示波器知識分享 | 示波器使用方法&示波器探頭的應用技巧

  • 2023-11-30
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示波器是電子工程和電氣維修領域中常用的工具,用于觀察和測量電壓、電流、頻率等電信號的變化。它是電子工程師們進行調試、故障排除和設計驗證的重要工具。利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線,還可以用它測試各種不同的電量,如電壓、電流、頻率、相位差、調幅度等等。示波器探頭是示波器的重要配件之一,主要用于信號的接入和測量。

在本篇文章中,我們將介紹示波器的使用方法以及示波器探頭的應用技巧。

 

一、示波器的使用

連接示波器

首先,根據你要測量的信號類型,將示波器的探頭連接到相應的輸入通道上。一般來說,現代示波器都支持雙通道或四通道同時測量。在連接探頭時,要確保探頭的衰減比與被測信號的電壓幅度匹配,以避免測量誤差。同時,根據被測信號的電壓和電流范圍,選擇合適的探頭和示波器量程。

選擇示波器模式

示波器通常有多個模式可供選擇,包括單次觸發模式、自動觸發模式、正常模式等。單次觸發模式用于觀察瞬態信號,自動觸發模式用于穩定顯示信號,正常模式用于觀察周期性信號。在使用示波器時,根據需要選擇合適的模式,以便更好地觀察和分析信號。

設置示波器參數

在使用示波器時,需要根據實際情況設置相應的參數,包括電壓幅度、時間單位、觸發條件等。這些參數的設置可以影響示波器的顯示效果和測量精度。一般來說,在設置參數時要遵循以下原則:

電壓幅度:根據被測信號的電壓范圍,選擇合適的電壓幅度,以便更準確地顯示信號變化。

時間單位:根據被測信號的頻率范圍,選擇合適的時間單位,以便更好地觀察信號細節。

觸發條件:根據被測信號的特點,設置合適的觸發條件,以使示波器能夠穩定顯示信號。

調整示波器顯示

在設置好示波器的參數后,需要通過調整示波器的顯示來更好地觀察和分析信號。一般來說,在調整顯示時可以采取以下措施:

調整亮度:根據信號的強度和背景亮度,適當調整示波器的亮度,以獲得更好的顯示效果。

調整聚焦:根據信號的大小和顯示尺寸,適當調整示波器的聚焦,以使信號更加清晰。

調整位置:根據信號的特點和需要觀察的細節,適當調整示波器的位置,以更好地顯示信號。

進行信號分析

使用示波器進行信號分析是示波器應用的核心。通過觀察和分析被測信號的波形、頻率、幅度等信息,可以得出關于電路性能、故障點等方面的結論。在進行信號分析時,可以采取以下措施:

測量長度:通過測量信號的長度(時間)和寬度(幅度),可以得出信號的頻率、周期等參數。

使用標尺:通過使用示波器上的標尺或游標卡尺,可以更準確地測量信號的長度、幅度等信息。

分析波形:通過對波形進行分解和分析,可以得出信號的特征、規律等信息。

 

二、示波器探頭的應用技巧

1、示波器探頭的帶寬范圍是指其能夠測量的信號頻率范圍,對示波器的測量精度、信號保真度和測試范圍等方面都有著重要的影響。這個通常會在探頭上寫明,多少MHz。如果探頭的帶寬不夠,示波器的帶寬再高也是無用,瓶頸效應。

