数字示波器一般都具有记忆存储功能,能记忆存储测量过程中任意时间的瞬时信号波形,因此被称为数字存储示波器,它可以捕捉一瞬间变化的信号,进行观测,图3-37为典型的数字存储示波器的外形结构。
图3-37 典型数字存储示波器的外形结构
从图中可以看出,数字示波器主要由显示屏、键控区域和探头连接区域组成。
数字示波器的显示屏用来显示测量结果、当前的工作状态及在测量前或测量过程中的参数设置、模式选择等。
图3-38为数字示波器的显示屏,能够直接显示波形的类型及其幅度、周期等。
图3-38 数字示波器的显示屏
数字示波器的键控区域设置有多种按键和旋钮,用以调整数字示波器的系统参数、检测功能和工作状态。
图3-39为典型数字示波器的键控区域。从图中可以看到,该数字示波器键控区域设有菜单键、菜单功能区、触发控制区、水平控制区及垂直控制区。
图3-39 典型数字示波器的键控区域
菜单键共有5个,分别对应显示屏右侧的参数选项,可对参数选项进行设定。
菜单功能区包括自动设置按键、屏幕捕捉按键、存储功能按键、辅助功能按键、采样系统按键、显示系统按键、自动测量按键、光标测量按键、多功能旋钮等。
触发控制区包括一个触发系统旋钮和三个按键(菜单键、设定触发电平在触发信号幅值的垂直中点键、强制按键)。
水平控制区包括水平位置调节旋钮和水平时间轴调节旋钮。
垂直控制区包括垂直位置调节旋钮和垂直幅度调节旋钮。
数字示波器的探头连接区域用来连接示波器的探头。如图3-40所示,探头连接区域包括CH1按键和CH1(X)信号输入端、CH2按键和CH2(Y)信号输入端。
图3-40 数字示波器的探头连接区域
数字示波器的使用步骤主要分为连接测量表笔、开机前检查、开机、自校正、使用前的设置及调整、测量几个步骤。
在数字示波器的使用过程中,通常需要使用示波器的探头与被测部位进行连接,因此需要首先为数字示波器的探头进行连接。
数字示波器探头接口采用了旋紧锁扣式设计,插接时,将示波器测试线的接头插入到信号输入接口(CH1或CH2),将其旋紧在接口上,此时就可以使用该通道进行测试了,如图3-41所示。
为了保证数字示波器的使用寿命,以及精确、正常地检测和显示信号波形,在使用数字示波器时,应注意以下几点事项:
1)在使用数字示波器进行测试工作之前,必须阅读其技术说明书,以对所选用示波器的硬件、软件功能及特性参数有全面、准确的了解和掌握。
2)数字示波器的市电供电电压要符合示波器的要求,使用示波器专用的电源线,使用适当的熔丝或使用示波器规定的熔丝。使用数字示波器检测电子产品时,接地线要可靠接地,探头地线与地电势相同,切勿将地线连接高电压。
图3-41 数字示波器探头的连接
3)非专业维修人员,不要将示波器外盖或面板打开,电源接通后请勿接触外露的接头或元器件。
4)不要在潮湿、易燃易爆的环境下对数字示波器进行操作,要保持数字示波器表面的清洁与干燥。
一般情况下,数字示波器是由交流电压进行供电的,我国的供电电压为交流220V,因此使用数字示波器的额定电压应为交流220V。数字示波器电源线的连接,如图3-42所示。
图3-42 数字示波器电源线的连接
连接好电源线后,下面进行数字示波器的开机操作。数字示波器的开机,如图3-43所示。
图3-43 数字示波器的开机
接通好电源并进行开机后,并不能进行检测,若第一次使用该数字示波器或长时间没有使用,则应对该示波器进行自校正。数字示波器的自校正,如图3-44所示。
图3-44 数字示波器的自校正
连接完示波器的电源线、开机和自校正后,还应对示波器的画面进行调整,对探头进行连接和校正,以及对示波器的按钮或旋钮进行调整,使示波器在检测时能达到最佳的效果。数字示波器通道的设置方法,如图3-45所示。
图3-45 数字示波器通道的设置方法
探头连接完毕后,还不能进行检测,需对示波器的探头进行校正,示波器本身有校正信号输出端,可将示波器的探头连接校正信号输出端再进行校正。将探头连接数字示波器的校正信号输出端,如图3-46所示。
图3-46 将探头连接数字示波器的校正信号输出端
连接好探头后,示波器的显示屏上显示当前所测的波形,若出现补偿不足或补偿过度的情况时,需要对探头进行校正操作。补偿不足和补偿过度的两种情况如图3-47所示。
图3-47 补偿不足和补偿过度的两种情况
若数字示波器显示的波形出现补偿不足和补偿过度的情况,则需用一字槽螺丝刀微调探头上的调整钮,直到示波器的显示屏显示正常的波形,如图3-48所示。
图3-48 数字示波器探头校正
数字示波器的使用前准备工作完成后,就可以使用数字示波器进行测量操作了,如图3-49所示。
图3-49 数字示波器的测量操作
测量时,应先将数字示波器接地夹接地,探头搭在被测信号源的测试端,观察数字示波器显示屏,适当调整键控区域中信号波形水平或垂直位置与幅度,使信号波形清晰、完整地显示在显示屏上,然后根据显示屏刻度线数据,读取信号波形相关参数,如图3-50所示。
图3-50 数字示波器所测信号波形参数的识读