示波器是一類能夠 用于檢測交流電流或脈沖電流波的形態(tài)的儀器設備。示波器由電子管放大儀、掃描振蕩器、陰極射線等組合而成。示波器了除能夠 監(jiān)測電流量的波形外,能夠 測量頻率、電壓強度等,凡能夠 變成電效用的周期物理流程都能夠用示波器來進行監(jiān)測。
示波器是一類用處非常普遍的電子檢測儀器。它可以把人眼看不到的電子信號轉換成看得到的影像,有利于大家研究各種各樣電現(xiàn)象的轉變流程。示波器運用狹小的、由快速電子組合而成的電子束,打在涂成熒光成分的屏上面,就可形成很小的光斑。在被測信號的功能下,電子束就仿佛一桿筆的筆頭,能夠 在屏上面勾畫出被測信號的瞬時值的轉變曲線。運用示波器能查看各種各樣不一樣信號波幅隨時長轉變的波形曲線,能夠 用它檢測各種各樣不一樣的電量,如電壓、電流量、頻率、相位差、調幅度等。
示波器由探頭、耦合板和信號發(fā)生器組成,其中探頭的功能是將輸入的直流電變成幅度可變的交流電,以便于測試;耦合板的功能是使探頭輸出的交流電按一定規(guī)律變化;信號源的功能是把被測信號變換成幅度可變的脈沖電壓或電流。
一、示波器的原理:
1、工作原理:
在示波器的內部有一個高精度振蕩電路(晶體振蕩電路),該振蕩電路將來自被測信號的瞬時值進行放大和整形處理后產生正弦波形輸出到輸人端。
2、工作過程:
當輸入的直流電壓達到某一閾值時觸發(fā)放大器進入飽和狀態(tài),此時輸入端的電壓幅值不再隨時間變化而變化了(即截止狀態(tài)),因此需要使用一個分壓電阻將過大的直流電壓限制在一定的范圍內。
當輸入的正弦波的頻率超過某一閾值時觸發(fā)放大器處于飽和狀態(tài)下產生的正弦波的振幅會急劇下降甚至為零(也就是截止狀態(tài))。
如果輸入的交流電的頻率某一閾值的倍數(shù)時則不產生任何反應。
3、應用范圍:
主要用于測量各種電量參數(shù)如電壓、電流等;也可用于測量非電量參數(shù)如功率、頻率、相位等。此外還可用來做精密校準工具及作頻譜分析用儀器等等。
示波器(英語:oscilloscope)是一種能夠顯示電壓信號動態(tài)波形的電子測量儀器。它能夠將時變的電壓信號,轉換為時間域上的曲線,原來不可見的電氣信號,就此轉換為在二維平面上直觀可見光信號,因此能夠分析電氣信號的時域性質。更高級的示波器,甚至能夠對輸入的時間信號,進行頻譜分析,反映輸入信號的頻域特性。
外觀
一個典型的示波器通常是盒狀屏幕,有多個輸入連接,示波器至少包括探頭、顯示器和控制面板三部分。電壓信號通過探頭連接到示波器的輸入端口,經(jīng)過處理之后的波形就顯示在顯示器上。顯示器一般為長方形,偶爾也有圓形,在表面標記有垂直的網(wǎng)格坐標。傳統(tǒng)的示波器控制面板一般在示波器前部,分布有多個旋鈕、按鈕或開關,用于調整參數(shù),目前最新的示波器——平板示波器采用全觸控屏幕操作,外形如同iPad。
分類
示波器主要可以分為模擬示波器與數(shù)字示波器兩類。
模擬示波器主要基于陰極射線管,打出的電子束通過水平偏置和垂直偏置系統(tǒng),打在屏幕的熒光物質上顯示波形。
數(shù)字示波器主要是通過ADC將模擬數(shù)字離散化并存入存儲器,通過CPU或專用芯片進行處理后在屏幕上進行顯示。原有的數(shù)字存儲示波器對波形的捕獲率較慢,隨著技術及專用芯片的發(fā)展,現(xiàn)有數(shù)字存儲示波器的波形捕獲率已經(jīng)可以達到每秒100萬次,高于模擬示波器的40萬次。 數(shù)字示波器又可分為
數(shù)字存儲示波器(DSO,Digital Storage Oscilloscope):將信號數(shù)字化后再建波形,具有記憶、存儲被觀測信號的功能,可以用來觀測和比較單次過程和非周期現(xiàn)象、低頻和慢速信號,以及不同時間不同地點觀測到的信號。
數(shù)字熒光示波器(DPO,Digital Phosphor Oscilloscope):通過多層次輝度或彩色可顯示長時間內信號。
混合信號示波器(MSO,Mixed Signal Oscilloscope):把數(shù)字示波器對信號細節(jié)的分析能力和邏輯分析儀多溝道定時測量能力組合在一起,可用于分析數(shù)?;旌闲盘柦换ビ绊?。
1. 觀察信號波形
示波器最主要的作用就是能夠觀察電路中的信號波形。通過示波器,我們可以清晰地看到信號的波形、頻率、幅度等特征,從而判斷信號的質量和性能。例如,在設計電路時,我們需要確定信號的頻率、幅度等參數(shù),就需要用示波器來觀察信號波形,從而調整電路以滿足要求。
2. 測量電信號的參數(shù)
示波器還能夠測量電信號的各種參數(shù),如電壓、電流、頻率、相位差等。通過示波器,我們可以精確地測量這些參數(shù),從而對電路進行優(yōu)化和調整。例如,在測試電源電壓時,我們可以使用示波器來測量電源輸出的波形和電壓值,以確保電源的穩(wěn)定性和安全性。
3. 分析故障原因
當電子設備出現(xiàn)故障時,我們可以使用示波器來分析故障原因。通過觀察信號波形和測量信號參數(shù),我們可以確定故障出現(xiàn)的位置和原因,并進行修理和維護。例如,在音響設備中,如果發(fā)現(xiàn)聲音有雜音或變形,我們可以使用示波器來觀察音頻信號波形,從而確定故障原因。
4. 檢測信號質量
在通信領域中,示波器也被廣泛應用于檢測信號質量。通過觀察信號波形和測量信號參數(shù),我們可以判斷信號的質量是否符合要求,并進行相應的調整。例如,在無線通信領域,我們可以使用示波器來檢測信號的幅度、頻率等參數(shù),以確保信號傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。