糞便氣體檢測測定分析儀器--TN4

自從示波器問世以來，它一直是*重要、*常用的電子測試工具之一 ；由於電子技術的發展，示波器的能力也在不斷提升，其性能與價格也五花八門，市場參差不齊，本文從多方麵闡述您如何選擇示波器。
　　您要知道您用示波器觀察什麼？既您要捕捉並觀察的信號其典型性能是什麼？您的信號是否有複雜的特性？您的信號是重複信號還是單次信號？您要測量的信號過渡過程帶寬，或者上升時間是多大？您打算用何種信號特性來觸發短脈衝、脈衝寬度、窄脈衝等？您打算 同時顯示多少信號，模擬還是數字？總之，傳統的觀點認為模擬示波器具有熟悉的麵板控製，價格低廉，因而總覺得模擬示波器“使用方便”。但是隨著A/D轉換器速度逐年提高和價格不斷降低，以及數字示波器不斷增加的測量能力和實際上不受限製的各種功能，數字示波器已獨領風騷。
　　帶寬如何？帶寬一般定義為正弦輸入信號幅度衰減到-3dB時的頻率，即70.7%，帶寬決定示波器對信號的基本測量能力。隨著信號頻率的增加，示波器對信號的準確顯示能力將下降，如果冇有足夠的帶寬，示波器將無法分辨高頻變化。幅度將出現失真，邊緣將會消失，細節數據將被丟失。如果冇有足夠的帶寬，得到的關於信號的所有特性，響鈴和振鳴等都毫無意義。
　　一個決定您所需要的示波器帶寬有效的經驗法則是“5倍準則”；即將您要測量的信號*高頻率分量乘以5。這將會使您在測量中獲得高於2%的精度。
　　在某些應用場合，您不知道你的感興趣的信號帶寬，但是您知道它的*快上升時間，大多數字示波器的頻率響應用下麵的公式來計算關聯帶寬和儀器的上升時間：Bw=0.35/信號的*快上升時間。
　　帶寬有兩種類型：重複（或等效時間）帶寬和實時（或單次）帶寬。重複帶寬隻適用於重複的信號，顯示來自於多次信號采集期間的采樣。實時帶寬是示波器的單次采樣中所能捕捉的*高頻率，且當捕捉的事件不是經常出現時要求相當苛刻。實時帶寬與采樣速率聯係在一起。
　　由於更寬的帶寬往往意味著更高的價格，因此應對照你的預算來評定通常要觀察信號的頻率成分。
　　采樣速率怎樣？定義為每秒采樣次數（S/s），指數字示波器對信號采樣的頻率。示波器的采樣速率越快，所顯示的波形的分辨率和清晰度就高，重要信息和事件丟失的概率就越小。
　　如果需要觀測較長時間範圍內的慢變信號，則*小采樣速率就變得較為重要。為了在顯示的波形記錄中保持固定的波形數，需要調整水平控製按鈕，而所顯示的采樣速率也將隨著水平調節按鈕的調節而變化。
　　如何計算采樣速率？計算方法取決於所測量的波形的類型，以及示波器所采用的信號重建方式。
　　為了準確地再現信號並避免混淆，奈奎斯定理規定：信號的采樣速率必須不小於其*高頻率成分的兩倍。然而，這個定理的前提是基於無限長時間和連續的信號。由於冇有示波器可以提供無限時間的記錄長度，而且，從定義上看，低頻乾擾是不連續的，所以采用兩倍於*高頻率成分的采樣速率通常是不夠的。
　　實際上，信號的準確再現取決於其采樣速率和信號采樣點間隙所采用的插值法。一些示波器會為操作者提供以下選擇：測量正弦信號的正弦插值法，以及測量矩形波、脈衝和其他信號類型的線性插值法。
　　有一個在比較取樣速率和信號帶寬時很有用的經驗法則：如果您正在觀察的示波器有內插（通過篩選以便在取樣點間重新生成），則（取樣速率/信號帶寬）的比值至少應為4∶1。無正弦內插時，則應采取10∶1的比值。
　　屏幕刷新率多快？所有的示波器都會閃爍。也就是說，示波器每秒鐘以特定的次數捕獲信號，在這些測量點之間將不再進行測量。這就是波形捕獲速率，也稱屏幕刷新率，表示為波形數每秒（wfms/s）。采樣速率表示的是示波器在一個波形或周期內，采樣輸入信號的頻率; 波形捕獲速率則是指示波器采集波形的速度。波形捕獲速率取決於示波器的類型和性能級彆，且有著很大的變化範圍。高波形捕獲速率的示波器將會提供更多的重要信號特性，並能極大地增加示波器快速捕獲瞬時的異常情況，如抖動、矮脈衝、低頻乾擾和瞬時誤差的概率。
　　數字存儲示波器（DSO）使用串行處理結構每秒鐘可以捕獲10到5000個波形。DPO數字熒光示波器采用並行處理結構，可以提供更高的波形捕獲速率，有的高達每秒數百萬個波形，大大提高了捕獲間歇和難以捕捉事件的可能性，並能讓您更快地發現信號存在的問題。
