使用模拟示波器进行测量时需注意的重要事项
2014-03-08毕鹏杜福鹏
毕鹏,杜福鹏
(92493部队89分队,辽宁 葫芦岛 125000)
0 引 言
示波器作为时域测量领域的一种重要仪器,有着广泛的应用。近年来,数字示波器逐步普及,但模拟示波器由于价格低廉,仍被很多单位购买使用。在使用模拟示波器时,一些细节需要特别注意。若是忽略了这些细节,很可能影响模拟示波器的正确使用。
1 测量前需调节好的按钮与旋钮
在使用模拟示波器测量信号前,需要将示波器前面板上的各个按钮与旋钮调整好。
1)设置好输入耦合。耦合指的是一个电路与另外一个电路中的电信号的连接方式,输入耦合就指测试电路与示波器的连接[1]。使用前,需将各通道输入耦合设置为直流(DC),可显示所有输入信号。设置成交流(AC)则会过滤掉直流部分,设置成接地(GND),波形显示将只有一条直线,无法正常显示波形。
2)调整好触发模式。触发方式(TRIGGER MODE)分为正常(NORMAL)和自动(AUTO)两种[2]。使用模拟示波器进行测量前,应将触发方式设置成自动触发。正常模式,只有当输入信号满足设置的触发点时才进行扫描,否则屏幕无波形显示。即使没有触发,自动模式也能引起示波器的扫描,显示也总不会消失。将触发源(TRIGGER SOURCE)设置成与被检通道相对应(使用通道1时,设置成CH1),否则波形无法正常稳定显示。
3)调整好校准(VAR)旋钮。测量前,将各个通道垂直偏转系数旋钮(VOLT/DIV)上的校准旋钮(VAR)顺时针旋转至极限校准位置(CAL),将扫描时间系数对应的校准旋钮(VAR)顺时针旋转至极限校准位置(CAL)。对于一些出厂时间较早的模拟示波器,有对应的指示灯显示[3]。若未将以上几个旋钮调校准位置,就开始使用,测得的数据将不准确。
4)检查垂直系统与水平系统扩展按钮是否为扩展状态。若为扩展状态,不仅会使显示的波形亮度降低,而且影响使用结果。
5)调节好波形的轨迹与聚焦。聚焦控制旋钮用来调整波形的锐度,轨迹旋转控制把波形定位到屏幕的水平轴上。若开机后波形显示为一条倾斜直线,没有与水平刻度平行,应调节前面板上的轨迹旋转(TRACE ROTATION)旋钮(该旋钮一般设计为内陷,需用改锥调节),使之与水平刻度平行[4]。同样,使用前需调整聚焦(FOCUS)旋钮,使之为最佳状态,以免影响使用中的数据读取。
2 正确解决无波形显示的问题
一般情况下,在没有外接信号输入时,示波器的荧光屏上应该显示出一条直线。若没有波形显示,可按如下步骤检查:
1)检查触发方式(TRIGGER MODE)是否已设置成自动触发(AUTO),如果设置成正常(NORMAL)模式,可能由于没有满足设置的触发点而未进行扫描造成波形无显示。
2)按BEAM FIND按钮(较早出厂的模拟示波器具有此项功能),进行波形寻迹,以确认信号已正常输入。
3)上下调节垂直位置旋钮(VERTICAL POSITION)寻找波形,极个别情况下需要调节水平位置旋钮(HORIZONTAL POSITION),以免信号处于屏幕外而无法正常显示。
4)将调整亮度旋钮(INTEN)至最大。若是亮度较低,波形可能无显示。同时应检查垂直系统与水平系统扩展按钮是否为扩展状态。若为扩展状态,会使显示的波形亮度降低。
5)在外接信号没有显示时,可将模拟示波器自身的波形为方波的校准信号输入,来进行确认。若显示为一条直线,可能是垂直偏转系数设置的过大或者扫描时间系数设置的过小,造成方波显示不正常,需调节垂直偏转系数旋钮(VOLT/DIV)和扫描时间系数旋钮(TIME/DIV)至合适位置。
3 波形显示不稳时的解决方案
当输入的信号无异常而模拟示波器上显示的波形不稳定时(如波形朝某一方向移动)时,可按如下步骤检查。
1)检查触发源(TRIGGER SOURCE)是否与当前所选通道一致。若选用内触发,在使用CH1时,触发源(TRIGGER SOURCE)也应选CH1。使用外触发时,触发源(TRIGGER SOURCE)应选外触发(EXT),否则会出现波形不稳定情况。
2)调整触发电平。触发电路担当比较器的工作,当进入比较器的另外一个输入口的触发信号与设定值相匹配的时候,示波器产生触发。利用触发电平,可以稳定重复信号,或者触发单一的事件。当触发电平过大或者过小时,均可能使波形显示不稳定。用电平调节旋钮(LEVEL)调节触发信号的触发电平,顺时针旋转时触发电平上升,逆时针旋转时触发电平下降,可反复调节触发电平,使波形稳定显示。
3)调节释抑时间(HOLD OFF)。触发器释抑时间是发生正确触发后的一段时间,在这段时间内,示波器不能触发[5]。当触发源是复杂波形的时候,该特性能发挥作用,其结果是,只有在适当的触发点示波器才能触发。当调节触发电平仍不能是波形稳定显示时,需使用释抑(HOLD OFF)旋钮,适当调节波形的释抑时间,可使波形稳定显示。
4 结束语
在使用模拟示波器测量信号遇到麻烦时,按照文中提到的方案,问题大多可以得到解决。如果仍有其他问题,查阅仪器使用说明书河相关技术文件,反复探索,最终均可得到满意的测量结果。□
[1] 王志田主编.无线电电子学计量[M].北京:原子能出版社,2002.06.
[2] GOS-620 20MHz Dual Trace Oscilloscope User Manual,GW Instek.
[3] 2235示波器使用说明书,上海无线电二十一厂.
[4] Oscilloscope Operation Manual,Hitachi Denshi,Ltd..
[5] HH4369通用示波器技术说明书,红华仪器厂.