你真的會(huì )用示波器嗎？

　　本人從事電源行業(yè)有5-6年了，示波器就相當于我的左右手。沒(méi)有它就感覺(jué)什么都做不了。有它的存在，能讓我能很順利完成很多項目設計和問(wèn)題分析。對于我來(lái)說(shuō)，走到今天，它的功勞是不可替代的。對于電源工程師來(lái)說(shuō)，一旦有產(chǎn)品有問(wèn)題就需要抓波形，抓時(shí)序，測試準確數值，以幫助工程師分析，處理。以事實(shí)說(shuō)話(huà)，看波形說(shuō)話(huà)。如何使測試的數據準確和可靠是非常重要。準確的數字能夠幫助我們，而失真的波形和數值只能誤導我們，讓我們背道而馳，讓我們失去方向，多做很多無(wú)用功。

　　細細想想，自己雖然在示波器方面不是研究的那么精通，但是也看過(guò)不少關(guān)于示波器的文章，實(shí)踐中碰到不少問(wèn)題，解決了不少問(wèn)題，一路過(guò)來(lái)還是有點(diǎn)經(jīng)驗可以和大家分享的，希望對大家能有所幫助。如果寫(xiě)的不好，請大家見(jiàn)諒。

　　我常?？吹胶芏嘈」居玫氖静ㄆ鬟^(guò)于低端，帶寬低，采樣率底，認為能抓到波形就行，認為沒(méi)有必要買(mǎi)那么好的示波器，并且認為示波器操作簡(jiǎn)單，沒(méi)有那么多規范?？吹剿麄儗κ静ㄆ鞯牟僮?，不做測試之前的準備，拿起來(lái)就用，其實(shí)那樣做是不正確的，可能往往就是這個(gè)操作不正確導致測試結果失真，影響分析。即使一些很資深的工程師可能也不會(huì )注意到一些細節。不少工程師對示波器的認識度欠缺，如何更好的使用示波器還是有待提高的。下面就以我見(jiàn)到的很多工程師常犯的問(wèn)題予以糾正，分享一下我掌握的一些知識。

　　1.很多工程師直接拿起探頭就測試，根本不去檢查探頭是否需要補償，示波器是否需要校驗。只有在一些大公司或經(jīng)過(guò)培訓的工程師才會(huì )在使用前做準備工作。

　　示波器使用前需要自校準和需要探頭補償調節，執行這種調節是使探頭匹配輸入通道。

　　首次操作儀器時(shí)以及同時(shí)顯示多個(gè)輸入通道的數據時(shí)，可能需要在垂直和水平方向上校準數據，以使時(shí)基、幅度和位置同步。例如，發(fā)生明顯溫度變化（》 5°）時(shí)就需要進(jìn)行校準。

　?。?）.從通道輸入連接器上斷開(kāi)任何探頭或電纜。確保儀器運行并預熱一段時(shí)間。R File（文件）菜單中，選擇Selfalignment（自校準）。

　?。?）.在Control（控制）選項卡上，點(diǎn)擊Start Alignment（開(kāi)始校準）。

　?。?）.R alignment state（整體校準狀態(tài)）字段中。每個(gè)輸入通道各個(gè)校準步驟的結果會(huì )顯示在Results（結果）選項卡中。

　　探頭補償調節的操作步驟如下： 1.將示波器探頭連接到通道，按前面板上的PRESET（預設）按鍵（左側面板設置區域中）。將探頭信號端和參考地連接到示波器面板上的參考輸出，然后按 Autoset（自動(dòng)設置）。如果使用探頭鉤式前端附件，請將信號針前端牢固連接在探頭上，確保正確連接。如組圖一所示：

　　組圖一 探頭補償調節

　　2.檢查所顯示波形的形狀?？赡軙?huì )出現的情況如圖二。

　　圖二 補償過(guò)度，不足和正確補償

　　過(guò)度和不足都需要調節探頭。以能更好的測試準確值。

　　3.如果波形不正確，請調整探頭。如下圖三所示，直至波形為上面的補償正確波形。

　　圖三 補償探頭方法

　　以上兩點(diǎn)看似簡(jiǎn)單，但往往是工程師忽略的。為了使測量更精確，請一定要注意檢驗。這兩個(gè)校準功能在任何示波器都應該有。

　　4.測試電壓紋波

　　很多電源工程師在紋波的測量的時(shí)候，也不會(huì )關(guān)注那么多，想當然的測試。示波器的使用方法不同導致測試的結果差異很大。如下組圖四和組圖五，對于同一個(gè)產(chǎn)品同一個(gè)測試點(diǎn)，由于測試方法的差異，導致測試結果的差異很大。紋波對于電源來(lái)說(shuō)是個(gè)重要參數，但是由于自己的操作問(wèn)題而導致做測試不通過(guò)，又浪費大量的人力和成本去整改是很不值得的。

