什么是示波器？

示波器以前稱(chēng)為錄波器，是一種用于圖形化顯示電信號(hào)及其隨時(shí)間的變化情況的儀器。它通過(guò)連接傳感器來(lái)測(cè)量這些電信號(hào)，傳感器是一種能夠?qū)⒙?、光、熱等物理刺激轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的裝置。例如，麥克風(fēng)是將聲音轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器。

從示波器的工作原理到如何找到合適的示波器，此處我們將為您介紹關(guān)于示波器的全面知識(shí)。

·示波器有什么用途？

·誰(shuí)會(huì)使用示波器？

·示波器如何工作？

·示波器測(cè)量什么？

·示波器類(lèi)型

·示波器、數(shù)字萬(wàn)用表和電壓表的比較

·如何選擇最合適的示波器

·示波器的歷史

·示波器資源

示波器有什么用途？

示波器通常用于設(shè)計(jì)、制造或維修電子設(shè)備。工程師借助示波器測(cè)量電氣現(xiàn)象，迅速準(zhǔn)確地解決測(cè)量中遇到的難題，從而驗(yàn)證其設(shè)計(jì)方案，或確認(rèn)傳感器是否處于正常工作狀態(tài)。

誰(shuí)會(huì)使用示波器？

科學(xué)家、工程師、物理學(xué)家、維修技師和教育工作者可使用示波器來(lái)觀察信號(hào)隨時(shí)間的變化。汽車(chē)工程師可能會(huì)使用示波器將傳感器發(fā)來(lái)的模擬數(shù)據(jù)與引擎控制單元的串行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來(lái)。與此同時(shí)，醫(yī)療研究員可能會(huì)使用示波器來(lái)測(cè)量腦波。這種儀器功能強(qiáng)大，用途廣泛。

示波器如何工作？

示波器主要有三種系統(tǒng)：垂直系統(tǒng)、水平系統(tǒng)和觸發(fā)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)共同提供有關(guān)電信號(hào)的信息，因此示波器可以準(zhǔn)確地重建電信號(hào)。下圖是示波器的框圖。

第一級(jí)處理信號(hào)電壓，對(duì)其進(jìn)行衰減或放大，以優(yōu)化信號(hào)的振幅，這被稱(chēng)為垂直系統(tǒng)，因?yàn)樗蕾?lài)于垂直刻度控制。隨后，信號(hào)被傳送到采集模塊，這里的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 負(fù)責(zé)對(duì)信號(hào)電壓進(jìn)行采樣，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式值。水平系統(tǒng)則包含一個(gè)采樣時(shí)鐘，它為每個(gè)電壓采樣提供了精確的時(shí)間（水平）坐標(biāo)。采樣時(shí)鐘驅(qū)動(dòng) ADC，其數(shù)字輸出作為記錄點(diǎn)存儲(chǔ)在采集存儲(chǔ)器中。觸發(fā)系統(tǒng)負(fù)責(zé)檢測(cè)輸入信號(hào)流中用戶指定的條件，并將其作為波形記錄的時(shí)間參考。顯示符合觸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的事件，以及事件前后的波形數(shù)據(jù)。

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示波器

高速數(shù)字化儀

探頭和附件

示波器測(cè)量什么？

簡(jiǎn)而言之，示波器測(cè)量電壓波。在示波器屏幕上，電壓垂直顯示在Y 軸上，時(shí)間水平顯示在 X 軸上。顯示屏的強(qiáng)度或亮度有時(shí)稱(chēng)為 Z 軸。由此得出的圖表可以告訴您有關(guān)信號(hào)的許多信息，包括：

·信號(hào)的時(shí)間值和電壓值

·振蕩信號(hào)的頻率

·電路中通過(guò)信號(hào)表示的“移動(dòng)部件”

·信號(hào)中的特定部分與其他部分相比出現(xiàn)的頻率

·是否有故障組件導(dǎo)致信號(hào)失真

·信號(hào)中有多少是直流電(DC) 或交流電 (AC)

·信號(hào)中的噪音部分

·噪音是否隨時(shí)間變化

示波器、數(shù)字萬(wàn)用表和電壓表的比較

示波器、數(shù)字萬(wàn)用表、電壓表—它們有什么區(qū)別，可以互換嗎？電壓表測(cè)量電路上兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差。數(shù)字萬(wàn)用表可以測(cè)量電壓，但它也可以測(cè)量電流和電阻。示波器可以顯示電壓隨時(shí)間的變化情況。通常情況下，隨著應(yīng)用程序越來(lái)越先進(jìn)，儀器也會(huì)越來(lái)越先進(jìn)。

