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示波器光标测量和自动测量场合分析

发布时间:2020-02-27             西安安泰仪器维修中心    704

示波器光标测量和自动测量场合分析


  示波器发展到现阶段,已经不仅仅是在调试中观察波形,更重要的是能很好的测量一些参数帮助大家优化设计方案。示波器的测量方法大致有三种:刻度测量;光标测量;自动测量。刻度测量是根据波形所占格数进行估测,估测的准确度当然是比较低的,只适合做定性分析。要精确测量的话,还需要从光标测量和自动测量两种方式中选择。但常有工程师问:示波器自动测量和光标测量的结果怎么不一样啊? 到底应该选择哪种测量方式?又到底哪种测量方式更准确呢?本文来详细分析一下光标测量和自动测量。


  首先从原理上来分析:

  1、光标测量,光标测量的原理很简单,以ZDS2024plus为例,打开Cursor键一键光标,然后用光标卡住波形,光标X1和X2,Y1和Y2之间的差值即为测量值。光标测量由于是人为手动测量,所以会引入一定的人为误差。但是相对于噪声大的信号来说,光标测量可以人为的去忽略掉这部分噪声,更能把握波形重点。



  2、自动测量,当示波器正确捕获波形后,示波器可以对波形参数进行自动测量。自动测量需要参考点,一般称为Vtop(顶部值) 和Vbase(底部值),参考点的测量采用幅度统计方法。示波器的工作过程是对捕获波形进行的幅度分析,先确定大值Max和小值Min,然后对小电压上的40%和大电压下的40%进行分析,然后进行累积概率统计,出现概率大的值为Vtop 和Vbase。不用统计中间20%部分,防止被测波形是3态信号得出错误结果。


  一旦测出Vtop 和Vbase,示波器可以对电压和时间以及其他参数进行自动测量。常见的参数有,峰峰值、幅值、上升时间、下降时间、脉宽等。



  对于周期性的波形信号来说,自动测量相对于光标测量来说,统计的数据量多,测量结果为统计数据的平均值,相对来说更加准确。但是如果信号噪声很大,自动测量则有可能将噪声也统计进去,所得结果也会有较大误差。自动测量项目一般为常规项目,当有特殊需求时,自动测量便无能为力了,比如测量下图抖动波形。



  3、怎么样让光标法测的更准?

  光标法测量,以测量一个方波信号的脉宽为例,相信有很多工程师都如下图这样操作的。然而光标测量结果494ns,自动测量结果却是470.1ns,相差24ns。



  为什么会出现这种情况呢?示波器自动测量的门限是为Vtop与Vbase之间50%的位置,所以测量的结果也是以50%处为准,这种测量方法也更为科学。在用光标测量时,如果将测量点选在Vtop与Vbase的50%处,这样测出的结果便和自动测量结果相差无几了。如下图,光标测量470ns,自动测量470.1ns。



  总结:光标测量和自动测量哪个更准?答案是看波形而定。

  1. 自动测量适用于周期性,波形较好的情况下,统计的数据多,测量更准确。

  2. 光标测量适用于信号中噪声较多,波形复杂的情况,光标测量可以人为的忽略一些不重要的信号,避免因干扰引起的测量错误。

  3. 自动测量只能测量一些常规测量项(ZDS2024plus支持51种真正意义的参数测量),如果有特殊测量项,则只能靠光标来完成。

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