高等院校使用示波器的現狀和選購的幾點(diǎn)建議
示波器作為一種基礎的測試儀器,曾幾何時(shí),還是高校實(shí)驗室里的寵物。那時(shí)一個(gè)實(shí)驗室二三十個(gè)學(xué)生圍著(zhù)一臺示波器聽(tīng)老師的講解和進(jìn)行測試。隨著(zhù)我國經(jīng)濟實(shí)力的大幅度提升和國家對教育事業(yè)的大力支持,如今示波器已經(jīng)成為高校電子類(lèi)實(shí)驗室的必備儀器。甚至在許多的職業(yè)教育學(xué)院也配備了很多不同檔次的示波器。面對市場(chǎng)上眾多舉的示波器,如何按照實(shí)驗室的測量需求來(lái)選擇合適的產(chǎn)品,已經(jīng)成為許多高校面臨的緊迫問(wèn)題。溫度計| 溫度表| 風(fēng)速計| 照度計| 噪音計| 輻照計| 聲級計| 溫濕度計| 紅外線(xiàn)測溫儀| 溫濕度儀| 紅外線(xiàn)溫度計| 露點(diǎn)儀| 亮度計
◆目前示波器行業(yè)的現狀
示波器主要分為兩大類(lèi):模擬示波器和數字存儲示波器。
1、模擬示波器的現狀。目前主要的模擬示波器的制造廠(chǎng)商正在呈現逐漸減少的趨勢。美國從90年代中期就已經(jīng)停止了模擬示波器的生產(chǎn),日本也只剩2-3家。國內尚有10家左右。
目前,模擬示波器主要應用在高校的實(shí)驗室、生產(chǎn)線(xiàn)、維修和部分特殊領(lǐng)域的測試。
由于模擬示波器具有三維顯示中較重要的亮度信息,同時(shí)有高達幾十萬(wàn)次的刷新速率,模擬示波器具有時(shí)間上的無(wú)限分辨力,也就是模擬示波器對輸入信號的測量在時(shí)間上是連續的。因此中低檔的數字示波器還不能完全取代模擬示波器。
2、數字存儲示波器的現狀:目前主要的生產(chǎn)廠(chǎng)家是美國安捷倫公司, 美國泰克TEKTRONIX 公司和力科公司。
臺灣的固緯公司,還有在國內異軍突起的北京普源精電公司。
由于數字示波器包含的技術(shù)指標比較多,很多客戶(hù)目前還不能在眾多的指標中找出自己的合理需求。
◆數字示波器的主要技術(shù)指標:帶寬、采樣速率、存儲深度和波形更新速率
帶寬:為了保證測試信號幅度和上升沿的精度,選擇示波器的帶寬應為被測信號頻率的3-5倍,精確測量要8-10倍或以上。
采樣速率和存儲深度:一般制造商給出的采樣速率都是最大值,即在最快掃描時(shí)間下所達到的采樣速率。但是在實(shí)際的測量中,采樣速率是一個(gè)變化的指標,隨著(zhù)掃描時(shí)間的變慢,采樣速率也相應降低。所以它的實(shí)際值取決于時(shí)基和存儲深度。
采樣速率[MS/S]*[時(shí)間/格×10格]=存儲深度
DSO要對輸入的信號進(jìn)行采樣,模數轉換,送入內存并進(jìn)行有關(guān)的處理,再經(jīng)過(guò)數模轉換才能顯示出來(lái)。另外,由于普通的數字示波器的波形更新速率比較低(約100次/秒-10000次/秒)因此在實(shí)際測試中難免會(huì )發(fā)生混淆現象。因此在選擇數字存儲示波器時(shí)不但要看技術(shù)指標,更重要的是針對復雜信號的實(shí)際測量。
主要的數字存儲示波器制造商及產(chǎn)品規格
不難看出,在數字存儲示波器行業(yè),美國的三大公司無(wú)論在技術(shù)上還是在市場(chǎng)份額上都是遙遙領(lǐng)先。但是普源精科的出現使國內的示波器行業(yè)在停滯了十年后重新煥發(fā)了活力,近期他們剛剛推出了帶寬200MHz、采樣速率1GS/S、存儲深度達1M的示波器。對于這樣一個(gè)由年輕人組成的公司,行業(yè)的新兵,相信他們還會(huì )給我們奉獻更多的精彩產(chǎn)品。
◆高等院校示波器的現狀
目前,在高等院校示波器的使用主要集中在物理實(shí)驗中心、電工電子實(shí)驗中心和信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室。
物理實(shí)驗中心一般主要使用20MHz的雙通道模擬示波器。
電工電子實(shí)驗中心主要包含模擬電路實(shí)驗室、數字電路實(shí)驗室、電工實(shí)驗室、EDA實(shí)驗室、PLC實(shí)驗室。目前各高校使用的儀器不盡相同。
總體來(lái)看,目前高校實(shí)驗室在示波器的使用中存在如下問(wèn)題:
1.沒(méi)有標準的校準儀。示波器作為一臺定量觀(guān)測的儀器,實(shí)驗室很難判斷示波器的準確指標,僅憑普通函數源做一些簡(jiǎn)單的測試,是不夠的。曾經(jīng)有一個(gè)客戶(hù),使用一臺6MHz的函數信號發(fā)生器,輸出6MHz的正弦波,幅度4mV,用來(lái)評估3臺不同型號的20MHz示波器,其中發(fā)現一臺測試結果是在正弦波上有毛刺,另外2臺觀(guān)測時(shí)波形看起來(lái)比較光滑。因此客戶(hù)認為有毛刺的示波器有問(wèn)題,沒(méi)有毛刺是好的。其實(shí),這是一個(gè)參照物的問(wèn)題,客戶(hù)錯誤的認為函數信號發(fā)生器輸出的是標準的正弦波,才出現這樣錯誤的判斷。后來(lái)用一臺經(jīng)過(guò)計量的安捷倫100MHZ示波器進(jìn)行測試,發(fā)現是正弦波本身有毛刺。最后客戶(hù)當然是選用測出毛刺的20MHz示波器。因此學(xué)校使用的示波器每年進(jìn)行校準是非常重要的。