数字示波器中最常见的是数字存储示波器(Digital Storage Oscilloscope,简称DSO),这种示波器能够存储波形,它是如何做到的?DSO的信号处理过程如图4所示,不要被一大堆未知的名词吓跑了,做汽车维修不需要深入学习这方面的知识。从名字就能看出,DSO存储的是数字信号,可以把这种信号理解为一个开关,只有“断开”和“接通”两种状态,即“0”和“1”的变化。探头(相当于万用表的表笔)向DSO输入一个连续变化的电压,这是模拟信号,前端放大器能将微弱的电压信号放大,提高DSO的灵敏度。处理器只能处理数字信号,所以必须把连续信号数字化,这个过程是怎么实现的?如图5所示,模拟/数字转换器等时间间隔地采集电压样本,再将这些电压样本转化成数据,并按照顺序存入存储器。波形是怎样显示在屏幕上的?处理器按原顺序读取存储器中的数据,然后将其转换为合适的格式输出给显示屏,就可以显示波形了。在使用示波器进行测量时,需要正确连接被测电路,并设置合适的测量范围和触发方式。示波器实验
示波器存储深度如前所述,数字示波器使用A/D(模拟/数字)转换器对输入的波形进行数字转换,经数字转换的数据会存储到示波器的高速存储器中。存储深度是指可以存储的采样或数据点的数量,也就是可以存储数据的时间长度。存储深度在示波器的采样率方面扮演着相当重要的角色。在理想条件下,不论示波器如何设置,采样率都应维持不变。但这样的示波器在很大的每格时间(时间/格)设置下需要相当大存储器,而其售价将会超出许多客户所能负担的范围。实际上,只要增加时间范围,采样率便会下降。存储器深度至关重要,因为示波器的存储器深度越大,您以全采样速率来采集波形的时间就越久。韶关示波器测电流模拟示波器采用的是模拟电路,示波管基础是电子枪,电子枪向屏幕发射电子,发射的电子经聚焦形成电子束。
分辨率指的是纵横向上的采样点数,它决定了展示波形细节的精细度,其中水平分辨率取决于存储深度,以屏幕每格含多少个取样点表示。垂直分辨率取决于模拟/数字转换器的分辨率,表示示波器将输入电压转换为数字值的精确程度。图6中示波器的屏幕坐标刻度为8×12格,若采用容量为1kpts的存储器,则水平分辨率为1024点÷12格≈85点/格。即屏幕在垂直方向上可以被切分成256段,它在垂直方向上的测量精度为256级÷8格=32级/格。选择电压挡位为1V/格时,模/数转换器能分辨的电压为1000mV÷25.6≈39mV;测量同一个信号,选择电压挡位为5V/格时,模/数转换器能分辨的电压为5000mV÷25.6≈195mV。DSO无法测量小于分辨电压的信号,所以在使用示波器时,应调整好幅值,尽量使波形占满示波器屏幕,这样能提高垂直精度,使测量结果更准确。
虚拟数字示波器由一块PXI总线的多功能数据采集卡和相应的软件组成。将它们安装在一台运行Windows的PC上,即构成一个功能强大的可存储数字示波器.数据采集卡---设计中所采用的是NI公司生产的多功能数据采集卡PXI-6670E,其主要功能如下:---64路单端/32路差分模拟输入;12位精度;1.25MSPS采样速度;1.25MSPS磁盘写入速度;±0.05~±10V输入范围;两路12位模拟输出;8条数字I/O线;两路24位计数器/定时器。本例虚拟数字示波器具有实时数据采集、频谱分析、加窗处理和滤波等功能。在虚拟数字示波器主面板上有数据采集、频谱分析、加窗处理、滤波功能等功能键,按相应的功能键就可进入相应的子面板。除观测电流的波形外,还可以测定频率等。凡可以变为电效应的周期性物理过程都可以用示波器进行观测。
数字示波器有哪些性能指标?随着汽车电气化程度的提高,示波器在汽车维修领域逐渐普及起来,市场上的示波器种类及品牌多如牛毛,价格从几百元到几万元不等,如何判断一台示波器的好坏呢?可以从通道、带宽、采样率、存储深度及垂直分辨率等参数指标进行评价。通道即同时可测量的信号数量,通道越多,可比较性越好,允许同时观察更多的信号,示波器的价格也更贵。比如检查发动机配气正时,至少需要2个通道,一个通道测量凸轮轴位置传感器,另一个通道测量曲轴位置传感器,而对于1台配备了双可变配气正时机构的4缸发动机,进、排气凸轮轴都带位置传感器,就得用3个通道,使用双通道示波器只能分2次测量。通道并非越多越好,采用多通道运行会降低示波器的性能,比如采样率和存储深度。汽车维修一般使用2通道或4通道示波器。波器的采样率和带宽决定了其测量精度和测量范围。示波器实验
无论是PC示波器还是混合信号示波器,在电子测试和测量领域都发挥着不可替代的作用。示波器实验
示波器是一种测试与测量仪器,可显示某个变量与另一个变量之间的关系。例如,它可以在显示屏上绘制一个电压(y 轴)—时间(x 轴)图。混合信号示波器(MSO)DSO 的输入信号属于模拟信号,通过数模转换器将其数字化。随着数字电路技术的蓬勃发展,同时监测模拟信号与数字信号变得越来越重要。鉴于此,示波器厂商着手生产能够触发和显示模拟与数字信号的混合信号示波器。混合信号示波器的优点是可以触发任意组合的模拟与数字信号,并且显示以相同时基进行关联的所有信号。示波器实验