如果你想建立一個電子實驗室， 不容錯過的重要工具之一是示波器. 有了它們，您不僅可以進行一些測量 聚合物，但您也會在模擬和數字信號上看到非常圖形化的結果。 無疑是電子實驗室最專業、最常用的工具之一，在這裡我們將向您展示它到底是什麼，如何選擇最適合您的工具，並為您推荐一些性價比最高的品牌和型號。
最好的示波器
如果您不知道要購買什麼設備，那就去吧 最好的示波器選擇 你能買什麼。 還有適合初學者、製造商和專業人士的，價格範圍非常不同。 對於這個選擇，我選擇了 3 個最好的品牌，每個品牌都提供 3 種不同的型號：初學者和業餘愛好者更便宜、更經濟的選擇、中等範圍以及專業人士更昂貴的選擇。
品牌 Rigol
Rigol DS1102Z-E（最優價格）
Rigol 擁有一些您能找到的最好的數字示波器，例如這種數字型型號，具有 2 個通道、100 Mhz、1 GSa/s、24 Mpts 和 8 位。 允許放大選定部分、滾動功能、出色的連接性、高達 30.000 wfms/s 的波形捕獲速度、顯示和分析多達 60.000 個記錄波形的能力。 其 7 英寸彩色大屏幕上均可見，TFT 面板和 WVGA 分辨率（800×480 像素），亮度可調，垂直刻度範圍從 1mV/div 到 10V/div，USB 連接，包括 2 個探頭和電纜等。 .
Rigol DS1054Z（中檔）
找不到產品。
這是另一款最好的數字示波器。 Rigol 創造了一個奇妙的設備，它有 4 個通道，而不是之前的兩個通道。 具有非常有趣的功能，例如其 150 Mhz、24Mpts、1Gsa/s、30000 wfms/s，以及具有觸發器、解碼、支持不同觸發器、USB 連接以及與前一個共享許多其他功能，例如它的 7 英寸和 800×480 像素的分辨率，它的比例範圍等。 自動測量多達37個波形參數，統計上升和下降時間、波幅、脈寬、佔空比等。
Rigol MSO5204（最適合專業用途）
Rigol MSO5204 是另一款最有趣的專業示波器。 該設備配備 4 個通道、200 Mhz、8 GSa/s、100 Mpts 和 500000 wfms/s。 它包括一個 9 英寸彩色觸摸屏（多點觸控）、電容式 LCD 面板和功能強大的硬件。 即使是最小的細節，它也會捕捉和呈現。 這塊屏幕具有出色的分辨率，色彩穩定，可調節多達 256 級。 您可以自動測量內存中多達 41 個不同的波形參數。 在這種情況下，您將能夠使用不同的接口，例如 LAN、USB、HDMI 等。
品牌 Hantek
Hantek 6022BE（廉價數碼）
這個 Hantek 非常便宜，數字化，通過 USB 連接到 PC。 它不包括屏幕，但它確實包括安裝在 Windows 中的軟件（包含在 CD 中），並且能夠使用此軟件通過計算機屏幕進行可視化。 它採用優質陽極氧化鋁設計。 它具有 48 MSa/s、20 Mhz 帶寬和 2 個通道（16 個邏輯通道）。
Hantek DSO5102P（中檔）
這台漢泰品牌示波器確實有一個彩色屏幕，對角線尺寸為 17,78 厘米，WVGA 分辨率為 800 × 480 像素。 它具有 USB 連接器，2 個通道，1GSa/s 用於實時採樣，100Mhz 帶寬，長度可達 40K，四種數學函數可供選擇，可選擇邊沿/脈衝寬度/線/斜率/超時觸發模式等。 包括實時分析PC軟件。
Hantek 6254BD（專業使用的最佳數字）
Hantek 也有這款其他型號，它是專業使用的最佳示波器之一。 數字選項，帶 USB 連接，250 Mhz，1 GSa/s，4 通道，任意波形，其輸入靈敏度高達 2 mV-10V/div，易於攜帶，易於安裝（即插即用），非常完整並具有先進的功能，外殼採用陽極氧化鋁製成，並且由於其軟件，可以在 PC 屏幕上查看、存儲和執行各種操作。
沉默品牌
Silent SDS 1102CML（更實惠的選擇）
這另一個是您可以在 Siglent 品牌下獲得的最實惠的產品之一。 這些示波器型號有一個 7 英寸彩色 TFT LCD 屏幕，分辨率為 480×234 像素，USB 接口，通過屏幕遠程查看和分析所有內容的 PC 軟件，150 Mhz 帶寬，1 GSa/s，2 Mpts ，並帶有雙通道。
Silent SDS1000X-U 系列（中檔）
