一、概述
示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖像,便于人們研究各種電現象(使用傳感器之后可以研究其他現象)的變化過程,從而突破復雜性的層層壁壘,加快全局創新步伐,幫助各級工程師更方便、更快速、更準確地創造和實現技術進步,今天我們來看下在選擇示波器時,我們要考慮哪些因素。
二、考量因素
(1)帶寬
示波器的帶寬都是指-3dB點處的頻率,信號的被測頻率和上升沿兩個因素決定示波器的帶寬,選擇時示波器帶寬至少是被測信號的2到3倍,且示波器探頭的上升時間要快于被測信號上升時間。比如要測一個信號脈寬為1us,對應帶寬為1MHz,那示波器的帶寬至少是2MHz。
(2)采樣率
數字示波器顯示的波形實際上是一個一個的采樣點,這就像一張照片一樣,采樣點越多信號就越接近真實。采樣率表達的就是示波器每秒捕獲這些采樣點的能力,和帶寬一樣,信號持續時間越短,采樣率越高,同時為了保證采集信號的準確度,一般是示波器帶寬的5-10倍。
(3)存儲深度
存儲深度=采樣率×波形記錄時長,根據實際測試的需求,選擇對應的存儲深度,相同時間內,存儲深度越大,采樣率越高,示波器反應速度越慢;相同采樣率時,存儲深度越大,采集信號時間越長,波形更完整。
(4)通道數
主要考慮自己是否有同時測量3-4個信號的需求,如果沒有,則選擇2通道示波器即可。像三相交流電機要同時測試4個以上的信號,可以選擇6通道或者8通道示波器。如果要同時測試數十個信號,就選擇多通道緊湊型數字示波器。
(5)波形捕獲率
數字示波器對信號的采集存儲和處理顯示是無法同時進行的,因此當示波器在處理顯示的時候,就會漏掉一部分信息,也稱之為示波器的死區時間。波形捕獲率表達的就是示波器每秒能采集多少次波形的能力,這個能力越大,死區時間就越小,也就越容易捕獲到異常的波形。一般來說,相同價格,進口的示波器波形捕獲率比較低。
(6)分辨率
高分辨率示波器能有效提高信號測量精度。傳統8-bit分辨率示波器的量化等級為256,而12-bit分辨率的量化等級為4096,這意味著測量電壓為1V的信號,12-bit下可測得的信號幅度低至1/4096V,而8-bit只有1/256V。12-bit分辨率可達到傳統8-bit的16倍,這將信號的測量精度提升了一個量級,使用戶能觀察到更多波形細節。
(7)價格
不同品牌示波器的價格有很大區別,比如是德、力科、泰克、羅德、橫河等進口品牌側重點不同,細分出不同的示波器系列,對應入門級測試、研發級測試需求。國產的示波器品牌主要有普源、鼎陽、致遠和麥科信,相同預算的話,國產示波器的功能、存儲深度、操作性會好很多,特別是新一代國產示波器,基本都是觸摸屏操作,研發效率更高。
三、常見問題
(1)波形失真
(2)抓不到瞬態信號
(3)戶外測試
(4)屏幕太小
(5)分辨率不夠
(6)分析軟件少
(7)遠程操作
(8)探頭選型
(9)貨期長
四、其它因素
復雜的國際關系背景下,關鍵領域的國產化成為競爭焦點,自上而下的產業政策將加速自主可控產業鏈成長。作為現代工業的基礎設備,通用電子測試測量儀器主要用于科學研究和產品開發,其下游應用廣泛,涵蓋通訊、半導體、航空航天、汽車電子、醫療電子、消費電子、教育科研等行業,選擇國產示波器將改善國內通用電子測試測量儀器研發、生產和銷售能力,為實現國產化和進口替代提供支持力量。