數字示波器的作用 示波器頻率計算方法

2020-11-24 電子發燒友

數字示波器的作用 示波器頻率計算方法

辰光 發表於 2016-10-09 10:38:42

　　示波器是電子工程師們日常作為測試測量使用頻率很高的電子儀器，示波器從發展歷史上看，經歷了模擬示波器、數字示波器時代，現如今，模擬和數字示波器能夠勝任大多數的應用。那麼示波器既然如此重要，那麼在我們平常的電子測試測量中，示波器的作用是什麼呢，它扮演著怎樣的重要角色?下面我們一起來了解一下。

　　一、示波器的作用

　　1、可以測量直流信號、交流信號的電壓幅度

　　2、可以測量交流信號的周期，並以此換算出交流信號的頻率。

　　3、可顯示交流信號的波形。

　　4、可以用兩個通道分別進行信號測量。

　　5、可以在屏幕上同時顯示兩個信號的波形，即雙蹤測量作用。此作用能夠測量兩個信號之間的相位差，和波形之間形狀的差別。

　　二、示波器面板旋鈕的作用

　　1、 掃描速度旋鈕，可以改變示波器掃描線從左向右移動的速度。

　　2、 電壓選擇旋鈕，可以改變輸入電壓使掃描線在示波器屏幕Y軸方向的偏轉幅度。

　　3、 上下調整旋鈕、左右調整旋鈕，可以改變掃描線在屏幕中上下左右兩個方向的位置。

　　4、 電壓標準旋鈕向順時針方向達到最大值的狀態為標準狀態。其它位置為非標準狀態。

　　5、 掃描速度標準旋鈕向順時針方向達到最大值的狀態為標準狀態。其他位置為非標準狀態。

　　6、 為同步旋鈕，它能使示波器的波形穩定下來。

　　7、 作用選擇鍵為CH1通道選擇、CH2通道選擇、雙蹤作用選擇。

　　8、 作用選擇鍵為CH1信號同步、CH2信號同步。

　　9、 為測量作用選擇開關，能使測量處與交流DC、直流AC、和接地GHD三種狀態。當處於直流DC狀態時，無論是直流還是交流信號都能夠進行測量。當處於交流AC狀態時，示波器測量接口的內部被串上的一個電容，此時信號中的直流成分被電容阻隔，而交流成分卻可以通過電容而被測量。

　　當處於接地狀態的時，示波器的測量接口在示波器內部與地短路，此時外部信號不能進入示波器。

　　10、為亮度調整旋鈕，可以調整圖像的亮度。

　　11、為聚焦調整旋鈕，可以使圖像變得精細。

　　三、示波器頻率計算

　　用示波器測量信號頻率的方法很多，下面介紹常用的兩種基本方法。

　　1. 周期法

　　對於任何周期信號，可用前述的時間間隔的測量方法，先測定其每個周期的時間T，再用下式求出頻率f ：f=1/T

　　例如示波器上顯示的被測波形，一周期為8div，「t/div」開關置「1μs」位置，其「微調」置「校準」位置。則其周期和頻率計算如下：

　　T=1us/div×8div = 8us

　　f= 1/8us =125kHz

　　所以，被測波形的頻率為125kHz。

　　2. 李沙育圖形法測頻率

　　將示波器置X-Y工作方式，被測信號輸入Y軸，標準頻率信號輸入「X外接」，慢慢改變標準頻率，使這兩個信號頻率成整數倍時，例如fx :

　　fy=1:2，則在螢光屏上會形成穩定的李沙育圖形。

　　李沙育圖形的形狀不但與兩個偏轉電壓的相位有關，而且與兩個偏轉電壓的頻率也有關。用描跡法可以畫出ux與uy的各種頻率比、不同相位差時的李沙育圖形，幾種不同頻率比的李沙育圖形如圖5-15所示。

　　利用李沙育圖形與頻率的關係，可進行準確的頻率比較來測定被測信號的頻率。其方法是分別通過李沙育圖形引水平線和垂直線，所引的水平線垂直線不要通過圖形的交叉點或與其相切。若水平線與圖形的交點數為m，垂直線與圖形的交點數n，則

　　fy / fx=m / n

　　當標準頻率fx(或fy)為已知時，由上式可以求出被測信號頻率fy(或fx)。顯然，在實際測試工作中，用李沙育圖形進行頻率測試時，為了使測試簡便正確，在條件許可的情況下，通常儘可能調節已知頻率信號的頻率，使螢光屏上顯示的圖形為圓或橢圓。這時被測信號頻率等於已知信號頻率。

　　由於加到示波器上的兩個電壓相位不同，螢光屏上圖形會有不同的形狀，但這對確定未知頻率並無影響。

　　李沙育圖形法測量頻率是相當準確的，但操作較費時。同時，它只適用於測量頻率較低的信號。

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