数字存储示波器与瞬态信号测量

⑴ 示波表的原理分析

模拟示波器工作原理
传统的模拟示波器把需观测的两个电信号加至示波管的 X、Y 通道以控制电子束的偏移，从而获得荧光屏上关于这两个电信号关系的显示波形。显然，这种模拟示波器体积大、重量重、成本高、价格贵，并且不太适合用于对非周期的、单次信号的测量。
数字示波器工作原理
现代数字存储示波器首先对模拟信号进行高速采样获得相应的数字数据并存储。用数字信号处理技术对采样得到的数字信号进行相关处理与运算，从而获得所需的各种信号参数（包括可能需要使用万用表测试的一些元器件电气参数） 。 根据得到的信号参数绘制信号波形， 并可对被测信号进行实时的、 瞬态的分析，以方便用户了解信号质量，快速准确地进行故障的诊断。
测量开始时，操作者可通过中文界面选定测量类型（波形测量、元件测量） 、测量参数（频率/周期、有效值、电阻阻值、二极管通断等）及测量范围（可选自动设置，由仪器自动设置最佳范围） ；微处理器自动将测量设置解释到采样电路，并启动数据采集；采集完成后，由微处理器对采样数据按测量设置进行处理，提取所需要的测量参数，并将结果送显示部件。 如果需要，用户可选择自动测试方式：微处理器在分析首次采样得到的数据后会根据具体情况调整、修改测量设置，并重新采样。在经过几次这样的“采样-分析-调整-重采样”循环后，示波表即可完成即触即测功能，而无须人工调换量程，便于手持操作。 显然，数字存储示波器与传统的模拟示波器相比具有很多突出的优点：
·可以根据被测信号的特点自动确定和调整测试条件，真正实现自动、离手测试。
·能够较容易地实现对高速、瞬态信号的实时捕获。
·在波形存储与运算方面有着明显的长处。

⑵ 如何使用tbs1000b数字存储示波器自动测量

把被测信号通过探头接入到示波器的第1通道，按“AUTO”即可自动测量。

⑶ 个人做实验需要买一台数字存储示波器的话需要注意哪些事项

数字示波器可以在多条通道中显示高速重复的信号以及单次信号，还可以通过触发来捕获难以捕获的毛刺和瞬态事件。因此，选择一款合适的示波器至关重要。除了要符合工作方式和工作地点之外，还有一些虽然是老生长谈但仍需注意的参数，今天我们就一起来看一看。
示波器被成为“电子工程师的眼睛”，是进行设计、制造或维修电子设备不可或缺的基本工具。那么选择示波器一般要从哪些方面入手呢?
一、带宽
带宽是示波器最核心的参数，也是档次级的一个参数。
入门级的示波器通常带宽是100Mhz，它们可以准确地测量20MHz以内的正弦波信号幅度。而对于数字信号来说，示波器必须至少能够捕获五次谐波才能避免画面失真，那么也要求整个测量系统的带宽是信号最大模拟带宽的5倍，这就是我们常说的5倍法则了。选择合适的带宽只需要对日常测量信号的最高频率有所把控即可。
二、通道数
主要是一个成本问题，因为通道数增加势必成本会提升。选择几个通道的示波器要视具体情况而定，这个问题简要说一下就好了。
三、波形刷新率
由于示波器先存储后处理的原理，导致了波形观测不可避免存在死区时间。因此，不同波形刷新率的示波器能够捕获低概率异常信号的能力就大有不同。一定有工程师有过这样的体验——明明我的电路有一定的故障率，可接到示波器上看波形信号又觉得完全正常。这可能就是您的示波器波形刷新率有点低了，需要使用波形刷新率更高的示波器进行观测。这里插一句，ZDS2024示波器波形刷新率最高可达330k哦，是全球2000系列示波器波形刷新率最高的。
四、存储深度
讲到这里为止我都没有讲采样率，反而开始讲存储深度了。其实通用示波器的采样率都是带宽的5倍，比如200MHz带宽的示波器一般的采样率都是1G(此时更高的采样率并不能带来较大提升)，因此这个参数并没有给用户太多的选择。而相反这样高的采样率，势必会对存储深度这个参数有所要求，1G的采样率，即使只看5ms波形，也要求有5M的存储深度，否则示波器的采样率就会下降。所以说呀，不说存储深度谈采样率的都是耍流氓……
只要这四点定了之后，示波器就波形观测而言不会有太大的问题了，毕竟基本的功能各家示波器都是大同小异。当然针对特定的功能，选择起来肯定还有更深的东西，比如您在工作的过程中需要MDIO协议解码，或者需要示波器有数字滤波的功能，又或者在调试的过程中有一些很难抓的信号，能够看到，但是并不容易设置触发条件

