测试工程师不可不知的七大秘诀

2012-08-23 17:25:44来源: 21ic

  众所周知,测试工程师在现场作业的时候总会遇到各种各样的问题,那么出现问题该如何解决或者说该如何减少一些原本可以避免的错误从而提升测量质量 呢?本文根据测试工程师们的经验总结出七个宝贵经验,供大家参考。总的来说,这7个经验分为两大类:尽量扩大测量范围和在探测中优化信号完整性。具体细分 如下所示:

尽量扩大测量动态范围 在探测中优化信号完整性
1) 通过计算平均值提高测量分辨率; 5)使用差分探头进行安全、精确的浮置测量;
2) 使用高分辨率采集提高测量分辨率; 6) 避免探测耦合了辐射功率的附件;
3) 使用交流耦合去除直流偏置; 7) 选择避开示波器最灵敏设置的探头;
4) 使用示波器和探头限制带宽;  

  秘诀一: 通过计算平均值提高测量分辨率

  在某些功率测量应用中,您需要测量大动态范围的值,同时还需要细致地调整分辨率,以测量参数的微小变化。除了使用高分辨率数字转换器之外,您也可以使用其他采集方法来降低随机噪声,增加测量的有效动态范围。例如求平均值和高分辨率采集。

测试工程师不可不知的七大秘诀

测试工程师不可不知的七大秘诀

  求平均值要求测量的是重复信号。该算法对跨越多次采集的各时间段内的点求平均值。这样可以降低随机噪声,为您提供更卓越的垂直分辨率。垂直分辨率每增加一位,需要计算多少平均值?答案是每计算 4 个样本平均值,便可将垂直分辨率增加 1 位。原理如下:

  · 增加的位数 = 0.5 log2 N

  · N = 计算平均值的样本数

  · 例如,对 16 个样本求平均值,垂直分辨率将增加:

  · 位数 = 0.5 log2 16 = 2

  · 因此,有效的垂直分辨率为 8 + 2 = 10 位。

  这种算法在垂直分辨率为 12 位时效果最好,因为再继续增加下去,其他因数(例如示波器的垂直增益或偏置精度)将起到决定性作用。平均模式的优点是,它对示波器的实时带宽没有任何限制。缺点是它要求使用重复性信号,并会降低波形更新速率。

秘诀二: 使用高分辨率采集提高测量分辨率

  降低噪声的第 2 个方法是高分辨率模式,它不需要使用重复信号。Agilent InfiniiVision 3000 X 系列等现代化示波器在正常采集模式下可提供 8 位垂直分辨率(与大多数其他数字化仪类似)。然而与平均模式一样,高分辨率模式也只能达到 12 位的垂直分辨率。

测试工程师不可不知的七大秘诀

  高分辨率模式是对同一次采集的连续点求平均值,而不是对某个时间段内多次采集的点求平均值。在高分辨率模式中,您不能像在平均模式中那样,直接控制平均值数量。垂直分辨率位数的增加由示波器的时间/格设置决定。

  当在较慢时基范围状态下工作时,示波器会连续过滤相继的数据点,并将过滤结果显示到显示屏上。增加屏幕上数据的存储器深度,也会同时增加进行平均值计 算的点数。高分辨率模式下,扫描速度越快,在屏幕上捕获的点数就越少,因此效果就越差。相反,扫描速度越慢,在屏幕上捕获的点数就越多,效果也就越显著。

  秘诀三: 使用交流耦合,去除直流偏置

  如果您正重点研究信号的纹波,可能并不关心其直流偏置。通常,纹波和噪声与电源电压相比是极小的。如果您使用示波器的动态范围对这种偏置进行定量测 量,那么在遇到更微小的信号细节时,可能无法进行深入分析。将示波器的耦合设置为“交流”,将会从测量结果中去除直流偏置,最大限度提高测量的线性度和动 态范围。

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关键字:测试工程师  现场作业  测量质量

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/0823/article_5748.html
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