電子測(cè)量基本方法有哪些?電子測(cè)量之示波器介紹

一直以來，電子測(cè)量都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)黼娮訙y(cè)量的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。

一、電子測(cè)量基本方法

電子測(cè)量的分類方法很多，這里只介紹通常使用的一種分類方法，即將測(cè)量方法分為直接測(cè)量法、間接測(cè)量法和組合測(cè)量法三類。

(一)直接測(cè)量法

在測(cè)量中，用量具或儀器儀表對(duì)某一被測(cè)量進(jìn)行測(cè)量，從而得出被測(cè)量的量值的方法稱為直接測(cè)量。例如用電表測(cè)量電路中的電流、電壓等。

需要指出的是，直接測(cè)量并不僅指著從儀器儀表的刻度盤上直接讀取被測(cè)量的數(shù)值的測(cè)量。而實(shí)際上有許多比較儀器(例如電橋)，雖然不能從表的刻度盤上直接讀出被測(cè)量的大小，但因?yàn)閰⑴c測(cè)量的對(duì)象就是被測(cè)量，所以這種測(cè)量仍屬直接測(cè)量。

(二)間接測(cè)量法

先對(duì)幾個(gè)與被測(cè)量有一定函數(shù)關(guān)系的量進(jìn)行直接測(cè)量，然后通過代表該函數(shù)關(guān)系的公式、曲線或表格把被測(cè)量求出來的測(cè)量稱為間接測(cè)量。例如，要測(cè)某一導(dǎo)體的電阻率p，可先測(cè)出該導(dǎo)體的電阻R、長(zhǎng)度L以及其截面積S，然后通過公式p=RS/L求出電阻率的數(shù)值。

當(dāng)被測(cè)量不能直接測(cè)量或直接測(cè)量過程很復(fù)雜時(shí)，或當(dāng)時(shí)缺乏直接測(cè)量量具、儀器、儀表時(shí)，就要考慮采用間接測(cè)量方法。

(三)組合測(cè)量法

在某些測(cè)量中，當(dāng)被測(cè)量與幾個(gè)未知量有關(guān)時(shí)，可先測(cè)取其中的一個(gè)或幾個(gè)未知量，然后根據(jù)測(cè)量所得的數(shù)據(jù)，通過求解聯(lián)立方程組來求得被測(cè)量的數(shù)值，這種測(cè)量方法稱為組合測(cè)量。

二、電子測(cè)量之示波器

示波器可將肉眼看不見的電信號(hào)隨時(shí)間變化的關(guān)系轉(zhuǎn)換成可視化波形圖像。示波器是一種用途廣泛、易于使用、功能強(qiáng)大的電子測(cè)量儀器，屬于信號(hào)分析類儀器的一種，用于觀測(cè)、分析和記錄各種電信號(hào)的變化。使用示波器可觀察信號(hào) 幅度隨時(shí)間變化的波形曲線，也可實(shí)現(xiàn)電壓、電流、頻率、相位、幅度等基本電氣參數(shù)的測(cè)量。

示波器分為模擬示波器與數(shù)字示波器，后者正逐漸成為主流。按信號(hào)處理方式進(jìn)行分類，示波器可分為模擬示波器和數(shù)字示波器兩大類。模擬示波器直接將被測(cè)信號(hào)呈現(xiàn)在顯示器件上，被測(cè)電壓通過控制從左到右掃過示波管的電子束在 垂直方向的偏轉(zhuǎn)直接描繪出電壓波形。數(shù)字示波器通過 ADC把被測(cè)電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換 為數(shù)字信號(hào)，再以數(shù)字信號(hào)處理的方式將信號(hào)隨時(shí)間的變化波形繪制在顯示設(shè)備 上。

帶寬是數(shù)字示波器的核心指標(biāo)。通常將輸入信號(hào)通過示波器后衰減 3dB 時(shí)的 最低頻率作為示波器的帶寬。帶寬決定了示波器所能檢測(cè)到的信號(hào)頻率范圍。理 論上示波器的帶寬越高越好。在實(shí)際應(yīng)用中，由于成本控制和實(shí)際需要，一般要求示波器的帶寬達(dá)到被測(cè)信號(hào)最高頻率的 2.5 倍~5 倍即可。

梳理國(guó)內(nèi)廠商數(shù)字示波器帶寬指標(biāo)，總體呈現(xiàn)向高端化迭代趨勢(shì)。如采用國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，普源精電將帶寬低于 300MHz 的定義為經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品，中端產(chǎn)品帶寬則位于 300MHz~2GHz 之間，高端產(chǎn)品帶寬大于 2GHz。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，其經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品帶寬≤1GHz;中端產(chǎn)品帶寬位于 1GHz~10GHz;10GHz 帶寬以上被定義為高 端產(chǎn)品。截至 1H21，普源精電經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品收入占比 43.5%，占比較大，高端產(chǎn)品 收入占比 18.4%，較 2020 年提升 1.0pct，產(chǎn)品高端化節(jié)奏較為平穩(wěn)。鼎陽(yáng)科技對(duì)低端數(shù)字示波器的技術(shù)指標(biāo)定義同普源精電國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)一致，但中端產(chǎn)品帶寬區(qū)間則為 300MHz~4GHz，高端產(chǎn)品帶寬大于 4GHz。截至 1H21，中端產(chǎn)品占比 約 30.7%;低端產(chǎn)品收入占比 69.3%。

實(shí)時(shí)采樣率用以衡量 ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)在單位時(shí)間間隔內(nèi)可以采樣的樣點(diǎn) 數(shù)量，是數(shù)字示波器另一重要參數(shù)。數(shù)字示波器的實(shí)時(shí)采樣率越高，采樣速度越快，時(shí)間分辨率越高，采樣到的波形失真越少。

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