示波器的使用方法图解百度文库

初学者怎么使用示波器(示波器简单的使用方法教程) Part 1 示波器的触发模式

一、示波器的触发方式是什么？

示波器的触发是使示波器的扫描与观察到的信号同步，从而显示稳定的波形。要满足不同的观测需求，需要不同的“触发模式”。示波器有三种基本的触发模式:

第一种是“自动模式”，在这种模式下，示波器的扫描系统会在触发没有发生时，自动按照设定的扫描速率进行扫描；当触发发生时，扫描系统会根据信号的频率尽力扫描。因此，在这种模式下，无论是否满足触发条件，示波器都会进行扫描，你可以在屏幕上看到不断变化的扫描线。这就是这种模式的特点。

第二个是“正常模式/正常模式”，与自动模式不同。在这种模式下，示波器仅在满足触发条件时扫描，如果没有触发则不扫描。所以在这种模式下如果没有触发，模拟示波器看不到扫描线，屏幕上什么都没有，数字示波器也看不到波形更新。如果不知道这一点，往往会以为是信号没接好或者其他什么故障。

第三种是“单模式”，类似于“正常模式”，即只有满足触发条件时才产生扫描，否则不进行扫描。不同的是，一旦扫描完成，示波器的扫描系统将进入静止状态。即使有任何符合触发条件的信号，它也不会再扫描，也就是只扫描一次，也就是一次。扫描系统必须手动重启，以生成下一个触发器。很明显，对于普通的模拟示波器来说，你经常会发现在这种模式下你什么都看不到，因为波形闪烁，示波器无法保持。在大多数情况下，这种模式是没有用的。以上三种触发模式大部分示波器都提供。

二、实践中如何选择和使用？

在实际使用中，不同触发模式的选择取决于被观察信号和被观察内容的特征。没有固定的规律，但往往是一个互动的过程，即通过选择不同的触发方式来获知信号的特性，并根据信号的特性和要观察的内容来选择有效的触发方式。在这个过程中，最重要的是了解不同触发模式的工作机制，了解被观察信号的特征，明确要观察的内容。

一般来说，当你不太了解信号的特性时，你应该选择自动模式，因为这个时候，不管信号是什么，示波器都会扫描，你至少可以在屏幕上看到一些东西，哪怕只是一条扫描线，也不会什么都没有。扫完线后，可以通过调整垂直增益、垂直位置、时基速率等参数来“找到”波形，然后通过选择触发源、触发沿、触发电平等来稳定波形。对于模拟示波器来说，只要信号是周期性的，其频率在适合相应示波器观察的范围内，并且不太复杂，我们一般可以通过这样的步骤对信号有一个大概的了解，然后根据需要做进一步的观察。

对于普通模式，很多朋友可能会认为自动模式和自动模式在观察效果上没有区别。通常情况下，触发模式在自动模式和正常模式之间切换，屏幕波形没有变化。然而，这种情况往往只发生在观测信号是一些简单的周期信号时。正常模式的作用是观察波形的细节，特别是对于复杂的信号，比如视频同步信号。为什么这么说？

这是因为，为了观察细节，我们必须提高时基扫描速率来展开波形。当我们这样做的时候，观察到的信号的频率会低于示波器的扫描速率，也就是说，示波器在两次触发之间可能会进行多次扫描。在这种情况下，如果我们此时选择自动模式，示波器将实际执行所有这些扫描，结果这些扫描对应的波形(不是由触发产生的)将与触发扫描对应的波形一起显示，导致显示的波形混叠，使我们想要看到的波形无法清晰显示。如果我们选择正常模式，这些触发之间的扫描示波器实际上并不会去做，而只会做那些触发引起的扫描，这样只有我们想看到的与触发相关的波形才会被显示出来，从而使波形更加清晰。这是正常触发模式的功能。

图1说明了这种情况。在图1中，左上侧是观察波形，下侧是扫描波形，右侧是波形显示。在图1a中，扫描速率低，因此不方便观察波形的细节；图1b扫描速率增加，并采用自动触发模式。此时显示的波形不清晰，有混叠现象。图1c中的扫描速率与图1b中的相同，但是采用正常触发模式，并且仅当存在触发时才进行扫描，从而显示清晰的波形。