　　有時(shí)候您的客戶(hù)由于對儀器的使用和注意不夠，導致測試的數據錯誤。但是自己這邊產(chǎn)品又是沒(méi)有問(wèn)題的，弄的怎么說(shuō)也說(shuō)不通，以至于客戶(hù)還以為是在欺騙他們，所以測試方法很重要。注意這些細節，可以節省很多時(shí)間，讓自己的能力更上一層。

　　示波器測試的值本身就存在誤差的（這里我就暫時(shí)不講解了）?，F在很多公司要求測試波形圖的值作為判定依據。其實(shí)示波器只是測試電壓隨著(zhù)時(shí)間變化的過(guò)程，主要是調試中捕獲波形。具體測量直流電壓有效值額度準確度還不如數字萬(wàn)用表的值。示波器的直流精度的指標標定也是以萬(wàn)用表做參考的。但是越來(lái)越多公司和工程師以示波器的值當作真實(shí)值，那么我們就只能盡力作到是測試誤差最少。

　　下面是測試紋波的圖解和分析：

　　組圖四組圖五組圖四的測試紋波的結果值3.9921V比圖五0.126V大很多，但是組圖四的測試值是不真實(shí)的。問(wèn)題分析：其實(shí)產(chǎn)品沒(méi)有問(wèn)題。只是測試方法有問(wèn)題而已?，F在我們就來(lái)指出問(wèn)題點(diǎn)：

　　第一個(gè)錯誤是使用了長(cháng)的接地線(xiàn)。

　　第二個(gè)錯誤是將探頭形成的環(huán)路和接地線(xiàn)均置于電源變壓器和開(kāi)關(guān)元件附近。

　　第三個(gè)錯誤是示波器探頭和輸出電容之間存在多余電感。

　　由于這些不注意，導致拾取了很多高頻信號，變壓器的磁場(chǎng)，開(kāi)關(guān)的電場(chǎng)，以至于示波器抓出來(lái)的波形有高頻雜訊摻雜在里面顯示出來(lái)。

　　第四個(gè)錯誤是量程太大。

　　準確地測試紋波需要做到：

　　使用帶寬限制來(lái)測量紋波，以防止拾取并非真正存在的高頻雜訊。示波器帶寬設置為20M即可。去掉探頭“帽子”和地線(xiàn)夾，以防止長(cháng)地線(xiàn)形成的天線(xiàn)效應。用近地線(xiàn)纏繞在探頭和地之間。羅德與施瓦茨公司有專(zhuān)門(mén)提供配套的短地線(xiàn)?？梢钥紤]在信號與地之間并聯(lián)一個(gè)0.1uf和一個(gè)10uf電容做去耦。電容的PIN腳的長(cháng)短也影響了測試的值。

　　5. 由于很多工程師對示波器的不了解，導致誤操作，損壞示波器或電源之后還搞不清楚為什么

　　很多初級工程師在用多個(gè)探頭測量電源的時(shí)候，剛一開(kāi)機，電源產(chǎn)品就“炸機”，甚至損害示波器。他們會(huì )問(wèn)我，示波器不是直接把探頭接到要測試的元件之間嗎？我好像沒(méi)有接錯啊，為什么會(huì )這樣??？那是由于對示波器的通道和地的接法不了解。示波器的多個(gè)探頭在示波器內部是共地。所以在同時(shí)測量電源的原邊和副邊的時(shí)候，如果用一根探頭接原邊的地，另一個(gè)探頭接副邊的地，由于示波器的內部通道的地連接在一起，相當于把電源的原邊和副邊的地短路在一起了，然而原邊和副邊地之間是有電壓差的，那么短路后的大電流容易燒壞產(chǎn)品和探頭，甚至也可能損壞示波器。在測試原邊和副邊電壓的時(shí)候應該一側用差分探頭，一側用普通探頭。即使測試同一側線(xiàn)路，探頭的地線(xiàn)也要是共參考點(diǎn)。示波器的地又是通過(guò)電源地連接的。很多公司基本上都會(huì )在示波器前面加一個(gè)隔離變壓器，這種方法挺好。有些公司直接剪斷電源三相地的PIN腳，那樣沒(méi)有接地，用手摸示波器機殼，漏電流會(huì )加大。建議不要這樣使用。

　　其實(shí)問(wèn)題還不止是這些，如在動(dòng)態(tài)的應用，探頭之間運算的應用，測試電壓值注意的事項等。大家都知道示波器的功能很強大，幾乎沒(méi)有不使用示波器的電子工程師，所以自己在使用示波器的時(shí)候一定要多想想，多試驗，多了解示波器的功能，內部選項鍵之間的差別，了解不同示波器參數對測量的影響，那樣就能更好的幫助我們。不要只是為了完成任務(wù)，隨意為之。認真做起，細心觀(guān)察，這樣我們的進(jìn)步才會(huì )很大。經(jīng)驗是一步一步積累起來(lái)的。