示波器基礎(chǔ)知識(shí)演講人：日期：06示波器在電子測(cè)量中的應(yīng)用目錄01示波器概述02示波器的工作原理03示波器的主要技術(shù)指標(biāo)04示波器的操作與使用05示波器的選購(gòu)與維護(hù)01示波器概述定義與基本功能示波器定義示波器是一種用于測(cè)量和觀察電信號(hào)的儀器，可以將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為可視化的波形圖像?；竟δ苁静ㄆ骺梢詼y(cè)量電壓、電流、頻率、相位等電參數(shù)，以及波形的幅度、周期、上升時(shí)間等特性。早期的示波器主要使用電子管作為核心器件，體積龐大、性能有限，主要用于實(shí)驗(yàn)室和工廠的信號(hào)觀測(cè)?，F(xiàn)代示波器采用集成電路和數(shù)字化技術(shù)，體積小巧、性能優(yōu)異，具有更高的帶寬、采樣率和分辨率，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。早期示波器現(xiàn)代示波器示波器的發(fā)展歷程電子測(cè)量示波器是電子測(cè)量領(lǐng)域最常用的儀器之一，可以用于測(cè)試電路中的信號(hào)、分析波形特征、定位故障等。通信工程在通信工程中，示波器可用于測(cè)量信號(hào)的時(shí)域和頻域特性，分析信號(hào)的失真、噪聲和頻譜等，為通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試提供支持。自動(dòng)化測(cè)試示波器在自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，可以與其他儀器和設(shè)備配合使用，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試和數(shù)據(jù)分析。科研和教育示波器也是科研和教育領(lǐng)域中不可或缺的工具，可用于科學(xué)研究和教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的信號(hào)觀測(cè)和數(shù)據(jù)處理。示波器的主要應(yīng)用領(lǐng)域02示波器的工作原理模擬示波器通過(guò)探頭直接采集電路中的信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)進(jìn)行處理。采集到的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大電路放大，以便后續(xù)處理。放大后的信號(hào)經(jīng)過(guò)衰減器、延遲線等電路處理，以得到適合示波器顯示的信號(hào)。處理后的信號(hào)通過(guò)示波管等顯示器件展示出來(lái)，供用戶觀測(cè)和分析。模擬示波器工作原理信號(hào)采集信號(hào)放大信號(hào)處理信號(hào)顯示數(shù)字示波器工作原理信號(hào)采集數(shù)字示波器通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理。信號(hào)存儲(chǔ)與處理采集到的數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，并通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行分析和處理。信號(hào)顯示處理后的數(shù)字信號(hào)通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)，再通過(guò)顯示器件展示出來(lái)。數(shù)據(jù)采集與觸發(fā)數(shù)字示波器具有數(shù)據(jù)采集和觸發(fā)功能，可以捕獲并分析特定時(shí)間點(diǎn)的信號(hào)。示波器顯示原理示波管顯示模擬示波器采用示波管作為顯示器件，通過(guò)電子束在熒光屏上描繪出信號(hào)的波形。液晶屏顯示數(shù)字示波器采用液晶屏作為顯示器件，通過(guò)像素點(diǎn)顯示信號(hào)的波形。波形刷新示波器通過(guò)不斷刷新顯示器件上的波形，使其能夠?qū)崟r(shí)反映電路中的信號(hào)變化。波形存儲(chǔ)與調(diào)用現(xiàn)代示波器具有波形存儲(chǔ)和調(diào)用功能，可以將采集到的波形保存下來(lái)，供后續(xù)分析和比較使用。03示波器的主要技術(shù)指標(biāo)帶寬與采樣率采樣率示波器對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣的頻率，通常以每秒采樣數(shù)（SamplePerSecond，SPS）或等效時(shí)間采樣率（EquivalentTimeSamplingRate，ETSR）表示。采樣率越高，示波器能夠捕捉的信號(hào)細(xì)節(jié)就越多。帶寬示波器能夠準(zhǔn)確測(cè)量的最高信號(hào)頻率，通常以MHz或GHz為單位。帶寬越高，示波器能夠測(cè)量的信號(hào)頻率范圍就越寬。靈敏度與分辨率分辨率示波器在屏幕上區(qū)分兩個(gè)相鄰信號(hào)的能力，通常以位（bit）數(shù)表示。分辨率越高，示波器能夠區(qū)分的信號(hào)細(xì)節(jié)就越多，測(cè)量精度也越高。靈敏度示波器能夠檢測(cè)的最小信號(hào)幅度，通常以毫伏（mV）或微伏（μV）為單位。靈敏度越高，示波器能夠檢測(cè)的信號(hào)幅度就越小。