1、基本结构
①Y轴系统
由衰减器、放大器及延迟线等组成。其主要作用是放大被测信号电压使之达到适当的幅度,以驱动束作垂直偏转。
②X轴系统
由触发整形电路、扫描发生器及x轴放大器组成。其作用是产生扫描锯齿波并加以放大,驱动电子束进行水平方向扫描。触发整形电路则保证在荧光屏上显示的波形稳定,以利于对信号波形的观察。
③Z轴系统
由示波管、增辉电路、和校准信号发生器组成。示波管由电子枪、X轴偏转板、Y轴偏转板和荧光屏组成,其主要作用是将电信号转换成光信号,用于对被测信号波形的显示。增辉电路的作用是在信号扫描正程使光迹变亮,而在信号扫描回程使光迹消隐。电源电路将交流市电变换成多种高压和低压电源,以满足示波管及其他电路工作的需要。校准信号发生器提供幅度、周期都十分准确的方波信号用于校准的相关性能指标。
2、工作过程
被测信号电压经过示波器探头加到Y轴输入端,经过衰减、前置放大和倒相后,再经延迟线延迟和Y轴后置放大器放大,输出足够大的推挽信号加到示波管的垂直偏转板上,控制电子束作垂直方向的偏移。
为了能够稳定的显示波形,使每次扫描的起点都对应于被测量信号的同一相位点上,可将被测信号送至触发整形电路。触发整形电路在被测信号的某个电子和极性下被触发,输出触发脉冲去启动扫描发生器产生锯齿波电压,经过x轴放大器放大后成为推挽信号加至示波管的水平偏转板上,以控制电子束作水平方向的偏转(即扫描过程)。同时,扫描信号发生器还输出脉宽与扫描正程相等的增辉脉冲,并经过z轴系统加至示波管的栅极使显示的光迹增亮。
示波器是电子测量领域必不可少的设备之一,其使用日益广泛,已经成为日常工作生产中的利器。那么如何维护您的示波器,使其拥有更长的寿命,长久保持良好的性能状态呢?
一)使用前的检测
示波器的电源线有无破损;
电源线的插头和电源插线板内的接线必须紧固、可靠、避免使用中发生触电或短路事故;
仔细阅读使用说明,测试前的设置,注意探头和阻抗的匹配,接入探头的电压不能超过示波器最大允许输入电压。
二)检查接地
接地不仅可以保证操作人员的安全,使仪器在安全范围内正常工作,还可以保证测试波形的稳定可靠性,降低外界的干扰。
三)防静电
使用操作仪器时,必须佩带防静电手环,遵循防静电流程。
四)日常维护(以TDS3014B为例)
信号路径补偿。
(可修正由温度变化或长期漂移引起的直流误差,平均每三周需要补偿一次,应该在示波器预热后使用)
当示波器关机后,不能马上开机,需要过十几秒。测试结束后探头要妥善存放,通道需要盖帽,避免灰尘进去。
仪器使用时要注意通风散热,避免环境过于潮湿,保持洁净少尘,并定期给仪器除尘。
五)故障判断
在使用过程中发现示波器出现问题时,可以进行以下几个方面检测辅助判断仪器是否真的故障,因为外部干扰或连接等问题都可以引起故障:
1. 验证方波是否正常
2. 检查输入阻抗:分别测量50欧和1M欧
3. 自检:
通过 UTILITY”,选“辅助功能页面”,找到自检诊断。
示波器是一种图形显示设备,它描绘电信号的波形曲线。这一简单的波形能够说明信号的许多特性:信号的时间和电压值、振荡信号的频率、信号所代表电路中"变化部分"信号的特定部分相对于其它部分的发生频率、是否存在故障部件使信号产生失真、信号的DC成份和AC成份、信号的噪声值和噪声随时间变化的情况、比较多个波形信号等。
示波器的分类:
示波器可以分为模拟示波器和数字示波器,对于大多数的电子应用,无论模拟示波器和数字示波器都是可以胜任的,只是对于一些特定的应用,由于模拟示波器和数字示波器所具备的不同特性,才会出现适合和不适合的地方。
1、折叠模拟示波器
模拟示波器的工作方式是直接测量信号电压,并且通过从左到右穿过示波器屏幕的电子束在垂直方向描绘电压;
2、折叠数字示波器
数字示波器的工作方式是通过模拟转换器(ADC)把被测电压转换为数字信息,数字示波器捕获的是波形的一系列样值,并对样值进行存储,存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止,随后,数字示波器重构波形,数字示波器可以分为数字存储示波器(DSO),数字荧光示波器(DPO)和采样示波器。
示波器测量方法:
(1)将示波器探头插入通道1插孔,并将探头上的衰减置于"1"档;
(2)将通道选择置于CH1,耦合方式置于DC档;
(3)将探头探针插入校准信号源小孔内,此时示波器屏幕出现光迹;
(4)调节垂直旋钮和水平旋钮,使屏幕显示的波形图稳定,并将垂直微调和水平微调置于校准位置;
(5)读出波形图在垂直方向所占格数,乘以垂直衰减旋钮的指示数值,得到校准信号的幅度;
(6)读出波形每个周期在水平方向所占格数,乘以水平扫描旋钮的指示数值,得到校准信号的周期(周期的倒数为频率);
(7)一般校准信号的频率为1kHz,幅度为0.5V,用以校准示波器内部扫描振荡器频率,如果不正常,应调节示波器(内部)相应电位器,直至相符为止。
示波器选购方法:
选择示波器的第一步不是要看那些示波器的广告和规格,而是要你花一些时间认真地考虑一下你打算用来干嘛和用在什么场合。
1、示波器你要用在什么地方(工作台、客户端还是在汽车罩下)?
2、一次性需要同时测试几个信号?
3、你要测试的信号的最大和最小幅值?
4、你要测试的信号的最高频率是多少?
5、你要测试的信号是重复还是单次激发信号?
6、除了要时域显示外,你是否还需要频域显示(频谱分析)?
根据以上的几个问题,你就可以开始思考一下什么样的示波器才是符合你要求的较佳选择。
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