數字示波器的基本原理是將模擬信號轉換為數字信號,并通過顯示器顯示出來。具體過程包括采樣、量化、編碼和顯示四個步驟:
采樣:將連續時間信號轉換為離散時間信號。采樣頻率越高,采樣點之間的間隔越小,對信號的還原能力越強。常用的采樣頻率有100MHz、200MHz、500MHz等。
量化:將采樣得到的離散時間信號轉換為數字信號。量化過程中,將每個采樣點的電壓值映射到一個整數,這個整數就是該采樣點的量化值。量化位數越多,表示電壓值的范圍越大,對信號的還原能力越強。常用的量化位數有8位、12位、16位等。
編碼:將量化后的數字信號轉換為二進制代碼,以便后續處理和顯示。
顯示:顯示器將接收到的二進制代碼轉換為可視化波形,用戶可以通過觀察波形來分析電路的工作狀態。
此外,數字示波器還包含輸入通道、采樣和量化模塊、存儲器、處理器以及控制和接口等組成部分。這些部分共同協作,實現信號的采集、處理、存儲和顯示。 數字示波器能夠精確地測量和分析這些設備的信號,為工程師提供可靠的測試數據。泰克示波器廠家供應
示波器的獨特之處在于能將隱形的電信號轉化為直觀的圖像,為科研人員揭開電現象神秘面紗提供了強大工具。它是展示波形輪廓的儀器,更是電子工程師不可或缺的“視覺延伸”,助力他們洞察電路世界的奧秘,無論是排查故障還是評估系統效能。示波器的發展歷程見證了從模擬到數字的跨越,特別是數字存儲示波器(DSO)的興起,標志著技術的一大飛躍。這里的“存儲”概念,并非指將波形數據長久保存于外部存儲設備,而是相對于模擬示波器的即時顯示特性而言,數字示波器內部進行了數據的暫時緩存與處理。模擬示波器的工作原理依賴于陰極射線管(CRT),它通過電子束在磁場中的偏轉來即時描繪出信號的波形圖,這一過程如同現場直播,沒有中間存儲環節。相比之下,數字示波器的工作流程更為復雜且高效:首先,其前端配備的高性能模數轉換器(ADC)以驚人的速度——每秒數百萬次乃至數十億次——對被測信號進行采樣;然而,由于后端顯示設備(如液晶屏)的刷新率相對較低,通常為幾十至一百多赫茲,因此無法直接實時顯示所有采樣數據。為此,數字示波器內部采用了先進的存儲與處理機制,先將采樣數據暫存,再根據需要進行處理與顯示,從而實現了對高速信號的捕捉與展示。泰克示波器廠家供應除了基本的測量功能外,數字示波器還擁有眾多實用的特性。
示波器是一種用途十分廣闊的電子測量儀器。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的變化過程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束,打在涂有熒光物質的屏面上,就可產生細小的光點(這是傳統的模擬示波器的工作原理)。在被測信號的作用下,電子束就好像一支筆的筆尖,可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。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。
示波器的輸入通道是指示波器可以接收和顯示的信號源數量。通常示波器的通道數量在2到20個之間,常見的有2個或4個通道。不同類型的示波器可以接受不同類型的信號輸入:數字示波器(DSO)只具有模擬信號輸入通道。混合信號示波器(MSO)同時具有模擬信號輸入通道和數字信號輸入通道。例如,KeysightIn?niiVision系列MSO提供20個通道,其中16個是數字通道,4個是模擬通道。在選擇示波器時,需要根據實際應用場景確保有足夠的輸入通道數量。如果您需要同時顯示4個信號,但示波器只有2個輸入通道,那顯然是不夠的,會出現問題。數字示波器是一種將模擬信號轉換為數字信號并進行顯示的測試儀器。
波形捕獲率,作為示波器性能的關鍵指標,衡量著其捕捉并更新波形顯示的速度。盡管在視覺上,示波器似乎持續展示著“實時”波形,這實則是高速更新造成的錯覺,讓人難以察覺其間的變化。實際上,在每次波形被成功捕獲并顯示之前,都存在一個短暫的靜默期,也被稱為“死區時間”,這段時間內,波形的一部分信息將無法被示波器捕捉并顯示。這意味著,如果在這段死區時間內,信號中出現了偶發的異常或毛刺,它們很可能會被遺漏,無法被觀測到。因此,提升波形捕獲率顯得尤為重要。捕獲率越高,意味著死區時間被縮短,從而增加了捕捉到這些偶發事件或毛刺的機會。以具體場景為例,假設您正在監測的信號中,每50,000個周期才偶爾出現一次毛刺。如果您的示波器具備每秒捕獲100,000個波形的能力,那么理論上每秒內就有兩次機會捕捉到這一毛刺。相反,如果示波器的捕獲率為每秒800個波形,那么捕捉到這一毛刺的平均時間將延長至一分鐘之久,這無疑會增加等待和錯過重要信號特征的風險。因此,高捕獲率對于確保信號監測的準確性和及時性至關重要。高級示波器還具備自動測量和校準功能,可以自動計算并顯示電信號的多個參數值,如峰峰值、平均值、有效值。泰克示波器廠家供應
數字示波器以其高精度、多功能性、良好的顯示效果、便捷的數據存儲與傳輸及廣泛的應用領域和便攜性等特點。泰克示波器廠家供應
通訊技術
示波器在通訊技術領域也具有重要應用。在通訊設備的制作、測試、維修等環節中,示波器用于精確測量各種信號,幫助通訊工程師了解通訊系統建設的參數和性能。通過示波器的讀數,可以提高通訊系統的穩定性和容錯能力,確保信息傳輸的準確性和可靠性。
醫療設備
在醫療設備領域,示波器用于檢測各種生物電信號的穩定性、質量和干擾等問題。例如,在心電圖儀和腦電圖儀等設備中,示波器可以檢測心電信號和腦電信號的特征,幫助醫生更準確地進行疾病診斷和治好。此外,示波器還可以用于測試其他醫療設備的性能和安全性,確保醫療設備在使用過程中的準確性和可靠性。 泰克示波器廠家供應