它是 Silent 中級型號，4 通道，數字型，100 Mhz 帶寬，14 Mpts，1 GSa/s，7 英寸 TFT LCD 屏幕，分辨率為 800×480 px，超級熒光粉，帶有多個接口的解碼器，由於其前面板，非常易於使用，採用 SPO 技術的新系統可提高保真度和性能，高靈敏度，低抖動，捕獲高達 400000 wfmps，256 級強度可調，色溫顯示模式等
Siglent SDS2000X Plus 系列（最適合專業用途）
如果您想要專業用途的 Siglent，那麼您正在尋找其他型號。 具有巨大的 10.1 英寸多點觸控屏幕的設備，用於監控信號和數據。 帶智能觸發（邊沿、斜率、脈衝、窗口、欠幅、間隔、丟失、模式和視頻）。 它具有 4 個通道和 16 個數字位、350 Mhz 帶寬、200 Mpts 存儲深度、從 0.5 mV/div 到 10V/div 的電壓精度、各種模式、2 GSa/s、500.000 wfm/s 的容量、256 個可調強度級別，色溫顯示，提高可靠性的SPO技術，並擠滿了先進的功能。
便攜式示波器
SIGLENT SHS800系列（專業手持示波器）
具有 2 個通道、200Mhz 帶寬、32Kpts 內存深度、6000 計數顯示以進行精確測量、多達 32 次測量的趨勢圖、800K 點範圍、24 小時記錄時間和極大的自主性的專業手持示波器。 此外，它的記錄時間為 0.05 Sa/s。
HanMatek H052（性價比最高）
具有 3.5 英寸 TFT 屏幕的迷你型示波器，具有萬用表功能（2 合 1）。 屏幕背光，具有自校準功能，最多7次自動平均，最高10000 wfms/s，50 Mhz，250 MSa/s，8K記錄點，實時有效值，獨立萬用表和示波器輸入、USB接口-C用於供電和充電等。
什麼是示波器？
示波器 它們是電子儀器，用於在其 LCD 屏幕上表示不同的電氣變量。 一個電路，通常是在坐標軸上表示隨時間變化的信號（例如，X 表示時間軸以查看信號的演變，而在 Y 軸上，信號的幅度以伏特表示）。 它們在電子領域分析電路和檢查信號值（模擬或數字）以及它們的行為是必不可少的。
示波器具有探針或尖端，可用於獲取所研究電路的信號。 示波器電子設備將負責 在屏幕上直觀地表示它們，不時檢查變化（採樣），並通過觸發控制可以穩定和顯示重複波形。
- 採樣：是將輸入信號的一部分轉換為多個離散電氣值的過程，以便將其存儲在存儲器中，對其進行處理並通過在屏幕上表示來顯示。 每個採樣點的幅度將等於對信號進行採樣時輸入信號的幅度。 屏幕上的這些繪製點可以通過稱為插值的過程解釋為波形，將這些點連接起來形成線或矢量。
- 射門：用於穩定和顯示重複波形。 有幾種類型，例如邊沿觸發，確定信號中的邊沿是上升還是下降，非常適合方波或數字信號。 脈衝寬度觸發還可用於分析更複雜的信號。 還有其他模式，如單次觸發，示波器僅在輸入信號滿足觸發條件時才顯示跡線，更新顯示並凍結以保持跡線。
信號參數
示波器可以測量一系列 你應該知道的信號參數:
- 有效值
- 最大值
- 最低值
- 峰峰值
- 信號頻率（低和高）
- 信號周期
- 信號總和
- 信號上升和下降時間
- 將信號與可能耦合的噪聲分開
- 計算微電子電路中的傳播時間
- 計算信號的 FFT
- 查看阻抗變化
示波器零件
至於您必須知道才能使用示波器的基本部件，它們是：
- 屏幕: 是信號和值的表示系統。 這種顯示器曾經是老式示波器上的 CRT，但在現代示波器上，它現在是數字 TFT LCD 顯示器。 這些屏幕可以有不同的尺寸和不同的分辨率，例如 VGA、WXGA 等。
- 垂直系統：負責為表示系統提供Y軸或垂直軸的信號信息。 它通常顯示在示波器的前面，並有自己的標記為 VERTICAL 的控制區域。 例如：
- 比例或垂直增益：以伏特/格調整垂直或恆定靈敏度。 示波器的每個通道都有一個控件。 例如，如果您選擇 5V/div，那麼每個屏幕分區將代表 5 伏。 您必鬚根據信號電壓對其進行調整，以便在圖表上正確表示。
- 菜單：允許您在所選通道的不同配置之間進行選擇，例如輸入阻抗（1x、10x、...）、信號耦合（GND、DC、AC）、增益、帶寬限制、通道反轉（反轉極性）等。
- 位置: 是用於垂直移動信號軌跡並將其放置在您想要的位置的命令。
- FFT：快速傅里葉變換，一種使用數學函數對信號進行頻譜分析的選項。 所以你可以看到信號分解成基頻和諧波。
