示波器是大家再熟悉不过的测试仪器了,但示波器不搭配探头是没有办法来做测试的,示波器探头的确是示波器大家族中不可缺少的成员。探头的性能会对最终的测试结果产生直接的影响。常见的示波器探头有四种:无源探头、有源探头、差分探头和电流探头。下面我们来跟大家做一些简单介绍。
一、无源探头
衰减无源电压探头是常用的探头,常见的无源探头带宽都在500MHz以下,大部分的中低端示波器都会标配两支或者四支无源探头。它是一种非常方便、价格相对便宜的探头。
高压探头和传输线探头也是属于无源探头的范畴。
二、有源探头
有源探头输入阻抗高,带宽也可以做到很高。有源探头的不利条件是成本高,尺寸大,也需要电源进行供电。
三、差分探头
差分探头分为有源差分探头和高压差分探头。测试高速信号,特别是差分信号时,只能使用对应的有源差分探头来测试。有源差分探头具有低的负载效应,更高的信号保真度,高动态范围以及极微小的温漂等特点。而在很多高压信号的测试上,一般使用高压差分探头测试。
四、电流探头
用示波器来测试电流就会用到电流探头,常用的电流探头是利用霍尔原理来制作的。它通过测量电路周围磁场的变化来获得电流信号。
在选择电流探头时应注意几个主要参数:待测物电流大小、电流频率、交流还是直流、钳口的形状和大小、供电方式、接口形式等。
在实际测试过程中,我们应当选择合适的示波器探头。也只有这样,我们才能得到准确的测试结果。
示波器的类型极为繁多,根据其用途与特点来分,可以分为以下7大类。
1.通用示波器
通用示波器是指采用单束示波管的宽带示波器,常见的有单时基单踪或双踪示波器,还有双时基单踪或双踪示波器等。
从使用功能上看,通用性能强,可对电信号进行定性和定量的分析或测量。
通用示波器根据其垂直信道的频带宽度,又可分为以下3种。
(1)低频示波器:指垂直信道频带宽度不大于1MHz的示波器。
(2)普通示波器:指垂直信道频带宽度在5~60MHz范围内的示波器。
(3)宽带示波器:指垂直信道频带宽度在60MHz以上的示波器。目前,其上限频率已达到1000MHz以上。
2.多束示波器
多束示波器采用多束示波管,在荧光屏上可同时显示两个以上的波形;
而每个波形又都是单独的电子束产生的,这对于观察和比较两个以上信号的波形是十分方便直观的,故多束示波器又称为多线示波器。
3.取样示波器
取样示波器是采用取样技术,将高频(快速变化)信号模拟变换为低频(慢速变化)信号,再用通用示波器的原理显示其波形。
经取样得到的样品信号与被测信号相似,仅是周期被展宽,由此可以直接观察细节部分。采用取样示波器对高频信号进行测试,使用起来十分方便。
4.记忆、存储示波器
记忆、存储示波器除了具有通用示波器的功能外,还具有记忆功能。
不仅可以测量单次瞬变过程和非周期性信号,而且还可对不同时间或不同地点发生的多个信号进行观察和比较,使用十分方便。
记忆示波器对信号波形能够存储,*长存储时间可达数天。被存储的信息随时可以开机显示和提取。
采用记忆示波器来进行存储信息功能的示波器称为记忆示波器;而采用数字电路存储技术实现信息存储的示波器称为存储示波器。后者的存储时间是无限的。
5.逻辑示波器
逻辑示波器又称为逻辑分析仪,它具有8~32个输入通道,同时可以观测单次并行多路信号。
这类示波器具有存储器,可以连续对数据进行存储,故特别适用于对微处理器的二进制信号进行测量。
6.智能示波器
智能示波器除了具有上述示波器的显示与记忆功能外,还可以在微处理器的控制信号下完成自动测量功能。
在显示信号波形的同时,还可以马文字、数字的形式显示出测试计算的结果。由此可使测量时间大大缩短,提高了工作频率。
7.特殊示波器
特殊示波器是具有特殊用途的专用示波器,如变电示波器、超低频示波器、行波示波器、矢量示波器、电视示波器、高压示波器等。
目前示波器已经由通用示波器发展到取样示波器、记忆示波器、数字存储示波器、逻辑示波器、智能化示波器等近十大系列,几百个品种,现在市场上性能较好的示波器应属数字存储示波器。但总结以上示波器的分类也可以概括性的分为模拟示波器和数字示波器。本文为大家介绍示波器测量直流电压方法。
示波器测量直流电压方法
1、接测量法
将Y轴输入耦合开关置于“地”位置,触发方式开关置“自动”位置,使屏幕显示一水平扫描线,此扫描线便为零电平线。
将Y轴输入耦合开关置“DC”位置,加入被测电压,此时,扫描线在Y轴方向产生跳变位移H,被测电压即为“V/div”开关指示值与H的乘积。
直接测量法简单易行,但误差较大。产生误差的因素有读数误差、视差和示波器的系统误差(衰减器、偏转系统、示波管边缘效应)等。
2、比较测量法
比较测量法就是用一已知的标准电压波形与被测电压波形进行比较求得被测电压值。将被测电压Vx输入示波器的Y轴通道,调节Y轴灵敏度选择开关“V/div”及其微调旋钮,使荧光屏显示出便于测量的高度Hx并做好记录,且“V/div”开关及微调旋钮位置保持不变。
去掉被测电压,把一个已知的可调标准电压Vs输入Y轴,调节标准电压的输出幅度,使它显示与被测电压相同的幅度。此时,标准电压的输出幅度等于被测电压的幅度。比较法测量电压可避免垂直系统引起和误差,因而提高了测量精度。
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