如果你想建立一个电子实验室， 不容错过的重要工具之一是示波器. 有了它们，您不仅可以进行一些测量，例如 聚合物，但您也会在模拟和数字信号上看到非常图形化的结果。 无疑是电子实验室中最专业和最常用的工具之一，在这里我们将向您展示它到底是什么，如何选择最适合您的工具，并为您推荐一些最物有所值的品牌和型号。
最好的示波器
如果您不知道要购买什么设备，那就去吧 最好的示波器选择 你能买什么。 还有适合初学者、制造商和专业人士的，价格范围非常不同。 对于这个选择，我选择了 3 个最好的品牌，每个品牌都提供 3 种不同的型号：初学者和业余爱好者更便宜、更经济的选择、中档和专业人士更昂贵的选择。
品牌 Rigol
Rigol DS1102Z-E（最优价格）
Rigol 拥有一些您能找到的最好的数字示波器，例如这种数字型型号，具有 2 个通道、100 Mhz、1 GSa/s、24 Mpts 和 8 位。 允许放大选定部分、滚动功能、出色的连接性、高达 30.000 wfms/s 的波形捕获速度、显示和分析多达 60.000 个记录波形的能力。 其 7 英寸彩色大屏幕上均可见，TFT 面板和 WVGA 分辨率（800×480 像素），亮度可调，垂直刻度范围从 1mV/div 到 10V/div，USB 连接，包括 2 个探头和电缆等。 .
Rigol DS1054Z（中档）
没有找到产品。
这是另一款最好的数字示波器。 Rigol 创造了一个奇妙的设备，它有 4 个通道，而不是之前的两个通道。 具有非常有趣的功能，例如其 150 Mhz、24Mpts、1Gsa/s、30000 wfms/s，以及具有触发器、解码、支持不同触发器、USB 连接以及与前一个共享许多其他功能，例如它的 7 英寸和 800×480 像素的分辨率，它的比例范围等。 自动测量多达37个波形参数，统计上升和下降时间、波幅、脉宽、占空比等。
Rigol MSO5204（最适合专业用途）
Rigol MSO5204 是另一款最有趣的专业示波器。 该设备配备 4 个通道、200 Mhz、8 GSa/s、100 Mpts 和 500000 wfms/s。 它包括一个 9 英寸彩色触摸屏（多点触控）、电容式 LCD 面板和功能强大的硬件。 即使是最小的细节，它也会捕捉和呈现。 这块屏幕具有出色的分辨率，色彩稳定，可调节多达 256 级。 您可以自动测量内存中多达 41 个不同的波形参数。 在这种情况下，您将能够使用不同的接口，例如 LAN、USB、HDMI 等。
品牌 Hantek
Hantek 6022BE（廉价数码）
这个 Hantek 非常便宜，数字化，通过 USB 连接到 PC。 它不包括屏幕，但它确实包括安装在 Windows 中的软件（包含在 CD 中），并且能够使用此软件通过计算机屏幕进行可视化。 它采用优质阳极氧化铝设计。 它具有 48 MSa/s、20 Mhz 带宽和 2 个通道（16 个逻辑通道）。
Hantek DSO5102P（中档）
这台汉泰品牌示波器确实有一个彩色屏幕，对角线尺寸为 17,78 厘米，WVGA 分辨率为 800 × 480 像素。 它具有 USB 连接器，2 个通道，1GSa/s 用于实时采样，100Mhz 带宽，长度可达 40K，四种数学函数可供选择，可选择边沿/脉冲宽度/线/斜率/超时触发模式等。 包括实时分析PC软件。
Hantek 6254BD（专业使用的最佳数字）
Hantek 也有这款其他型号，是专业使用的最佳示波器之一。 数字选项，带 USB 连接，250 Mhz，1 GSa/s，4 通道，任意波形，输入灵敏度高达 2 mV-10V/div，易于携带，易于安装（即插即用），非常完整且具有先进的功能，由阳极氧化铝制成的外壳，由于其软件，可以在 PC 屏幕上查看、存储和执行各种操作。
沉默品牌
Silent SDS 1102CML（更实惠的选择）
这另一个是您可以在 Siglent 品牌下获得的最实惠的产品之一。 这些示波器型号有一个 7 英寸彩色 TFT LCD 屏幕，分辨率为 480×234 像素，USB 接口，通过屏幕远程查看和分析所有内容的 PC 软件，150 Mhz 带宽，1 GSa/s，2 Mpts ，并带有双通道。
