示波器是一種廣泛使用的電子測量儀器。他能把看不見的電信號轉(zhuǎn)換成看得見的圖像,方便人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。
有人認(rèn)為萬用表可以征服世界。為什么要花時間和精力學(xué)習(xí)示波器?現(xiàn)在的電子設(shè)備系統(tǒng)的復(fù)雜程度和工作頻率是無法和以前的黑白電視和收音機相比的。學(xué)會使用示波器一定可以減少維修工作量提高工作效率。
示波器的應(yīng)用不限于電子領(lǐng)域當(dāng)安裝了適當(dāng)?shù)膫鞲衅鲿r,示波器可以測量各種現(xiàn)象。如聲音、機械壓力、壓力、光或熱。醫(yī)務(wù)人員也可以用示波器測量腦電波。所以示波器是一種廣泛使用的電子測量儀器這一點也不夸張。
我們將對示波器的發(fā)展歷史有一個大致的了解。
電流計與機械繪圖系統(tǒng)耦合后手動記錄波形。該裝置由安裝在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子軸上的特殊單觸點換向器組成。接觸點可以根據(jù)精密的度數(shù)指示器刻度在轉(zhuǎn)子周圍移動,輸出出現(xiàn)在檢流計上由技術(shù)人員手動繪制。因為這個過程是成千上萬個波周期形成的,所以只能產(chǎn)生非常粗糙的近似波形。
二、機械自動繪制波形
首臺自動示波器使用電流計和筆將波形捕捉到連續(xù)移動的紙卷上。由于波形的頻率相對于機械零件反應(yīng)時間慢來說相對較高,因此波形圖像不是直接繪制波形圖像,而是通過組合一段時間內(nèi)許多不同波形的小段來創(chuàng)建的。它會從第100波開始自動給電容充電并記錄下來。電容器隨后的每次充電都是從離波稍遠(yuǎn)的一點開始的。這種波形測量仍然是幾百個波周期的平均值但比以前手繪的波形圖更準(zhǔn)確。
三、模擬示波器
模擬示波器主要以陰極射線管CRT為基礎(chǔ),發(fā)射的電子束通過水平偏置和垂直偏置系統(tǒng),在屏幕上的熒光物質(zhì)上顯示波形。
1.偏轉(zhuǎn)電壓電極
2.電子槍
3.電子束
4.聚焦線圈
5.屏幕涂有磷涂層
具有同步掃描功能的示波器
為了增加模擬示波器的帶寬,需要充分推廣示波管、垂直放大和水平掃描。要提高數(shù)字示波器的帶寬只需要提高前端A/D轉(zhuǎn)換器的性能對示波管和掃描電路沒有特殊要求,數(shù)字示波器管可以充分利用內(nèi)存,存儲和處理以及各種觸發(fā)和預(yù)觸發(fā)能力。它成為數(shù)字示波器的世界很多廠家停止生產(chǎn)模擬示波器模擬示波器逐漸退出歷史舞臺。
四、數(shù)字示波器
數(shù)字示波器是采用數(shù)據(jù)采集、A/D轉(zhuǎn)換、軟件編程等一系列技術(shù)制造的高性能示波器。數(shù)字示波器一般支持多級菜單可以為用戶提供多種選擇和多種分析功能,一些示波器可以提供存儲來保存和處理波形。對于幾百兆帶寬的示波器,國產(chǎn)品牌的示波器在性能上已經(jīng)可以和國外品牌競爭性價比優(yōu)勢明顯。
數(shù)字示波器具有模擬示波器基本的功能。例如基本顯示波形功能、x-Y工作模式、基本觸發(fā)模式等。還包括觸發(fā)延時、輸入信號耦合方式、余輝調(diào)節(jié)、信號源輸出校準(zhǔn)等。
與模擬示波器相比數(shù)字示波器增加了許多有用的功能,其中常見的是自動量程、各種參數(shù)的自動測量、波形和設(shè)置狀態(tài)的存儲、接口總線、顯示平均電平的曲線擬合(插值法)、帶寬高低通濾波、觸發(fā)工作模式和觸發(fā)條件的選擇、光標(biāo)測量等。
動詞觸摸示波器
當(dāng)今人類正在經(jīng)歷數(shù)字革命,5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新興技術(shù)在不斷演進發(fā)展。示波器也在經(jīng)歷一場革命。與傳統(tǒng)按鍵相比,智能手機的觸摸操作證明了其高效性。示波器制造商也在考慮將觸摸技術(shù)應(yīng)用于示波器,以取代按鈕和旋鈕的傳統(tǒng)操作模式。
原有技術(shù)設(shè)備落后,現(xiàn)有技術(shù)改進緩慢讓工程師頭疼。觸摸式示波器給工程師帶來了全新的體驗,大大提高了原有的工作效率。這種全新的交互方式可以讓工程師更快地洞察整個產(chǎn)品設(shè)計中的問題,同時可以利用測試結(jié)果來分析、發(fā)現(xiàn)和解決問題,而不用擔(dān)心如何操作示波器。