固緯示波器作為一種常用的電子測量儀器,其核心工作原理基于陰極射線管(CRT)或現代的液晶顯示(LCD)技術與電子信號處理技術相結合。
在傳統基于 CRT 的示波器中,示波器內部有一個電子槍,它發射出高速電子束。電子束在偏轉系統的作用下發生偏轉,偏轉系統包括水平偏轉板和垂直偏轉板。水平偏轉板上施加的是鋸齒波掃描電壓,這使得電子束在水平方向上勻速移動,從而實現時間軸的展開。當被測信號加到垂直偏轉板上時,電子束會根據信號的電壓幅度在垂直方向上發生相應的偏轉。例如,對于一個正弦波信號,當信號電壓為正半周時,電子束向上偏轉;負半周時,向下偏轉。這樣,電子束在熒光屏上就會描繪出被測信號隨時間變化的波形圖像。
對于現代采用 LCD 顯示的固緯示波器,其原理類似,只是將電子束在 CRT 上的成像轉換為通過數字信號驅動液晶像素來顯示波形。首先,示波器的探頭將外界的模擬信號采集進來,探頭一般具有高輸入阻抗,以盡量減少對被測電路的影響。采集到的信號經過示波器的前端放大、衰減等調理電路,使其適應后續模數轉換(ADC)模塊的輸入范圍。ADC 將模擬信號轉換為數字信號,然后這些數字信號被送入示波器的數字處理單元。數字處理單元根據設定的時基信息,將數字信號在水平方向上展開,按照采樣順序將數據映射到顯示屏的相應位置上,同時根據垂直方向的量化精度確定每個采樣點在垂直方向的位置,從而在顯示屏上構建出完整的波形圖像。
固緯示波器的使用注意事項:
1.避免過載:不要將超過示波器輸入范圍的信號直接接入,這可能會導致示波器損壞。
2.使用適當的接地:確保示波器和被測設備之間有良好的接地,以避免由于接地不良引起的測量誤差。
3.注意探頭補償:在使用示波器探頭時,需要進行適當的補償,以確保測量的準確性。
4.避免長時間連續工作:長時間連續工作可能會導致示波器過熱,影響測量結果的準確性。
5.定期校準:為了保持測量結果的準確性,應定期對示波器進行校準。
6.注意安全:在使用示波器時,應遵守安全規程,避免觸電等安全事故。
7.清潔和維護:定期清潔示波器的外部和內部,以保持其良好的工作狀態。
8.正確存儲:在不使用示波器時,應將其存放在干燥、陰涼的地方,避免潮濕和高溫環境。
9.避免震動和沖擊:在運輸和使用過程中,應避免對示波器造成震動和沖擊,以免損壞內部元件。