⑷ 示波器测量信号源幅度和频率的方法是什么

1．共振干涉法测波长 ⑴ 接线与仪器的初步调节 1）按图6-1接好线路，打开电源开关预热15分钟，仪器自动工作在连续波方式。选择的介质为空气的初始状态。 2）根据测量要求初步调节好示波器（参照示波器的使用调节）。 ⑵ 谐振频率的调节（超声波频率f的确定） 将信号源输出的正弦波信号频率调节到换能器的谐振频率，以使换能器发射出较强的超声波。方法如下： 在两换能器s1和s2的发射面保持平行的前提下，调节s1和s2相距为1～2cm左右。调节声速测试仪信号源板面上“发射强度”旋钮，使信号源输出电压在10～15V之间。调节“信号频率”旋钮，使信号频率在25～45kHz之间。然后细调信号频率，同时观测示波器上显示的接收波的电压幅度变化。在信号源频率接近实验室提供的换能器谐振频率处（34.5～37.5kHz之间），电压幅度最大，同时声速测试仪信号源的信号指示灯亮，此时频率即为与压电换能器s1、s2相匹配的谐振频率，记录该频率FN（超声波频率），转动摇手鼓轮，改变s1和s2间的距离，适当选择位置，重新用上述方法调整频率，再次测定谐振频率FN，测量5次，取其平均值f为超声波的频率。 ⑶ 波长λ的测量 转动摇手鼓轮，由近及远地改变换能器s1到s2的间距，同时监测示波器的接收信号，记下第1，2，3，…，20个出现正弦波电压幅度最大的特定位置l1，l2，l3，…，l20。注意利用游标尺的刻度准确地确定这些l值。转动摇手鼓轮时注意连续向一个方向转动（为什么？）。注意测试过程中保持换能器s1和s2表面相互的平行。用逐差法计算出λ值。数据记录与计算用列表法进行。以下表格供参考。i li（cm） i+10 li+10（cm） （cm） 1 11 2 12 ┆ ┆ 10 20 2．相位比较法测波长（利用李萨如图形找出同相点求波长） ⑴ 在“共振干涉法测波长”中测定换能器谐振频率f的基础之上，将示波器的扫描时间开关（TIME/DIV）置于“x - y”位置。 ⑵ 转动距离调节鼓轮，观测示波器上显示的李萨如图形为一特定角度的斜线（某一特定相位点）时，记录下此时s2的距离l1（l1值仍由游标尺的刻度读出）。向同一方向移动换能器s2接收面，使示波器上观察的波形又回到前述的特定角度斜线位置（同相点），记录下此时s2接收面的距离l2。依上方法，连续向同一方向转动距离调节手轮，对出现的每一同相点，分别记录下相应的位置l3，l4，…，l20，即20个同相点的位置。 用逐差法求出波长的平均值 （ cm）。 3．根据测定的超声波频率 和用上二种方法测定的波长 ，分别计算两种方法测定的在该室温下超声波在空气中的传播速度 （m/s）。 4．时差法测量声速 将测试方法设置到脉冲方式。将s1和s2之间的距离调到一定距离（≥50mm）。再调节接收增益，使显示的时间差值读数稳定，此时仪器内置的定时器工作在最佳状态。然后记录此时的距离值和显示的时间值li-1、ti-1（时间由声速测试仪信号源时间显示窗口直接读出）。移动s2，同时调节接收增益使接收信号幅度始终保持一致。记录下这时的距离值和显示的时间值li、ti。则声速vi=（li-li-1）/（ti-ti-1）。测量5次计算出vi值，取其平均值为测量结果。 *5．测量液体介质中的声速 当使用液体为介质测试声速时，先在测试槽中注入液体，直至把换能器完全浸没，但不能超过液面线。然后将信号源面板上的介质选择键切换至“液体”，采用前述方法，即可进行测试，步骤相同。 但是，由于声波在液体中衰减较小，发射出的声波在很多因素的影响下产生多次反射叠加，在接收换能器表面已经是多个回波的叠加（混响），叠加后波形的驻波特征较为复杂，并不是可根据单纯两列波叠加来观察它的幅度变化，来求出波长。因此用通常的两束波的叠加的公式求波速，其精度已大为下降，会导致测量结果不确定性的增大。

