如何选择一个示波器?哪些参数是必须关注的?

2015-01-14 11:30:40   来源:eechina   

关键字: 示波器  采样率  分辨率  快速傅立叶变换  外部触发

        市场上如此多种类的示波器,该选择哪一款呢?示波器的广告宣传中,往往会凸显带宽和采样率两个非常重要的参数。但是,还有哪些隐藏在说明书中的参数需要我们关注呢?
选择示波器的时候,我做了详细的记录,这里想跟大家分享一下,我是如何选择一台示波器的!我研究了市场上几个品牌的示波器,最后,选择了一款Pico示波器,所以,相对于其他示波器,我将会重点介绍这款示波器。但是,内容可能有些简单,因为我没有太多的示波器,所以不能将拍成照片放在文章中。我也不是Pico的员工,在这里我会尝试着放以一些其他有这个系列产品的供应商的例子来保持平衡。
这个系列由四个专题组成。下次专题二,我在讨论宽带和采样率。本次专题一将介绍示波器的物理特性:台式示波器和PC示波器的探头类型和数字输入。下一次,我将会讨论示波器的核心参数,像带宽、采样率、模数转换的分辨率。之后,我将会介绍运行在示波器上的软件和一些细节,比如远程控制,快速傅立叶变换(FFT),数字解码和缓存。最后,将会介绍其他的一些参数,像外部触发和时钟同步,还有总结一下我已经介绍过的示波器参数。
Ⅰ:如何选择一个示波器?先谈谈示波器的物理特性
一、你是想要PC示波器的还是台式示波器?
这是两种不同的设备类型,可根据需要去选择示波器的类型。很多人喜欢用台式示波器,因为它可以直接放在试验台上测试电路信号,而不需要配置一台电脑才能使用。也有人喜欢PC示波器,通过USB来连接到电脑上使用。我一直以来都比较喜欢于PC示波器。首先是它只需要占用很小的地方,例如,我可以将示波器垂直地放在桌子,这样就可以节省了一些地方(如图1所示)。


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图1 垂直放置示波器


我喜欢PC示波器的另一个原因是,它能够用电脑的键盘和鼠标来设置示波器,尤其是在用高级触发时,键盘和鼠标更加方便。另外,当你想要进行屏幕截图或者存储数据时,直接在用鼠标在电脑上操作就行,而不必先保存在示波器内,然后再通过一个U盘或者其他类似设备将其拷贝到电脑上。
当然USB示波器也有一些缺点。人们抱怨最多的可能就是没有按钮控制功能,不过这个也是很容易解决的。
图2中你可以看到USB的“旋钮板”,那是我自己做的。旋钮的每次旋转都会发送一次“键击命令”,只要你的PC示波器激活自定义快捷键、改变输入范围和时基等功能。一般情况下,我还是用键盘和鼠标,因为我发现有时他们比旋钮好用。如果你喜欢这个设计,你可以在我的博客上找得到。

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图2  自制示波器旋钮

拥有一款PC示波器也意味着你能够拥有一个大尺寸的屏幕。一款高端的示波器可以在12.1英寸的屏幕上显示,但是你可以用200美元或者更低的价格为你的电脑购买一个22寸的显示屏来显示波形。如果你的示波器的软件支持多个窗口的话,那你就可以像图3中那样来设置多个显示界面。


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图3  软件显示多个窗口


对于我个人来说,我更加喜欢我的电脑上一次只显示一个界面。当然,如果你不想用你的电脑来配套示波器使用的话,这时你也许需要的就是一台台式示波器。
二、地线在哪里?
对PC示波器,人们抱怨最多的是它探头的地线跟USB的地线是连接在一起的!所以你需要确保在测试时,PC示波器和电脑的地线间没电压差。
其实,大多数示波器在进行测试时都需要考虑这个情况,不管台式示波器还是PC示波器。如果你用欧姆表来检测一下,你会发现那个 “探头地线”实际上也是和台式示波器的系统地连接在一起。至少我曾经测试我购买的几台其他品牌的示波器,都是这样的情况。因此对PC示波器存在抱怨是不太公平的。
你也可以选用差分或者隔离示波器,他们主要用来消除在不同输入端之间的接地回路问题。他们也能给您更多的测量灵活性。比如说,如果你想要测试经过“高侧分流电阻”的电压,你就可以用差分示波器来测量了,TiePieHS4 DIFF差分示波器就可以实现这种测量。当然,你也可以给普通单端示波器购买差分探头,同样可以实现差分测量。大多数的供应商都制作这样的探头(安捷伦泰克、PicoTech和Rigol等)。
三、输入信号类型
几乎所有的示波器都有直流耦合和交流耦合的输入,你有时可能想要去对比示波器的最小量程和最大量程。其实,不要太过考虑那些所谓的上限和下限,除非您有很特殊的要求。当您考虑示波器的最大输入范围时,请记住你很有可能需要用到10:1的探头,这就意味着一个有±20V的输入范围的示波器可以在10:1的探头的帮助下变成范围为±200V。
当考虑示波器的最小输入范围时,噪声是完全可以让你抓狂的!例如,示波器有一个1mV/div的范围,那么你就必须要考虑噪声的影响。测量一个非常小的信号时,一般不要在测量端使用有源探头。比如,你想要测经过分流器的电流的时候,是完全可以用差分放大芯片自己动手制作一个。
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编辑:什么鱼
本文引用地址: http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/0114/article_10580.html
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