示波器類(lèi)型

示波器可分為模擬和數(shù)字兩種類(lèi)型。模擬示波器捕捉并展示電壓波形的原始狀態(tài)，而數(shù)字示波器則通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器捕捉電壓波形，并將其以數(shù)字形式存儲(chǔ)。在調(diào)試和設(shè)計(jì)領(lǐng)域，數(shù)字示波器廣受工程師們的青睞。數(shù)字示波器一般分為五類(lèi)，從經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的通用型到高端復(fù)雜型，價(jià)格逐漸上升，同時(shí)功能和精度也相應(yīng)提升。

·數(shù)字存儲(chǔ)示波器(DSO)：這是一種傳統(tǒng)的數(shù)字示波器，專(zhuān)為低重復(fù)率或單次高速多通道設(shè)計(jì)應(yīng)用打造。

·數(shù)字熒光示波器(DPO)：DPO 采用全新的示波器架構(gòu)，與 DSO 不同，可實(shí)時(shí)提供 Z 軸（強(qiáng)度）信息。DPO 是適用于各種應(yīng)用的最佳通用設(shè)計(jì)和故障診斷工具，它們經(jīng)常被用于高級(jí)分析、通信屏蔽測(cè)試、間歇信號(hào)的數(shù)字調(diào)試、重復(fù)數(shù)字設(shè)計(jì)以及時(shí)序應(yīng)用。

·混合信號(hào)示波器(MSO)：是一種DSO，MSO 用于顯示和比較模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。它憑借強(qiáng)大的數(shù)字觸發(fā)功能、高分辨率數(shù)據(jù)采集能力以及分析工具，成為了快速調(diào)試數(shù)字電路的首選儀器。

·混合域示波器(MDO)：這些示波器不僅具備與混合信號(hào)示波器相同的功能，還額外提供了內(nèi)置頻譜分析儀，從而在模擬和數(shù)字功能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步增加了射頻調(diào)試的能力。

·數(shù)字采樣示波器：對(duì)于需要分析超高速信號(hào)的應(yīng)用，采樣示波器通過(guò)支持超低抖動(dòng)采集功能，提供抖動(dòng)和噪聲分析。對(duì)于重復(fù)信號(hào)，它能夠提供比其他示波器高出10 倍的帶寬和高速定時(shí)。

閱讀更多有關(guān)示波器類(lèi)型和特性的信息，找到適合您應(yīng)用的示波器。

如何選擇最合適的示波器

在選擇合適的示波器時(shí)，需要綜合考慮多個(gè)因素，包括帶寬、波形捕獲率、采樣率、上升時(shí)間、觸發(fā)能力以及價(jià)格等。就像相機(jī)的快門(mén)速度、照明條件和光圈都會(huì)影響其清晰準(zhǔn)確地捕捉圖像的能力一樣，示波器的性能考慮因素也會(huì)顯著影響其獲得所需信號(hào)完整性的能力。要進(jìn)一步了解這些標(biāo)準(zhǔn)以及它們與您的應(yīng)用之間的關(guān)系，請(qǐng)閱讀我們關(guān)于如何評(píng)估示波器的深入探討。

示波器的歷史

1897年，德國(guó)物理學(xué)家卡爾·費(fèi)迪南德·布勞恩發(fā)明了陰極射線管，并由此發(fā)明了第一臺(tái)示波器。幾十年后，AC Cossor公司對(duì)示波器進(jìn)行了改進(jìn)和升級(jí)。1934年，通用無(wú)線電公司（General Radio）發(fā)布了第一臺(tái)商用示波器，這也是第一臺(tái)在實(shí)驗(yàn)室外使用的示波器。1946年，霍華德·沃勒姆和梅爾文·杰克·默多克創(chuàng)立了泰克公司（Tektronix），該公司后來(lái)發(fā)展成為世界領(lǐng)先的示波器制造商。此后，泰克公司不斷推出創(chuàng)新技術(shù)，包括1971年推出的第一臺(tái)數(shù)字示波器和2020年推出的首個(gè)示波器云端軟件解決方案——TekDrive 。示波器是每位工程師工作臺(tái)上的必備工具，甚至在歷史上許多著名電影中都有出現(xiàn)。您可以訪問(wèn)泰克博物館網(wǎng)站，查看電影中出現(xiàn)的示波器完整列表。

示波器資源

數(shù)字示波器是幫助工程師應(yīng)對(duì)當(dāng)今嚴(yán)苛測(cè)量挑戰(zhàn)的關(guān)鍵。泰克是示波器領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者，提供各種示波器，以滿足最先進(jìn)應(yīng)用的需求。立即選購(gòu)示波器，或聯(lián)系泰克代表申請(qǐng)示波器演示。

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