至于单触发模式，如上所述，我们基本上很难利用普通的模拟示波器，但对于数字存储示波器来说，这是一种非常有用的触发模式。在数字存储示波器中，单次触发模式可用于捕捉出现一次或多次但不是非常周期性的信号。虽然在正常模式下可以捕捉到单个信号，但是如果信号是多次而不是单次，那么正常模式下后续信号触发的扫描将会擦除之前的捕捉结果，因此无法获得稳定的波形。此时，如果采用单模，就不存在这个问题，也就是说单模的触发具有从多次出现中选择一个信号的能力。

我们简单介绍了示波器的基本触发方式以及在实际使用中的注意事项，以帮助初学者掌握示波器。除了本文讨论的内容，示波器的其他参数的调整也很重要。用户一方面要清楚了解各种参数调整的意义，另一方面也要了解被观测信号的特性，明确被观测目标，这样才能真正有效地使用示波器，达到测量和测试的目的。

第二部分如何使用现场示波器？ 本文作者是一位经验丰富的电力工程师，长期使用示波器。以这个身份，他建议在使用示波器的过程中要注意一些细节，包括:使用前示波器的自校准和探头的补偿；测量电源纹波时，应限制带宽，并去除探头“帽”和接地夹；测量电源一次侧和二次侧时，不能同时使用无源探头。

本人从事电源行业5-6年，示波器相当于我的左右手。感觉没有它什么都做不了。有了它的存在，我可以顺利完成很多项目设计和问题分析。对我来说，今天，它的贡献是不可替代的。对于电力工程师来说，一旦出现产品问题，就要把握波形，把握时序，测试准确数值，帮助工程师分析处理。讲真，看波形。如何使测试数据准确可靠至关重要。准确的数字可以帮助我们，而扭曲的波形和数值只能误导我们，让我们背道而驰，让我们迷失方向，做很多无用功。

仔细想想。虽然我对示波器研究不是那么精通，但是也看过很多关于示波器的文章。在实践中，我遇到了很多问题，也解决了很多问题。一路走来我还是有一些经验可以和大家分享的。希望对你有帮助。写的不好请见谅。

经常看到很多小公司用的示波器太低端，带宽低，采样率低。他们觉得抓波形就够了，没必要买那么好的示波器，示波器操作简单，没有那么多规格。当他们看到示波器的操作时，他们在测试前不做准备，所以他们拿起它使用它。事实上，这样做是不正确的。往往可能是这种不正确的操作导致测试结果失真，影响分析。即使是一些非常资深的工程师，可能也不会注意到一些细节。很多工程师对示波器缺乏了解，如何更好的使用示波器还有待提高。这里我就纠正一下我看到的工程师经常问的一些问题，分享一下我的一些知识。

1.很多工程师不检查探头是否需要补偿，示波器是否需要检定，直接拿起探头测试。只有一些大公司或者训练有素的工程师才会在使用前做准备。示波器在使用前需要进行自校准和探头补偿调整，进行这种调整是为了使探头与输入通道相匹配。

首次操作仪器并同时显示多个输入通道的数据时，可能需要垂直和水平校准数据，以同步时基、振幅和位置。例如，出现显著的温度变化(>:5)，则需要校准。

1.从通道输入连接器上断开任何探头或电缆。确保仪器运行并预热一段时间。在R文件菜单中，选择自对齐。

2.在“控制”选项卡上，单击“开始对齐”。

3.r对齐状态字段。每个输入通道的每个校准步骤的结果显示在结果选项卡中。

探头补偿调整的操作步骤如下:1 .将示波器探头连接到通道，并按下前面板上的预设按钮(在左侧面板的设置区域)。将探头信号端子和参考地连接到示波器面板上的参考输出，然后按下Autoset。如果使用探头钩前端附件，请将信号引脚的前端牢固地连接到探头，以确保正确连接。如第1组所示:

