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2026/01
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罗德与施瓦茨示波器积分运算功能介绍-R&S技术服务中心

罗德与施瓦茨(Rohde & Schwarz,简称 R&S)示波器支持数学运算功能,其中包括对信号进行积分(Integration)运算。该功能常用于:

计算电压信号对时间的积分(如电容充电电荷量)

从加速度信号还原速度/位移

分析脉冲能量(结合阻抗可估算能量)

罗德与施瓦茨示波器积分运算功能介绍

一、支持积分运算的 R&S 示波器系列

以下主流系列均支持积分数学运算(具体以固件版本为准):

RTO/RTP 系列(如 RTO6, RTO2000)

RTM 系列(如 RTM3002, RTM3004)

MXO 系列(如 MXO4, MXO5)

RTC1000 / RTB2000(基础型号也支持)

✅ 所有配备 Math(数学)功能 的 R&S 示波器均可执行积分。

二、操作步骤(以 RTO6 或 RTM3000 系列为通用示例)

步骤 1:接入信号

将待测信号接入通道(如 Channel 1)。

调整垂直刻度(V/div)和时基(s/div),确保波形清晰稳定。

步骤 2:打开数学运算菜单

按前面板 “Math” 按钮(或在屏幕菜单中选择 “Analysis → Math”)。

步骤 3:选择积分运算

在 Math 设置界面:

Function(函数) → 选择 “Integral”(积分)

Source(源) → 选择输入通道(如 C1)

部分型号需指定 积分常数(Initial Value) 或 偏移

积分公式(示波器内部实现):

image 

其中 y0 为初始值(通常默认为 0)。

步骤 4:调整显示与单位

积分结果会以新轨迹(如 Math1)显示在屏幕上。

垂直单位自动变为 “V·s”(伏特·秒),因为 ∫V·dt 的量纲是 V·s。

可通过 “Vertical Scale” 调整积分曲线的显示幅度。

步骤 5(可选):缩放或测量积分值

使用 Zoom(缩放) 功能查看局部积分趋势。

添加 测量参数(如 “Mean of Math1”)获取平均积分值。

对于脉冲信号,可配合 门控测量(Gated Measurement) 仅积分特定时间段。

三、注意事项与技巧

1. 直流偏移会导致积分漂移

若输入信号含 DC 成分(如 1 V 偏置),积分结果会线性上升/下降,掩盖真实信息。

解决方法:

输入通道设置为 AC 耦合(滤除 DC)

或先对信号做 高通滤波(部分型号支持 FIR 滤波器)

或使用 “Remove Offset” 功能(如有)

2. 噪声会被累积放大

积分对低频噪声敏感,可能导致结果发散。

建议:

启用 带宽限制(Bandwidth Limit)(如 20 MHz)

使用 平均采集模式(Averaging) 降低噪声

3. 实际应用示例

示例:计算电容充电电荷量

image 

四、高级功能(高端型号支持)

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五、常见问题

Q:积分结果一直在增长,不收敛?

A:检查信号是否有 DC 偏移或低频漂移,改用 AC 耦合或高通滤波。

Q:积分单位是 V·s,如何转换为物理量(如能量)?

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Q:能否积分电流探头信号?

A:可以。只要电流探头输出为电压信号(如 1 V/A),积分后单位为 A·s(安秒),即电荷量。

如需进一步技术指导可联系18682985902(同微信)