示波器輸入端對(duì)信號(hào)的阻抗，通常以歐姆（Ω）或兆歐（MΩ）為單位。輸入阻抗越大，示波器對(duì)被測(cè)電路的影響就越小，但同時(shí)也可能導(dǎo)致信號(hào)失真。輸入阻抗示波器與被測(cè)電路之間的連接方式，主要有AC耦合、DC耦合和接地耦合等。AC耦合能夠?yàn)V除直流分量，適用于測(cè)量交流信號(hào)；DC耦合則能夠測(cè)量直流和交流分量，但需要考慮示波器輸入端的直流偏置電壓；接地耦合則通常用于測(cè)量對(duì)地電位的信號(hào)。耦合方式輸入阻抗與耦合方式04示波器的操作與使用開(kāi)機(jī)與關(guān)機(jī)正確開(kāi)啟和關(guān)閉示波器電源，并等待其穩(wěn)定工作。顯示屏調(diào)節(jié)調(diào)整示波器的亮度、對(duì)比度、聚焦等參數(shù)，以獲得清晰的波形顯示。探頭連接與校準(zhǔn)選擇合適的探頭，并將其連接到示波器輸入端，進(jìn)行校準(zhǔn)以確保測(cè)量準(zhǔn)確性。基本波形參數(shù)設(shè)置根據(jù)測(cè)量需求，設(shè)置示波器的掃描速度、時(shí)間基準(zhǔn)、電壓刻度等基本參數(shù)。示波器的基本操作信號(hào)捕獲與波形分析觸發(fā)設(shè)置調(diào)整觸發(fā)源、觸發(fā)模式（如自動(dòng)、單次、正常等）和觸發(fā)電平，以捕獲穩(wěn)定的波形。波形顯示與調(diào)節(jié)通過(guò)調(diào)節(jié)示波器的掃描速度、時(shí)間基準(zhǔn)和電壓刻度等參數(shù)，使波形在顯示屏上完整、穩(wěn)定地展現(xiàn)。波形存儲(chǔ)與回放將捕獲的波形進(jìn)行存儲(chǔ)，以便后續(xù)分析和處理；同時(shí)，也可以回放已存儲(chǔ)的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和參考。波形參數(shù)測(cè)量與分析利用示波器提供的測(cè)量功能，對(duì)波形的各種參數(shù)（如周期、頻率、峰值、平均值等）進(jìn)行測(cè)量和分析。示波器的測(cè)量功能電壓測(cè)量示波器可以測(cè)量信號(hào)電壓的峰值、平均值、最大值、最小值等參數(shù)。時(shí)間測(cè)量示波器可以測(cè)量信號(hào)周期、頻率、上升時(shí)間、下降時(shí)間等時(shí)間參數(shù)。相位測(cè)量示波器可以測(cè)量?jī)蓚€(gè)信號(hào)之間的相位差，幫助分析信號(hào)的相位關(guān)系。高級(jí)測(cè)量與分析功能如頻譜分析、波形運(yùn)算、濾波等，這些功能需要更高級(jí)的示波器型號(hào)和更復(fù)雜的操作技巧。05示波器的選購(gòu)與維護(hù)帶寬和采樣率帶寬決定了示波器能夠測(cè)量的信號(hào)頻率范圍，采樣率決定了示波器捕捉信號(hào)細(xì)節(jié)的能力。存儲(chǔ)深度和波形捕獲能力存儲(chǔ)深度決定了示波器能夠存儲(chǔ)的信號(hào)長(zhǎng)度，波形捕獲能力則決定了示波器捕捉偶發(fā)事件的能力。通道數(shù)根據(jù)實(shí)際需求選擇示波器的通道數(shù)，以便同時(shí)觀測(cè)多個(gè)信號(hào)。測(cè)量需求根據(jù)被測(cè)信號(hào)的頻率、幅度、相位等參數(shù)，選擇合適的示波器型號(hào)和探頭。示波器的選購(gòu)指南示波器的日常維護(hù)與保養(yǎng)使用環(huán)境示波器應(yīng)在干燥、通風(fēng)、無(wú)塵的環(huán)境中使用，避免受潮、受熱和受污染。02040301清潔保養(yǎng)定期用干凈的軟布和少量的清潔劑清潔示波器的表面和按鍵，保持儀器清潔。供電電源使用穩(wěn)定的電源，避免電源波動(dòng)對(duì)示波器造成損壞。存放條件不使用時(shí)，應(yīng)將示波器存放在干燥、通風(fēng)、避免陽(yáng)光直射的地方。檢查探頭連接是否正確，探頭是否衰減，輸入阻抗是否匹配，信號(hào)源是否正確。檢查示波器帶寬是否足夠，探頭是否受損，信號(hào)源是否穩(wěn)定。檢查觸發(fā)設(shè)置是否正確，存儲(chǔ)深度是否足夠，波形捕獲模式是否設(shè)置正確。查看示波器的錯(cuò)誤提示信息，根據(jù)提示信息進(jìn)行相應(yīng)的檢查和維修。示波器常見(jiàn)故障及排除方法無(wú)法顯示波形波形失真波形捕獲不穩(wěn)定儀器異常報(bào)警06示波器在電子測(cè)量中的應(yīng)用直流電壓測(cè)量示波器可以測(cè)量交流電壓的峰值、平均值、有效值等參數(shù)，以及交流電的波形。交流電壓測(cè)量電流測(cè)量示波器可以通過(guò)電流探頭或電流傳感器測(cè)量電路中的電流，并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的波形顯示。使用示波器測(cè)量電路中的直流電壓，通過(guò)探頭將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為示波器可識(shí)別的信號(hào)。電壓與電流的測(cè)量頻率與相位的測(cè)量頻率測(cè)量示波器可以測(cè)量信號(hào)的頻率，即單位時(shí)間內(nèi)信號(hào)重復(fù)的次數(shù)，通常以赫茲（Hz）表示。相位測(cè)量示波器可以測(cè)量?jī)蓚€(gè)信號(hào)之間的相位差，即兩個(gè)信號(hào)在時(shí)間上的偏移量，通常以度（°）表示