　　存儲深度是多少？存儲深度是示波器所能存儲的采樣點多少的量度。如果您需要不間斷的捕捉一個脈衝串，則要求示波器有足夠的存儲器以便捕捉整個事件。將所要捕捉的時間長度除以**重現信號所須的取樣速度，可以計算出所要求的存儲深度，也稱記錄長度。
　　在正確位置上捕捉信號的有效觸發，通常可以減小示波器實際需要的存儲量。
    存儲深度與取樣速度密切相關。您所需要的存儲深度取決於要測量的總時間跨度和所要求的時間分辨率。
　　現代的示波器允許用戶選擇記錄長度，以便對一些操作中的細節進行優化。分析一個十分穩定的正弦信號，隻需要500點的記錄長度；但如果要解析一個複雜的數字數據流，則需要有一百萬個點或更多點的記錄長度。
　　要求何種觸發？示波器的觸發能使信號在正確的位置點同步水平掃描，決定著信號特性是否清晰。觸發控製按鈕可以穩定重複的波形並捕獲單次波形。
　　大多數通用示波器的用戶隻采用邊沿觸發方式，您可能發現擁有其它觸發能力在某些應用是有益的。特彆是對新設計產品的故障查尋。先進的觸發方式可將所關心的事件分離出來，從而*有效地利用取樣速度和存儲深度。
　　現今有很多示波器，具有先進的觸發能力：您能根據由幅度定義的脈衝（如短脈衝），由時間限定的脈衝（脈衝寬度、窄脈衝、轉換率、建立/保持時間）和由邏輯狀態或圖形描述的脈衝（邏輯觸發）進行觸發。擴展和常規的觸發功能組合也幫助顯示視頻和其它難以捕捉的信號，如此先進的觸發能力，在設置測試過程時提供了很大程度的靈活性，而且能大大地簡化工作。
　　有多少通道？您需要的通道數取決於您的應用。對於通常的經濟型故障查尋應用來說，需要的是雙通道示波器。然而，如果要求觀察若乾個模擬信號的相互關係，將需要一台4通道示波器。許多工作於模擬與數字兩種信號的係統的工程師也考慮采用4通道示波器。還有一種較新的選擇，即所謂混合信號示波器，它將邏輯分析儀的通道計數及觸發能力與示波器的較高分辨率綜合到具有時間相關顯示的單一儀器之中。
　　您能發現這些難以捉摸的異常現象嗎？三個主要因素影響著示波器顯示日常測試與調試中所遇到的未知和複雜信號的能力：屏幕更新速率、波形捕獲方式、和觸發能力。波形捕獲模式有以下幾種：采樣模式、峰值檢測模式、高分辨率模式、包絡模式、平均值模式等。總之更新速率給您關於示波器對信號和控製的變化反應有多快的概念，而峰值檢測有助於在較慢的信號中捕捉快速信號的峰值。*好的辦法是看看示波器對您的信號處理情況，觀察一下更新速率和峰值檢測的反應，以確信這些功能並未因其它方麵缺乏靈活性而受到損害。
　　示波器的指標精度如何？示波器的指標有很多：如垂直靈敏度、掃描速度、增益精度、時間基準、垂直分辨率、保修期等。
　　確定所需要的分析功能？數字示波器的*大優點是它們能得到的數據進行測量，且按一下按鈕即可實現各種分析功能。雖然可利用的功能因廠家和型號而異，但它們一般包括諸如頻率、上升時間、脈衝寬度等等的測量。某些數字示波器還提供快速傅裡葉變換（FFT）功能。
　　探頭和附件如何？容易忘記的一點是，當安上探頭時，它就成為電路的一部分了。結果它將造成電阻性、電容性和電感性負載，使示波器呈現出與被測對象不同的測量結果。因此，針對不同應用應備有適當的探針，然後選擇其中一種，使負載效應*小，使信號得到***的複現。由於SMT元件的發展，連接更因難。
　　您能不費力地使用這台示波器嗎？很顯然，如果您不能訪問各種功能，或者要花很多時間去學習它們，那麼您的示波器將價值不大。
　　示波器的數據管理和連接性怎樣？對測量結果的分析是非常重要的。將信息和測量結果在高速通信網絡中便捷地保存和共享也變得日益重要。
　　示波器的互聯性提供對結果的**分析能力並簡化結果的存檔和共享。一些示波器通過標準的接口（GPIB、RS-232、USB、以太網）和網絡通信模式提供一係列的功能和控製方式。
　　示波器是否可具有擴展性？示波器應該能夠不斷地適應需求的變化。一些示波器可以隨機擴展：
　　○ 增加通道的內存以分析更長的記錄長度
　　○ 增加麵對具體應用的測量功能
    ○ 有一整套兼容的探頭和模塊，加強示波器的能力
　　○ 同通用第三方的Windows兼容的分析軟件協同工作
　　○ 增加附件，如電池組和機架固定件等。