作為電子工程領域的“老熟人”，示波器一直受到工程師的青睞。 每個人對如何使用它都有獨特的見解。 那麼，如何更有效地使用示波器呢？ 基於這個問題，我們一起深入探討**。 本文總結了示波器的一些基本概念以及如何使用示波器進行基本測量。
示波器是一種電子測量裝置，可顯示電壓隨時間變化的曲線。 這允許使用者同時觀察電壓和時間的變化。 大多數示波器都能夠在其螢幕上顯示多個電壓訊號，此功能使我們能夠比較這些訊號的行為。 ”
DigiKey 示波器]。
從上圖可以看出，我們可以看到兩個觀察結果：
波形的峰峰值電壓可以沿縱軸測量。 它是五個主要分割槽，垂直增益設定為 200mV 分割槽（此處可以看到黃色箭頭），它顯示了 1 伏峰峰值的訊號幅度。
橫軸是時間，範圍設定為除以 200 秒（請參閱此處的白色箭頭）。 正弦波的週期跨越五個主要部分，因此週期為1毫秒，這意味著頻率為1千赫茲。 （這個特殊的示波器有乙個計數器，在右上角顯示訊號的頻率。 )
測量電壓、電壓差和時間間隔。
測量重複訊號的頻率。
比較兩個或多個訊號隨時間的變化，並找出它們之間的關係（例如，乙個波形上的特定特徵是出現在另乙個波形上的某個特徵之前還是之後）。
捕獲特殊行為，如瞬態、故障等。
測量波形的直流和交流部分。
測量波形的各種特性，如峰峰值電壓、均方根電壓、週期、上公升時間、下降時間等。
檢查訊號上的雜訊，並修改電路或電纜改變訊號雜訊的方式。
通過直觀地比較輸入和輸出波形來發現電路中的失真，或者使用示波器在檢視數學差異的同時減去它們。
符號的含義
訊號與波形：根據示波器，“訊號”一詞是指可以隨時間變化的電壓。 區別在於訊號是否可以是週期性的。 週期性意味著訊號以不同的間隔重複採用相同的值集。 正弦波是週期波形的乙個例子。 其特點如下：
正弦波]。
非正弦波形]。
上圖中顯示的字母代表以下含義：
a - 方波。
b - 脈衝波。
C - 三角波。
D——斜波（也稱為鋸齒波）。
e - 整流正弦波。
f - 波的平方根（振幅與波週期開始時間的平方根成正比）。
螢幕網格：最原始的測量技術是使用螢幕上的網格線並計算網格的數量。
例子：
Teledyne的HDO4104A]。
下圖顯示了具有五個週期的正弦波：
正弦波軌跡垂直覆蓋六個塊，乘以每個單元 50 毫伏 （mv） 的垂直比例因子（即通道 1 描述符框），以計算出 300 mV（峰峰值）的正弦波幅度。 同樣，正弦波的週期覆蓋兩個水平網格，時基描述符框中的每個網格為 100 納秒 （ns），因此週期為 200 ns。
計算晶格數量的方法可能看起來很原始，但它是進行基本測量的一種非常快速的方法。
探頭的型別有很多種，包括：高阻抗無源探頭、低電容探頭、單端有源探頭、差分有源探頭、高壓探頭和電流探頭。 其中，無源探頭很常見。
實際測量的訊號可能非常大，將超過示波器的輸入閾值。 應使用帶有衰減器的探頭，例如普通的 10x 探頭，將輸入訊號衰減 10 倍。
Digilent 的 460-004 示波器探頭 1x 100x]。
還有乙個很受歡迎的 1x 10x 探頭，因為它們在探頭主體中包括乙個開關，允許使用者在 1x 位置、10x 位置和輸入線連線到地線的位置之間來回切換。 但 1x 10x 探頭的缺點是，如果您需要它處於 1x 位置，它可能會意外地留在 1x 位置。 這會導致定性和定量測量誤差，因為在測定中預計不會出現衰減，並且頻率響應與 10x 位置的頻率響應有很大不同。
示波器通常提供 50 或 1 m 的輸入埠。 50 埠通常與匹配的同軸電纜配對，以連線到具有 50 電流源的電路元件。
當使用1m輸入端接連線電路時，源阻抗更高。 這種連線可以通過多種方式完成，包括直接使用電纜或 X1 探頭，或使用高阻抗探頭。
將探頭上的開關設定為 1x，並將探頭連線到示波器上的通道 1。 這一點需要注意將探頭聯結器中的插槽與 CH1BNC 上的按鍵對齊，在向右扭轉的同時推動連線，以使探頭更容易鎖定到位。 將探頭尖端連線到參考線，以連線到探頭 Comp 聯結器。
編輯搜尋影象。
高阻抗探頭採用與其連線的通道相匹配的低頻補償過程。 對於此過程，所有示波器都提供低頻方波，通常為 1 kHz，此處通常稱為 CAL 輸出。 要利用此功能，首先將探頭連線到所需的通道，然後將探頭尖端連線到 CAL 輸出。 觸發示波器並在螢幕上檢視所選通道軌跡。 使用調整工具，改變探頭聯結器盒中的補償調整，得到方波軌跡上的方角，如中間軌跡所示
每當探頭連線到不同的通道時，都應對其進行補償，尤其是在進行任何關鍵測量之前。 大多數高阻抗探頭還提供高頻補償調整。 通常不需要進行此類調整。 探頭手冊提供了有關此測試的詳細資訊。
示波器在測試顯示的波形時顯示電壓與時間的關係。 使用不同的測量技術，如刻度、游標和自動測量模式。 以B&K的2190e為例
當測量自動化時，此模式將生效。 當自動測量引數時，儀器將顯示乙個游標。 這些游標顯示了這些測量的物理意義。 要執行自動游標測量，您應該按照以下步驟操作：
按游標鍵進入“游標測量選單”。
按游標模式單選按鈕選擇自動。
按“測量”鍵進入“自動游標測量模式選單”，選擇要測量的引數。
在自動測量的情況下，示波器可幫助使用者完成所有計算。 使用記憶體中記錄的所有點進行測量，這比使用光柵線或游標更準確，因為這些測量僅限於使用顯示屏上的點，而不是示波器記錄的所有資料點。
按“測量”鍵自動測試。
自動測量有三種型別：電壓測量、時間測量和延遲測量。 共有32個測量引數。
假設您要測量電壓引數，您可以按照以下步驟操作：
按“測量”鍵進入“自動測量”選單。
按第乙個單選鍵進入“二次測量”選單。
選擇測量型別。 假設您按下“電壓”單選按鈕，“電壓測量”選單將出現在螢幕上。
按下“Source”單選按鈕，根據輸入訊號通道選擇“CH1”和“CH2”。
按型別單選按鈕選擇要測量的引數型別。 圖示和值顯示在測量引數下方。
測量 VPP 引數]。
按“返回”單選鍵返回“自動測量”選單主頁。 所選引數和相應的值將顯示在主頁頂部。
同樣，使用者可以在相應位置顯示其他引數及其值。 螢幕能夠同時顯示 5 個引數。
如果要使用所有測量功能測量時間引數，可以按照以下步驟操作：
按“測量”鍵進入“自動測量”選單。
按頂部的單選按鈕進入“自動測量選單”的第二頁。
按“All Measure”單選按鈕進入“All Measure Menu”。 按源單選按鈕選擇輸入訊號通道。
按“時間”單選按鈕選擇“開”。 所有時間引數值現在一起顯示在螢幕上，如下圖所示
測量所有時間引數]。
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