Silent SDS1000X-U 系列（中档）
它是 Silent 中级型号，4 通道，数字型，100 Mhz 带宽，14 Mpts，1 GSa/s，7 英寸 TFT LCD 屏幕，分辨率为 800×480 px，超级荧光粉，带有多个接口的解码器，由于其前面板，非常易于使用，采用 SPO 技术的新系统可提高保真度和性能，高灵敏度，低抖动，捕获高达 400000 wfmps，256 级强度可调，色温显示模式等
Siglent SDS2000X Plus 系列（最适合专业用途）
如果您想要专业用途的 Siglent，那么您正在寻找其他型号。 具有巨大的 10.1 英寸多点触控屏幕的设备，用于监控信号和数据。 带智能触发（边沿、斜率、脉冲、窗口、欠幅、间隔、丢失、模式和视频）。 它具有 4 个通道和 16 个数字位、350 Mhz 带宽、200 Mpts 存储深度、从 0.5 mV/div 到 10V/div 的电压精度、各种模式、2 GSa/s、500.000 wfm/s 的容量、256 个可调强度级别，色温显示，提高可靠性的SPO技术，并挤满了先进的功能。
便携式示波器
SIGLENT SHS800系列（专业手持示波器）
具有 2 个通道、200Mhz 带宽、32Kpts 内存深度、6000 计数显示以进行精确测量、多达 32 次测量的趋势图、800K 点范围、24 小时记录时间和极大的自主性的专业手持示波器。 此外，它的记录时间为 0.05 Sa/s。
HanMatek H052（性价比最高）
具有 3.5 英寸 TFT 屏幕的迷你型示波器，具有万用表功能（2 合 1）。 屏幕背光，具有自校准功能，最多7次自动平均，最高10000 wfms/s，50 Mhz，250 MSa/s，8K记录点，实时有效值，独立万用表和示波器输入、USB接口-C用于供电和充电等。
什么是示波器？
示波器 它们是电子仪器，用于在其 LCD 屏幕上表示不同的电气变量。 一个电路，通常是在坐标轴上表示随时间变化的信号（例如，X 表示时间轴以查看信号的演变，而在 Y 轴上，信号的幅度以伏特表示）。 它们在电子领域分析电路和检查信号值（模拟或数字）以及它们的行为是必不可少的。
示波器具有探针或尖端，可用于获取所研究电路的信号。 示波器电子设备将负责 在屏幕上直观地表示它们，不时检查变化（采样），并通过触发控制可以稳定和显示重复波形。
- 采样：是将输入信号的一部分转换为多个离散电气值的过程，以便将其存储在存储器中，对其进行处理并通过在屏幕上表示来显示。 每个采样点的幅度将等于对信号进行采样时输入信号的幅度。 屏幕上的这些绘制点可以通过称为插值的过程解释为波形，将这些点连接起来形成线或矢量。
- 射门：用于稳定和显示重复波形。 有几种类型，例如边沿触发，确定信号中的边沿是上升还是下降，非常适合方波或数字信号。 脉冲宽度触发还可用于分析更复杂的信号。 还有其他模式，如单次触发，示波器仅在输入信号满足触发条件时才显示迹线，更新显示并冻结以保持迹线。
信号参数
示波器可以测量一系列 你应该知道的信号参数:
- 有效值
- 最大值
- 最低值
- 峰峰值
- 信号频率（低和高）
- 信号周期
- 信号总和
- 信号上升和下降时间
- 将信号与可能耦合的噪声分开
- 计算微电子电路中的传播时间
- 计算信号的 FFT
- 查看阻抗变化
示波器零件
至于您必须知道才能使用它的示波器的基本部件，它们是：
- 屏幕: 是信号和值的表示系统。 该显示器曾经是老式示波器上的 CRT，但在现代示波器上，它现在是数字 TFT LCD 显示器。 这些屏幕可以有不同的尺寸和不同的分辨率，例如 VGA、WXGA 等。
- 垂直系统：负责为表示系统提供Y轴或垂直轴的信号信息。 它通常显示在示波器的前面，并有自己的标记为 VERTICAL 的控制区域。 例如：
- 比例或垂直增益：以伏特/格调整垂直或恒定灵敏度。 示波器的每个通道都有一个控件。 例如，如果您选择 5V/div，那么每个屏幕分区将代表 5 伏。 您必须根据信号电压对其进行调整，以便在图表上正确表示。
- 菜单：允许您在所选通道的不同配置之间进行选择，例如输入阻抗（1x、10x、...）、信号耦合（GND、DC、AC）、增益、带宽限制、通道反转（反转极性）等。
