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示波器測量技術(shù)探討
謝紅菊 2014/1/19 10:06:47
摘要：示波器是重要的電子測量儀器，接測量電壓電流的幅度，電信號的頻率、時間、介紹運用示波器測量各種典型電參數(shù)的方法。它除了可以觀測電信號波形外，還可以直相位等參數(shù)，以及調(diào)幅信號的調(diào)幅指數(shù)。本文主要探討示波器測量技術(shù)。
關(guān)鍵詞：示波器，測量技術(shù)，電信號
模擬示波器只能測量重復(fù)頻率高于穩(wěn)定視覺頻率的重復(fù)信號，對于重復(fù)頻率低于穩(wěn)定視覺頻率的信號甚至是單次信號，模擬示波器無能為力。為力能測得單次信號、隨機信號和低重復(fù)頻率信號，需要數(shù)字存儲示波器（Digital Storage Oscilloscope，DSO）。它的基本原理是將捕捉到的波形通過A/D轉(zhuǎn)換進行數(shù)字化，而后存入示波管外的數(shù)字存儲器中，可供測量者需要時調(diào)用。
1數(shù)字存儲示波器的主要技術(shù)指標
數(shù)字存儲示波器的主要技術(shù)指標，如垂直靈敏度及垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)誤差平掃速誤差、掃描時間因數(shù)及水、觸發(fā)靈敏度及觸發(fā)方式等，與傳統(tǒng)模擬示波器一致。而數(shù)字存儲示波器所特有的技術(shù)性能和指標主要有記錄長度(或稱存儲深度)、取樣速率、帶寬、有效比特分辨率等。
1.1記錄長度
記錄長度是指數(shù)字存儲示波器的采樣存儲器能夠連續(xù)存人樣點的最大字節(jié)數(shù)，以Kpts(樣點)表示，也稱存儲深度。由于高速存儲器制造技術(shù)和顯示處理技術(shù)的限制，字存儲示波器的記錄長度還不可能無限加長。
1.2取樣速率
KB或目前數(shù)取樣速率指單位時間內(nèi)取樣的次數(shù)。也稱數(shù)字化速率，用每秒鐘完成的A/D來衡量。取樣速率愈高，儀器捕捉高頻或快速信號的能力愈強。轉(zhuǎn)換的次數(shù)是最高取樣速率，由于采樣記錄長度的限制，通常廠家給出的取樣速率指標取樣頻率不可能總是等干A/D也就是說，數(shù)字存儲示波器不可能總是以最高取樣速率工作。而是與設(shè)置的掃速(掃描時間因數(shù))以及記錄長度有關(guān)。很明顯，只有記錄長度更長的數(shù)字存儲示波器，才能夠以更高的取樣速率捕捉更長時間的信號波形。這說明要想觀察到又長義復(fù)雜波形的細節(jié)，不僅需要高取樣速率，更需要有更長的記錄長度。
2示波器測量技術(shù)
2.1用示波器測量電壓
2.1.1直流電壓的測量
......
2.2.3用示波器測里相位
相位測量是指兩個同頻率的正弦信號之間的相位差的測量。
2.2.3.1用雙蹤示波法測量相位
利用示波器線性掃描下的多波形顯示是測量相位差最直觀、最簡便的方法。相位測量的原理是把一個完整的信號周期定為360o，然后將兩個信號在x軸上的時間差換成角度值。首先將欲測量的兩個信號A和B分別接到示波器的兩個輸入通道，示波器設(shè)置為雙蹤顯示方式，調(diào)節(jié)有關(guān)旋鈕，使熒光屏上顯示兩條大小適中的穩(wěn)定波形。先利用熒光屏上的坐標測出信號的一個周期在水平方向上所占的長度 ，然后再測量兩波形上對應(yīng)點之間的水平距離x，則兩信呈的相位差為
式中， 為兩波形上對應(yīng)點之間的水平距離， 為被測信號的一個周期在水平方向上所點的距離，為減小測量誤差，還可取波形前、后測量的平均值。
用雙蹤示波法測相位差時應(yīng)該注意，只能用其中一個波形去觸發(fā)另一路信號，且測量相位差的準確度是不高的，尤其是相位差較小時誤差較大。
參考文獻
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