3選擇水平同步(Horizontal Synchronous)信號的触發源設定(Odd,Even,Lines等)4調節水平Scale來觀察整個顯示屏區域,當測試視頻電路的視頻輸出信號時選用視頻触發模式來獲得穩定的顯示,1由于視頻信號都是負脈沖触發故觀察視頻信號不宜使用一般的正脈沖触發
17、模式2水平同步(Horizontal Synchronous)信號的触發源設定模式中的Odd模式表示由奇數之場同步(Vertical Synchronous)信號触發水平同步(Horizontal Synchronous)信號Even模式与Odd模式相近不過是由 偶數之場同步触發,11.X-Y顯示,當我們需要觀察磁滯曲線和李沙育圖形時要用到此顯示模式(See Figure 8)在此模式下CH1輸入作為X軸任意通道(CHx)可作為Y軸,1按下CH1和CH2來激活兩個通道2將顯示(Display)模式設定為X-Y顯示,典型的X-Y顯示圖形,Figure 8,万用電表的使用,1:類型:a:指針電表
18、b:數字電表2:組成:a:表体部分 b:表筆3:功能:a:PEAK HOLD鎖定功能 b:DC/AC交流/直流轉換 c:V 電壓測試擋 d:R 電阻測試擋 e:二极管擋 f:蜂鳴器擋 g:Hz 頻率測試擋 h:HFE三極管放大倍數測試擋 I:A交直流電流測試擋 j:V 交直流電壓測試擋 k:C電容測試擋 l:歐姆擋 m:10A 大電流測試擋 n:mA小電流測試擋 o:COM接地表筆 p:POWER電源開關,4使用注意事項 A認真選擇量程不得以電阻擋測量電壓或流 B不得以小量程擋測量高電壓或大電流 C交流/直流電流電壓擋在使用時必須分清 D不得測量超過電表最大量程的電壓或電流 E定期校驗确保誤差最小測量結果精确 F防止重摔或撞擊 G長期不用時應取下電池防止漏電腐蝕表 体,