- 位置: 是用于垂直移动信号轨迹并将其放置在您想要的位置的命令。
- FFT：快速傅里叶变换，一种使用数学函数对信号进行频谱分析的选项。 所以你可以看到信号分解成基频和谐波。
- 数学：数字示波器通常还包括此设置，以选择各种数学运算以应用于信号。
- 水平系统：是水平表示的数据，带有用于控制扫描速度的扫描发生器，并且可以及时调整（ns， µ是的，毫秒，秒等）。 此 X 轴的所有设置或控件都集中在一个标记为“水平”的区域中。 例如，根据型号，您可以找到：
- 位置：允许您沿 X 轴移动信号以调整它们，例如，将信号放置在循环的开头等。
- 规模：这里可以设置每个屏幕分区的时间单位 (s/div)。 例如，您可以使用 1 ms/div 之一，这将使图形的每个分区表示一毫秒的时间跨度。 可以使用纳秒、微秒、毫秒、秒等，具体取决于模型支持的灵敏度和规模。 这种控制也可以理解为一种“缩放”，在更小的时刻分析出信号的更细微的细节。
- 取得：将采集的数据转换为数字格式，这可以通过 3 种可能的方式完成，并且会影响采样，即数据采集的速度。 三种模式是：
- 采样：以固定的时间间隔对输入信号进行采样，但可能会错过信号中的一些快速变化。
- 平均：这是一种强烈推荐的模式，用于采集一系列波形，取所有波形的平均值并在屏幕上显示结果信号。
- 峰值检测：如果您想减少信号可能具有的耦合噪声，则适用。 在这种情况下，示波器将寻找输入信号的最大值和最小值，从而以脉冲形式表示信号。 但是，必须小心，因为在这种模式下，耦合噪声可能看起来比实际更大。
- 触发端口：触发系统指示我们希望信号何时开始在屏幕上绘制。 例如，假设您使用了以 1 为底的时间尺度 µs 和时间的 X 轴图形有 10 个水平格，那么示波器每分钟会绘制 100.000 个图形，如果每个图形从不同的点开始，那将是混乱的。 为了避免这种情况发生，在本节中您可以采取行动。 一些控制是：
- 菜单：用于不同选项或可能的拍摄模式（手动、自动、...）的选择器。
- 级别或级别： 该电位器允许调整信号的触发电平。
- 强制触发：在按下它的那一刻强制射击。
- 探头：是与要分析的设备或电路的部件接触的端子或测试点。 它们必须足够，否则将探头连接到示波器的电缆可能会充当天线并从附近的电话、电子设备、无线电等接收寄生信号。 许多探头都带有电位器来补偿这些问题，并且需要校准才能在显示屏上显示正确的值，与显示轴上选择的刻度一致。
示波器安全
在实验室中使用示波器时的另一个重要方面是牢记 安防措施 以免最终损坏设备或发生可能影响您的事故。 阅读制造商手册以遵守安全和使用建议始终是必不可少的。 所有模型共有的一些通用规则是：
- 避免在有易燃或易爆产品的环境中工作。
- 穿戴防护装备以避免灼伤或触电。
- 将示波器探头和被测电路的所有地线接地。
- 请勿触摸带电的电路元件或裸露的探头尖端。
- 始终将设备连接到安全且接地的电源网络。
应用
如果你还是找不到他 一个申请 对于此设备，您应该了解所有可以让您在电子实验室中使用示波器的知识：
- 测量信号幅度
- 测量频率
- 测量脉冲
- 测量周期
- 两个信号相移的平均值
- 使用 Lissajous 图形的 XY 测量
嗯，这以更实际的方式表达， 可用于:
- 检查电子元件、电缆或总线
- 诊断电路中的问题
- 检查电路中的模拟或数字信号
- 确定关键系统中电子信号的质量
- 电子设备的逆向工程
- 甚至示波器也可以超越电子设备，利用其测量某些电信号的特性来修改它们并监测医院患者的生物医学参数，例如他们的血压、呼吸频率、电神经活动等。 还可用于测量声功率、振动等
示波器类型
不同 示波器的种类. 例如，根据信号测量的方式，我们有：
- 模拟量：探头测量的电压将显示在 CRT 屏幕上，无需从模拟转换为数字。 在这些中，捕获周期性信号，而瞬态现象通常不会反映在屏幕上，除非它们周期性地重复。 此外，这种示波器也有局限性，例如它不能捕获非周期性的信号，当捕获非常快的信号时，由于刷新率的降低会降低屏幕的亮度，以及太慢的信号不会形成痕迹（只能在高持久性管中）。
