善用示波器帶寬限製功能

   

善用示波器探頭接地

    示波器探頭上有一條帶鱷魚夾的線,傳統用法是接地,用於減少傳輸幹擾,但實際上此接地方法僅適用於頻率很低的電路。實際操作在一些頻率較高的電路中,鱷魚夾接地線由於長度過長非但沒有起到加強屏蔽抗幹擾作用反而成為等效天線引入了幹擾信號。有的工程師將鱷魚夾接地線繞在探頭上,這樣使用起來比鱷魚夾接地線騰空引入幹擾會少一些。

    有經驗的工程師常常自己改造探頭,改造適用於高頻電路測量的探頭。改造方法是拆除原示波器探頭的接地鱷魚夾線,在探頭頂部探針旁的金屬接地環處引出新的接地線,自製接地線短而且靠近探針,測量效果令人滿意(見圖3~5)在測量電源紋波時還可以考慮在信號與地之間並聯一個0.1μF和一個10μF電容做為作用,電容的引腳需盡量的短且接觸良好

圖為接地線纏繞法

圖為探頭改造超短接地線

圖為探頭構成簡易探測環

    將鱷魚夾接地線夾到示波器探頭探針上就構成一個探測環,在沒有頻譜分析儀和近場探頭的情況下可以粗略的探測電路板上的電磁噪聲和輻射源。有的示波器具有FFT功能,配用此簡易探測環也很好用。

示波器的校準與探頭補償

    為了得到精準的測量結果在使用示波器測量前應對示波器進行校準操作並有足夠的預熱時間。通常將示波器開啟30分鍾以上等儀器進入熱穩定狀態後調用示波器菜單中的自校準功能進行校準。自校準無需其他儀器輔助,也無需安裝探頭,隻需按示波器說明書中所述流程操作即可。自校準對於示波器的零位確定測量精度都有很大益處。

圖為補償電容

    示波器探頭補償是利用示波器自身提供的校準信號源調校探頭完成補償。操作方法是示波器安裝好探頭後測量示波器自帶校準信號源,示波器屏幕上應該出現工整的方波波形。如果方波有失真變形可用無感螺絲刀調節探頭上一個補償電容(見圖6)使示波器顯示方波回歸工整。

   善用示波器深存儲功能

   很多現代數字示波器具有深存儲功能,即提供較大的存儲容量。基於“存儲深度=采樣率×采樣時間”的原理,存儲深度可在較長的采樣時間下維持高采樣率,有利於信號的采集與波形圖的重建。早期存儲容量小的數字示波器常常限於存儲容量而在測量時自動降低采樣率。深存儲對協議分析、波形存儲分析、捕捉毛刺都有很多好處。

    但對於示波器來說並不總是存儲深度越大越好,存儲容量大了需要處理的數據也多了在示波器處理器能力有限的情況下會使示波器響應速率降低,這在一些處理器性能不高的入門級示波器上體現尤為明顯。很多入門級示波器限於成本采用處理器性能有限,在常規存儲深度數據下已經是應接不暇,本身波形捕獲率、響應速率不高,遇到深存儲大容量數據處理更是有心無力,隻能降低響應速率這也是很多低端數字示波器大力宣揚自己配置的存儲深度而規避提供響應速率和波形捕獲率指標的原因。

    很多國外大牌低端數字示波器一開始不提供深存儲功能,配置存儲容量也較小,除了有拉開產品檔次與功能的商業策略外也有平衡采樣率與響應速率綜合性能的技術因素。為此大部分示波器廠家為深存儲功能提供開關和設置選項,讓精通其間奧妙的工程師根據不同應用需要自行設定。有經驗的工程師在使用低端示波器需要較高的響應速率時關閉深存儲功能,對於需要較大樣本的操作,如需捕獲較長時間信號捕捉毛刺波形(維持高采樣率)協議分析等則開啟深存儲功能。另外科學利用示波器的各種觸發功能,能準確高效的捕獲目標波形和異常事件,很多情況下可不依賴深存儲。

示波器的使用安全

    示波器使用安全最重要的一點是可靠接地,可靠的接地可以避免儀器外殼帶電,同時在測量時給操作者帶來更多安全保障。盡管AG亚游集团現在普遍使用三眼插座包含一路專用的地線,但在很多室內供電布線不規範的場合常常會出現接地電阻過大甚至接地線懸空的問題,這在一些老房子和自建房屋中是常見問題。

    現代數字示波器內部都是使用開關電源,開關電源安全使用要求火線和零線輸入正確。很多業餘無線電愛好者居住自行裝修的民用住宅存在牆上插座火線與零線不分線序顛倒的問題,這對使用示波器和電子產品安全存在隱患。

    有的業餘無線電愛好者在使用示波器感覺儀器外殼帶電。首先應該確認儀器接地良好包括供電線路接地良好,其次示波器輸入火線和零線正確。最後再懷疑示波器內部開關電源的電容是否有故障。

    用示波器測量開關電源內部線路最好為市電供電的開關電源安裝一個隔離變壓器,這樣在維修測量過程中可以防止多種形式的操作人員觸電,同時也能保護被測電源、探頭、示波器安全,減少“炸機”意外

文章來源北京凡實測控技術有限公司   文章鏈接:https://www.hxy-elec.com/SBQDSYJQ


2018年11月26日

示波器使用方法入門
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