2、另外就是探頭的阻抗匹配。探頭在使用之前應該先對其阻抗匹配部分進行調節。

通常在探頭的靠近示波器一端有一個可調電容,有一些探頭在靠近探針一端也具有可調電容。它們是用來調節示波器探頭的阻抗匹配的。如果阻抗不匹配的話,測量到的波形將會變形。調節示波器探頭阻抗匹配的方法如下:首先將示波器的輸入選擇打在GND上,然后調節Y軸位移旋鈕使掃描線出現在示波器的中間。檢查這時的掃描線是否水平(即是否跟示波器的水平中線重合),如果不是,則需要調節水平平衡旋鈕(通常模擬示波器有這個調節端子,在小孔中,需要用螺絲刀伸進去調節。數字示波器不用調節)。然后,再將示波器的輸入選擇打到直流耦合上,并將示波器探頭接在示波器的測試信號輸出端上(一般示波器都帶有這輸出端子,通常是1KHz的方波信號),然后調節掃描時間旋鈕,使波形能夠顯示2個周期左右。調節Y軸增益旋鈕,使波形的峰-峰值在1/2屏幕寬度左右。然后觀察方波的上、下兩邊,看是否水平。如果出現過沖、傾斜等現象,則說明需要調節探頭上的匹配電容。用小螺絲刀調節之,直到上下兩邊的波形都水平,沒有過沖為止。當然,可能由于示波器探頭質量的問題,可能調不到完全無失真的效果,這時只能調到蕞佳效果了。

3、示波器探頭上還有一個選擇量程的小開關:X10和X1。

當選擇X1檔時,信號是沒經衰減進入示波器的。而選擇X10檔時,信號是經過衰減到1/10再到示波器的。因此,當使用示波器的X10檔時,應該將示波器上的讀數擴大10倍(有些示波器,在示波器端可選擇X10檔,以配合探頭使用,這樣在示波器端也設置為X10檔后,直接讀數即可)。當我們要測量較高電壓時,就可以利用探頭的X10檔功能,將較高電壓衰減后進入示波器。

另外,X10檔的輸入阻抗比X1檔要高得多,所以在測試驅動能力較弱的信號波形時,把探頭打到X10檔可更好的測量。但要注意,在不甚明確信號電壓高低時,也應當先用X10檔測一下,確認電壓不是過高后再選用正確有量程檔測量,養成這樣的習慣是很有必要的,不然,哪天萬一因為這樣損壞了示波器,要后悔就來不及了。經常有人提問,為什么用示波器看不到晶振引腳上的波形?一個可能的原因就是因為使用的是探頭的X1檔,這時相當于一個很重的負載(一個示波器探頭使用×1檔具有上百pF的電容)并聯在晶振電路中,導致電路停振了。正確的方法應該是使用探頭的X10檔。這是使用中應當注意的,即使不停振,也有可能因過度改變振蕩條件而看不到真實的波形了。

4、示波器探頭在使用時,要保證地線夾子可靠的接了地(被測系統的地,非真正的大地),不然測量時,就會看到一個很大的50Hz的信號,這是因為示波器的地線沒連好。

如果你發現示波器上出現了一個幅度很強的50Hz信號(我國市電頻率為50Hz,國外有60Hz的),這時你就要注意下看是否是探頭的地線沒連好。由于示波器探頭經常使用,可能會導致地線斷路。檢測方法是:將示波器調節到合適的掃描頻率和Y軸增益,然后用手觸摸探頭中間的探針,這時應該能看到波形,通常是一個50Hz的信號。如果這時沒有波形,可以檢查是否是探頭中間的信號線是否已經損壞。然后,將示波器探頭的地線夾子夾到探頭的探針(或者是鉤子)上,再去用手觸摸探頭的探針,這時應該看不到剛剛的信號(或者幅度很微弱),這就說明探頭的地線是好的,否則地線已經損壞。通常是連接夾子那條線斷路,通常重新焊上即可,必要時可更換,注意連接夾子的地線不要太長,否則容易引入干擾,尤其是在高頻小信號環境下。示波器探頭的地線夾子應該要靠近測量點,尤其是測量頻率較高、幅度較小的信號時。因為長長的地線,會形成一個環,它就像一個線圈,會感應到空間的電磁場。另外系統中的地線中電流較大時,也會在地線上產生壓降,所以示波器探頭的地線應該連接到靠近被測試點附近的地上。

 

以上就是示波器以及示波器探頭的相關介紹,希望能給大家幫助。如果您對示波器及示波器探頭的選購和使用有任何疑問,樂信智測工程師可以為您解答疑惑。樂信智測多年來一直專注于通用電子測試測量儀器及相關行業專用測試解決方案的提供。公司配備專業的售前售后技術人員,為客戶提供專業的產品選型,技術支持,現場測試等快捷的一站式本地化服務??梢愿鶕男枨?,幫助您選擇合適的電子測試儀器!您的滿意是樂信智測永遠追求的目標!

 

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