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示波器测量电压的方法以及使用注意事项

eefocus ·2020-09-14 00:00·电子工程世界
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示波器测电压的方法有哪些?我们利用示波器可以观察到各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,同时还能测量各种不同的电量,比如电压、电流等等。示波器(数字示波器)的显示电路包括示波管及其控制电路两部分,其中示波管是一种特殊的电子管,由电子枪、荧光屏和偏转系统 3 部分组成,是示波器的重要组成部分。利用示波器所作的任何测量都可以看做对电压的测量,本文主要介绍了示波器测电压的方法及其使用注意事项。


一、示波器测电压的方法
直接测量法
所谓直接测量法,就是直接从屏幕上量出被测电压波形的高度,然后换算成电压值。定量测试电压时,一般把 Y 轴灵敏度开关的微调旋钮转至“校准”位置上,这样,就可以从“V/div”的指示值和被测信号占取的纵轴坐标值直接计算被测电压值。所以,直接测量法又称为标尺法。


(1)直流电压的测量
将 Y 轴输入耦合开关置于“地”位置,触发方式开关置“自动”位置,使屏幕显示一水平扫描线,此扫描线便为零电平线。


将 Y 轴输入耦合开关置“DC”位置,加入被测电压,此时,扫描线在 Y 轴方向产生跳变位移 H,被测电压即为“V/div”开关指示值与 H 的乘积。


直接测量法简单易行,但误差较大。产生误差的因素有读数误差、视差和示波器的系统误差(衰减器、偏转系统、示波管边缘效应)等。


(2)交流电压的测量
将 Y 轴输入耦合开关置于“AC”位置,显示出输入波形的交流成分。如交流信号的频率很低时,则应将 Y 轴输入耦合开关置于“DC”位置。


将被测波形移至示波管屏幕的中心位置,用“V/div”开关将被测波形控制在屏幕有效工作面积的范围内,按坐标刻度片的分度读取整个波形所占 Y 轴方向的度数 H,则被测电压的峰 - 峰值 VP-P 可等于“V/div”开关指示值与 H 的乘积。如果使用探头测量时,应把探头的衰减量计算在内,即把上述计算数值乘 10。例如示波器的 Y 轴灵敏度开关“V/div”位于 0.2 档级,被测波形占 Y 轴的坐标幅度 H 为 5div,则此信号电压的峰 - 峰值为 1V。如是经探头测量,仍指示上述数值,则被测信号电压的峰 - 峰值就为 10V。

比较测量法
比较测量法就是用一已知的标准电压波形与被测电压波形进行比较求得被测电压值。


将被测电压 Vx 输入示波器的 Y 轴通道,调节 Y 轴灵敏度选择开关“V/div”及其微调旋钮,使荧光屏显示出便于测量的高度 Hx 并做好记录,且“V/div”开关及微调旋钮位置保持不变。


去掉被测电压,把一个已知的可调标准电压 Vs 输入 Y 轴,调节标准电压的输出幅度,使它显示与被测电压相同的幅度。此时,标准电压的输出幅度等于被测电压的幅度。比较法测量电压可避免垂直系统引起和误差,因而提高了测量精度。

二、示波器使用注意事项
为了仪器操作人员的安全和仪器安全,仪器在安全范围内正常工作,保证测量波形准确、数据可靠,应注意:


1、用户如须要测量开关电源(开关电源初级,控制电路)、UPS(不间断电源)、电子整流器、节能灯、变频器等类型产品或其它与市电 AC220V 不能隔离的电子设备进行浮地信号测试时,必使用 DP100 高压隔离差分探头;


2、通用示波器通过调节亮度和聚焦旋钮使光点直径较小以使波形清晰,减小测试误差;不要使光点停留在一点不动,否则电子束轰击一点宜在荧光屏上形成暗斑,损坏荧光屏;


3、通用示波器的外壳,信号输入端 BNC 插座金属外圈,探头接地线,AC220V 电源插座接地线端都是相通的。如仪器使用时不接大地线,直接用探头对浮地信号测量,则仪器相对大地会产生电位差;电压值等于探头接地线接触被测设备点与大地之间的电位差。这将对仪器操作人员、示波器、被测电子设备带来严重安全危险;


4、测量系统 - 例如示波器、信号源;打印机、计算机等设备等。被测电子设备 - 例如仪器、电子部件、电路板、被测设备供电电源等设备接地线必须与公共地(大地)相连;


5、TDS1000/TDS2000 系列泰克示波器配合探头使用时,只能测量(被测信号 - 信号地就是大地,信号端输出幅度小于 300VCATII)信号的波形。绝对不能测量市电 AC220V 或与市电 AC220V 不能隔离的电子设备的浮地信号。(浮地是不能接大地的,否则造成仪器损坏,如测试电磁炉。

其他注意事项
1、热电子仪器一般要避免频繁开机、关机,示波器也是这样;
2、如果发现波形受外界干扰,可将示波器外壳接地;
3、关机前先将辉度调节旋钮沿逆时针方向转到底,使亮度减到 zui 小,然后再断开电源开关;
4、在观察荧屏上的亮斑并进行调节时,亮斑的亮度要适中,不能过亮;
5、“Y 输入”的电压不可太高,以免损坏仪器,在 zui 大衰减时也不能超过 400V.

“Y 输入”导线悬空时,受外界电磁干扰出现干扰波形,应避免出现这种现象。


示波器测电压的方法有哪些呢?在使用时又要注意哪些事项呢?相信在小编的详细介绍下,大家对示波器的这两个问题都有了更深的认识吧。我们知道虽然示波器分类好几类,型号也是各有不同,但是除了在频带宽度及输入灵敏福等不完全相同外,其使用方法基本是一样的。

关键字: 示波器 测量电压 注意事项 编辑:什么鱼 引用地址: http://news.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/ic510032.html 本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
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