- 数字：与前面的类似，但它们通过探头获取模拟信号，并通过ADC（A/D转换器）将其转换为数字，然后进行数字处理并显示在屏幕上。 鉴于它们的优势，它们目前是最广泛使用的，例如能够连接到 PC 以使用软件分析结果、存储它们等。 另一方面，由于它们的电路，它们可以添加模拟电路所缺乏的功能，例如峰值、边沿或间隔的自动测量、瞬态捕获以及 FFT 等高级计算等。
它们也可以编目 根据其便携性或用途:
- 便携式示波器：它们是紧凑和轻便的仪器，便于将它们从一个地方带到另一个地方进行测量。 它们对技术人员来说可能很有趣。
- 实验室或工业示波器：它们是更大的台式设备，功能更强大，并且设计用于放置在固定位置。
此外， 根据技术 使用，还可以区分：
- DSO（数字存储示波器）： 该数字存储示波器使用串行处理系统。 它是数字示波器中最常见的类型。 他们可以捕获瞬态事件，将它们存储在文件中，分析它们等。
- DPO（数字荧光示波器）：这些不能像模拟中那样实时显示信号的强度水平，但 DSO 不能。 这就是创建 DPO 的原因，它仍然是数字化的，但解决了这个问题。 这些允许更快的信号捕获和分析。
- 抽样： 用更高的带宽换取更低的动态范围。 输入没有衰减或放大，能够处理全范围的信号。 这种类型的数字示波器仅适用于重复信号，无法捕获超出正常采样率的瞬态。
- MSO（混合信号示波器）：它们是 DPO 和 16 通道逻辑分析仪之间的混合体，包括并行串行总线协议的解码和激活。 它们最适合检查和调试数字电路。
- 基于PC：也称为 USB 示波器，因为它们没有显示器，而是依靠软件来显示连接 PC 的结果。
尽管可能还有其他类型，但这些是最受欢迎的，也是您通常会找到的类型。
如何选择最好的示波器
在当时的 选择好的示波器，您应该考虑以下一些特征。 这样，您将能够选择最适合您的使用：
- 你要示波器做什么？ 确定您要使用它的用途很重要，因为在逻辑级别分析数字电路的示波器与用于 RF 的示波器不同，或者您必须从一个地方运输到另一个地方，等等。 此外，确定您是否希望将其用于专业用途或业余爱好也很重要。 在第一种情况下，值得多投入一点以获得更专业和更精确的设备。 在第二种情况下，最好选择中低价位的东西。
- 预算：了解您有多少可用于投资的设备将帮助您排除许多超出预算的型号，并减少可能性范围。
- 带宽 (Hz)：确定可以测量的信号范围。 您应该选择具有足够带宽的示波器，以准确捕获您将使用的信号的最高频率。 请记住第 5 条规则，即选择与探头一起提供至少 5 倍于您通常测量的信号最大带宽的示波器，以获得最佳结果。
- 上升时间 （= 0.35/带宽)：必须分析脉冲或方波，即数字信号。 速度越快，时间测量越准确。 您应该选择上升时间小于您要使用的信号最快上升时间 1/5 倍的示波器。
- 探头：有一些示波器有几个特殊的探头以满足不同的要求。 当今的许多示波器通常配备高阻抗无源探头和有源探头，用于更高频率的测量。 对于中等范围，最好选择电容负载 < 10 pF 的探头。
- 采样率或频率（Sa/so 每秒采样数）：将确定每单位时间捕获多少次要测量的波的细节或值。 它越高，分辨率就越好，内存使用的速度也就越快。 您应该选择一台示波器，其频率至少是您要分析的电路最高频率的 5 倍。
- 激活或触发：最好是为复杂波形提供更高级的触发器。 它越好，您就越能检测到难以定位的可能异常。
- 内存深度或记录长度 (pts)：越多，复杂信号的分辨率就越高。 表示内存中可以存储的点数，即在执行实验时存储先前结果的容量。 可以记录读数的次数，并且可以看到所有的数值，从而得出更精确的结论或跟进。
- 通道数：选择通道数合适的示波器，通道越多，获取的细节越多。 模拟的过去只有 2 个通道，而数字的可以从 2 个开始。
- 接口： 它应该尽可能直观和简单，特别是如果您是初学者。 一些高级示波器只适合专业人士使用，因为经验不足的用户需要经常阅读手册。
- 模拟与数字: 数字唱片目前在市场上占主导地位，因为它们具有更方便、不受记录长度限制等优势。 因此，几乎所有情况下，首选的选项绝对应该是数字示波器。
- 品牌： 最好的示波器品牌是 Siglent、Hantek、Rigol、Owon、Yeapook 等。 因此，购买其中一种型号将是良好性能和质量的保证。