⑸ 与模拟示波器相比，数字存储示波器的特点是什么

一，一般体积小，便携；
二，能存储，能回放，便于分析研究，尤其是单次信号的捕捉，分析等；
三，现在的数字示波器还具有很多的数字运算，如FFT；
四，便于通讯，把采集或测量到的数据传输到电脑，这样更利于分析对比。

⑹ 利用通用示波器可以测量信号的哪些参数

利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。不仅能够直接观测和真实显示被测信号，而且还可以观测脉冲信号的前后沿、脉宽、上冲、下冲等参数。

为保证示波器的正常使用和测量精度，应对示波器定期进行检定和校准。通用示波器的很多技术指标难以用一般仪器直接检定,采取间接方法利用常用电子测量仪器既可达到检定的目的，又可以扩展它的使用范围，提高它的测量精度。

如果是双踪或双线示波器还可以将两个检测信号进行对比，对比的内容有频率和幅度。

(6)数字存储示波器与瞬态信号测量扩展阅读：

示波器主要可以分为模拟示波器与数字示波器两类。

1、模拟示波器主要基于阴极射线管，打出的电子束通过水平偏置和垂直偏置系统，打在屏幕的荧光物质上显示波形。

2、数字示波器主要是通过ADC将模拟数字离散化并存入存储器，通过CPU或专用芯片进行处理后在屏幕上进行显示。原有的数字存储示波器对波形的捕获率较慢，随着技术及专用芯片的发展，现有数字存储示波器的波形捕获率已经可以达到每秒100万次，高于模拟示波器的40万次。

3、数字存储示波器DSO，Digital Storage Oscilloscope：将信号数字化后再建波形，具有记忆、存储被观测信号的功能，可以用来观测和比较单次过程和非周期现象、低频和慢速信号，以及不同时间不同地点观测到的信号。

4、数字荧光示波器DPO，Digital Phosphor Oscilloscope：通过多层次辉度或彩色可显示长时间内信号。

混合信号示波器MSO，Mixed Signal Oscilloscope：把数字示波器对信号细节的分析能力和逻辑分析仪多通道定时测量能力组合在一起，可用于分析数模混合信号交互影响。

⑺ 如何用示波器测量信号峰峰值,有效值,上升时间,下降时间等波形参数

一般来说，数字存储示波器都有自动测量这些参数的功能。比如，选择固纬的gds-2202数字存储示波器，如果不懂得这些参数，只要按一下help，详细的解释马上出来。

如果是数字示波器就可以直接从测量菜单里调出所需的各种参数；模拟示波器就要读刻度了，峰峰电压Vpp=V/div（垂直偏转因数） ×div（波形在垂直方向所占格数）；

有效值等于峰峰电压除以二倍的根号二；上升时间要通过垂直偏转因数及增益微调，使波形的峰峰值落在0——100，读10%到90%所用的时间即可；下降时间读法一样。

(7)数字存储示波器与瞬态信号测量扩展阅读：

模拟示波器要提高带宽，需要示波管、垂直放大和水平扫描全面推进。数字示波器要改善带宽只需要提高前端的A/D转换器的性能，对示波管和扫描电路没有特殊要求。加上数字示波管能充分利用记忆、存储和处理，以及多种触发和超前触发能力。廿世纪八十年代数字示波器异军突起，成果累累，大有全面取代模拟示波器之势，模拟示波器的确从前台退到后台。

⑻ 数字存储示波器的原理与使用,简述光标测量方法的要点

数字示波器的存储器，它是示波器性能的重要指标。
存储深度=采样率×采样时间 也就是说，在同等的采样时间下，存储深度越深，采样的点数也就越多，波形就更清晰不易失真。通俗点来讲，就是在大时机下，存储深度越大，暂停展开后波形细节显示更清晰全面不混淆。
光标，有X轴光标和Y轴光标，ΔX和ΔY读数对应光标AB中间部分的数值。

⑼ 连续信号与瞬态信号的 测量示波器怎么读数

【1】看选择的档位配合屏幕上的格数即可。
【2】示波器： 示波器，是显示被测量的瞬时值轨迹变化情况的仪器。利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点。在被测信号的作用下，电子束在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线，便于人们研究各种电现象的变化过程。普通示波器有显示电路、垂直（Y轴）放大电路、水平（X轴）放大电路、扫描与同步电路、电源供给电路五个基本组成部分。另外，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、峰峰值、频率、相位差、调幅度等等。

⑽ 为什么数字示波器能捕获单次或瞬变信号

它有一个触发端，当有瞬态信号时就可以触发示波器开始记忆、存储并展示这个信号。
数字示波器是可以通过触发来启动示波和存储的，所以可以通过单次的触发看到信号。