第1组探头的补偿调整

2。检查显示波形的形状。可能的情况如图2所示。

图2过度补偿、不足和正确补偿

过多和不足都需要调整探头。以便更好地测试准确值。

3.如果波形不正确，请调整探头。如下图3所示，直到波形是上述补偿后的正确波形。

图三补偿探针法

以上两点看似简单，却常常被工程师忽略。为了使测量更准确，请注意检查。这两种校准功能在任何示波器中都应该可用。

2测试电压纹波

很多电力工程师在测量纹波的时候并不会关注那么多测试。示波器的使用方法不同，导致测试结果差异很大。如下图4和图5所示，对于同一个产品，同一个测试点，由于测试方法的不同，测试结果差别很大。纹波是电源的一个重要参数，但由于其自身的运行问题，浪费大量的人力和成本去对其进行整流是不值得的。

有时候，你的客户对仪器的使用不够重视，导致测试数据错误。但是我们自己的产品没有问题，没有任何意义，让客户以为是在骗他们，所以检测方法很重要。注意这些细节可以节省很多时间，提高自己的能力。

示波器本身的测量值有误差(这里暂时不解释)。现在很多公司都要求测试波形图的数值作为判断的依据。示波器其实只是测试电压随时间变化的过程，主要是在调试时捕捉波形。测量DC电压有效值的准确度不如数字万用表。示波器DC准确度的指标校准也是基于万用表。但是越来越多的公司和工程师把示波器的数值作为真实值，我们只能尽力让测试误差最小。

以下是测试波纹的图示和分析:

第四组

图5

第4组测试纹波的结果值3.9921V远大于第5组的0.126V，但第4组的测试值不真实。问题分析:其实产品没有问题。只是测试方法的问题。现在让我们指出问题:

第一个错误是使用长接地线。

第二个错误是将探头和接地线形成的回路放在电源变压器和开关元件附近。

第三个误差是示波器探头和输出电容之间的电感过大。

由于这些疏忽，很多高频信号，变压器的磁场，开关的电场都被拾取，这样示波器捕捉到的波形就和高频噪声混在一起显示出来了。

第四个错误是范围太大。

为了准确测试纹波，有必要:

使用带宽限制来测量纹波，以防止拾取实际不存在的高频噪声。示波器带宽应设置为20M。拆除探头“帽”和接地线夹，以防止长接地线引起的天线效应。将接地线缠绕在探针和接地之间。罗兹施瓦茨公司专门提供了一条短接地线。考虑在信号和地之间并联一个0.1uf电容和一个10uf电容进行去耦。电容的引脚长度也会影响测试值。

Part3误操作怎么办？

很多初级工程师在用多个探头测量电源时，只要一接通电源，电源产品就“炸了”，甚至损坏示波器。他们会问我，示波器不是直接把探头接在被测元件之间吗？我好像没有接错。为什么会这样？那是因为我不知道示波器的通道和接地。示波器的多个探头是示波器内部的公共接地。因此，在同时测量电源的一次侧和二次侧时，如果一个探针接一次侧的地，另一个探针接二次侧的地，示波器的内部通道就连在一起了，相当于把一次侧和二次侧的地短路了。而一次侧和二次侧的地之间是有电压差的，所以短路的大电流很容易烧坏产品和探头，甚至损坏示波器。测试一次侧和二次侧的电压时，应在一侧使用差动探针，在另一侧使用普通探针。即使测试同一侧的线路，探头的地线也应该是一个公共参考点。示波器的地连接到电源的地。很多公司基本上都是在示波器前面加一个隔离变压器。这个方法挺好的。有的公司直接把电源三相接地的针脚剪掉，这样就没有接地了。用手触摸示波器外壳会增加泄漏电流。不建议这样用。

其实问题不止这些，动态应用，探头间计算的应用，测试电压值的注意事项等等。大家都知道示波器很厉害，几乎没有不使用示波器的电子工程师。所以在使用示波器的时候，一定要多思考，多实验，多了解示波器的功能，内部选项键的区别，了解不同的示波器参数对测量的影响，会更好的帮助我们。不要只是为了完成任务而做，随意而为。认真开始，认真观察，这样我们的进步会很大。经验是一步一步积累的。

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