示波器时间调节与读取：从基础到实战

示波器时间调节与读取：从基础到实战

引用

CSDN

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https://blog.csdn.net/2409_87378937/article/details/144884659

示波器是电子工程师常用的测量工具，其时间调节与读取功能对于准确分析信号特性至关重要。本文将从时间基准、水平位置、触发设置等多个维度，结合具体案例，为您详细解析示波器的时间调节与读取方法。

时间基准（Time Base）

s/div（秒/格）

• 含义：s/div表示每格在水平轴上对应的时间长度。
• 作用：决定了显示波形的时间分辨率，即横轴上的标度。
• 示例：如果设置为10 ms/div，每个水平格子代表10毫秒。

调节时间基准

基本步骤：

1. 选择菜单或旋钮：大多数示波器通过一个专门的旋钮来调整时间基准。有些型号可能还提供菜单选项。
2. 观察波形变化：随着旋钮的转动，屏幕上的波形会在水平轴上进行拉伸或压缩。
3. 选择合适的时基：根据待测信号的周期属性，选择能清晰显示至少一个完整周期的时间基准。

示例：
如果你要测量一个频率为1 kHz的正弦波信号，即周期为1 ms，可以选择1 ms/div的时间基准，这样可以在屏幕上看到大约10个周期的波形，有利于观察细节。

时间基准范围

不同的示波器型号具有不同的时间基准范围，通常从数纳秒到数十秒不等。高端示波器可能支持更宽广的范围，以适应从超高速数字信号到慢速生物信号等各种应用。

图：普源精电DHO4000水平菜单设置界面

水平位置（Horizontal Position）

含义及作用

• 水平位置：用于在水平方向上移动整个波形，使特定部分居中显示。
• 作用：帮助用户对准特定事件（如触发点）或感兴趣的波形区域。

调节水平位置

基本步骤：

1. 选择菜单或旋钮：找到示波器面板上的水平位置调节旋钮或相关菜单。
2. 旋转调节：顺时针或逆时针旋转该旋钮，将波形在屏幕上左右移动。
3. 定位触发点：一般情况下，将触发点（通常标记为小三角形）调整到屏幕中央或左侧，以便清晰显示触发后的波形变化。

示例：
在测量一个复杂信号时，你可能希望观察某个特定事件后的变化。这时，可以通过调节水平位置将该事件对准屏幕中央，以便详细分析后续波形。

触发（Trigger）设置

触发电平（Trigger Level）

• 含义：触发电平设定了示波器开始捕捉信号的电压水平。
• 作用：确保波形在特定电压水平被捕捉，从而使波形稳定显示。

边沿触发（Edge Trigger）

• 含义：边沿触发模式下，示波器将在信号上升沿或下降沿达到触发电平时捕获波形。
• 作用：常用于周期性信号的捕捉，例如方波或脉冲信号。

调节边沿触发：

1. 选择触发类型：在触发菜单中选择“Edge”（边沿）触发方式。
2. 选择触发通道：指定用于触发的输入通道，如CH1或CH2。
3. 选择触发边沿：选择上升沿或下降沿触发。
4. 设置触发电平：通过触发电平旋钮或菜单设置合适的触发电压。

其他触发类型

脉宽触发（Pulse Width Trigger）

• 含义：在特定脉宽条件下触发捕获。
• 应用：检测异常宽度的脉冲，如毛刺或瞬态干扰。

视频触发（Video Trigger）

• 含义：在视频信号的特定行或帧同步信号处触发。
• 应用：用于视频信号分析和故障排除。

图：普源精电DHO4000示波器触发菜单设置界面

实际应用案例

为了深入理解如何调节和读取时间，以下列举几个具体应用案例：

案例1：测量微秒级脉冲宽度

假设需要测量一个脉冲信号的宽度，该脉冲信号的宽度为50微秒。

步骤：

1. 连接探头：将探头连接到脉冲信号源，并接地。
2. 设置垂直灵敏度：选择合适的V/div，使波形清晰显示。
3. 设置时间基准：选择20 µs/div的时间基准，使一个脉冲占据两个格子以上。
4. 设置触发：选择上升沿触发，设置触发电平稍低于脉冲峰值。
5. 捕捉波形：按下单次触发按钮，捕捉并冻结波形。
6. 读取时间：用光标测量脉冲宽度，或者直接使用自动测量功能。

案例2：观察电源启动波形

假设需要观察一个电源电压从0到稳态值的启动过程。

步骤：

1. 连接探头：将探头连接到电源输出端，并接地。
2. 设置垂直灵敏度：选择合适的V/div，使波形填充屏幕高度。
3. 设置时间基准：选择100 ms/div的时间基准，以便观察几秒钟内的变化。
4. 设置触发：选择上升沿触发，设置触发电平略高于0V。
5. 捕捉波形：按下单次触发按钮，启动电源，捕捉启动过程中的电压变化。
6. 观察波形：分析电压上升的斜率、过渡时间及稳态值。

案例3：频谱分析

假设需要分析一个混合信号的频谱成分。

步骤：

1. 连接探头：将探头连接到信号源输出端，并接地。
2. 设置垂直灵敏度：选择合适的V/div，使波形清晰可见。
3. 设置时间基准：选择能显示足够多周期的时基，例如1 ms/div。
4. 启用FFT功能：进入数学运算菜单，选择FFT分析。
5. 调整频谱范围：根据信号特点调整频谱上下限，优化显示效果。
6. 读取频谱：分析频谱图，识别主频率成分及谐波。

总结

通过以上介绍，可以看出，示波器的时间调节与读取涉及多个方面的操作，其中包括时间基准设置、水平位置调整、触发条件配置等。熟练掌握这些操作，不仅能够有效提高测量的准确性，还能帮助用户更好地分析信号特性。

总的来说，时间调节和读取是示波器使用过程中不可或缺的一部分。只有通过不断实践和学习，才能真正熟练掌握这项技能。在实际应用中，根据待测信号的特点选择合适的时间基准、触发条件和测量方法，是确保测量成功的关键。