- 數學：數字示波器通常還包括此設置，以選擇各種數學運算以應用於信號。
- 水平系統：是水平表示的數據，帶有用於控制掃描速度的掃描發生器，並且可以及時調整（ns， µ是的，毫秒，秒等）。 此 X 軸的所有設置或控件都集中在一個標記為“水平”的區域中。 例如，根據型號，您可以找到：
- 位置: 允許您沿 X 軸移動信號以調整它們，例如，將信號放置在循環的開始等。
- 埃斯卡拉：這裡可以設置每個屏幕分區的時間單位 (s/div)。 例如，您可以使用 1 ms/div 之一，這將使圖形的每個分區表示一毫秒的時間跨度。 可以使用納秒、微秒、毫秒、秒等，具體取決於模型支持的靈敏度和規模。 這種控制也可以理解為一種“縮放”，在更小的時刻分析信號的更細微的細節。
- 取得：將採集的數據轉換為數字格式，這可以通過 3 種可能的方式完成，並且會影響採樣，即數據採集的速度。 三種模式是：
- 採樣：以固定的時間間隔對輸入信號進行採樣，但可能會錯過信號中的一些快速變化。
- 平均：這是一種強烈推薦的模式，用於採集一系列波形，取所有波形的平均值並將結果信號顯示在屏幕上。
- 峰值檢測：如果您想減少信號可能具有的耦合噪聲，則適用。 在這種情況下，示波器將尋找輸入信號的最大值和最小值，從而以脈衝表示信號。 但是，必須小心，因為在這種模式下，耦合噪聲可能看起來比實際更大。
- 觸發：觸發系統指示我們希望信號何時開始在屏幕上繪製。 例如，假設您使用了以 1 為底的時間尺度 µs 和時間的 X 軸圖形有 10 個水平格，那麼示波器每分鐘會繪製 100.000 個圖形，如果每個圖形從不同的點開始，那將是混亂的。 為了避免這種情況發生，在本節中您可以採取行動。 一些控制是：
- 菜單：用於不同選項或可能的拍攝模式（手動、自動、...）的選擇器。
- 級別或級別： 該電位器允許調整信號的觸發電平。
- 強制觸發：在按下它的那一刻強制射擊。
- 探針：是與要分析的設備或電路的部件接觸的端子或測試點。 它們必須合適，否則將探頭連接到示波器的電纜可能會充當天線並從附近的電話、電子設備、收音機等接收寄生信號。 許多探頭都帶有電位器來補償這些問題，並且需要校準才能在顯示屏上顯示正確的值，與顯示軸上選擇的刻度一致。
示波器安全
在實驗室中使用示波器時的另一個重要方面是牢記 安防措施 以免最終損壞設備或發生可能影響您的事故。 閱讀製造商手冊以遵守安全和使用建議始終是必不可少的。 所有模型共有的一些通用規則是：
- 避免在有易燃或易爆產品的環境中工作。
- 穿戴防護裝備以避免灼傷或觸電。
- 將示波器探頭和被測電路的所有地線接地。
- 請勿觸摸帶電的電路元件或裸露的探頭尖端。
- 始終將設備連接到安全且接地的電源網絡。
應用
如果你還是找不到他 一個申請 對於此設備，您應該了解所有可以讓您在電子實驗室中使用示波器的知識：
- 測量信號幅度
- 測量頻率
- 測量脈衝
- 測量週期
- 兩個信號相移的平均值
- 使用 Lissajous 圖形的 XY 測量
嗯，這以更實際的方式表達， 可用於:
- 檢查電子元件、電纜或總線
- 診斷電路中的問題
- 檢查電路中的模擬或數字信號
- 確定關鍵系統中電子信號的質量
- 電子設備的逆向工程
- 甚至示波器也可以超越電子設備，利用其測量某些電信號的特性來修改它們並監測醫院患者的生物醫學參數，例如他們的血壓、呼吸頻率、電神經活動等。 還可用於測量聲功率、振動等
示波器類型
不同 示波器的種類. 例如，根據信號測量的方式，我們有：
- 模擬量：探頭測量的電壓將顯示在 CRT 屏幕上，無需從模擬轉換為數字。 在這些中，捕獲週期性信號，而瞬態現象通常不會反映在屏幕上，除非它們週期性地重複。 此外，這種類型的示波器也有局限性，例如它不能捕獲非週期性的信號，當捕獲非常快的信號時，由於刷新率的降低會降低屏幕的亮度，以及太慢的信號不會形成痕跡（只能在高持久性管中）。
- 數字：與前面的類似，但它們通過探頭獲取模擬信號，並通過ADC（A/D轉換器）將其轉換為數字，然後進行數字處理並顯示在屏幕上。 鑑於它們的優勢，例如能夠連接到 PC 以使用軟件分析結果、存儲它們等，它們目前是最廣泛使用的。 另一方面，由於它們的電路，它們可以添加模擬電路所缺乏的功能，例如峰值、邊沿或間隔的自動測量、瞬態捕獲以及 FFT 等高級計算等。
它們也可以編目 根據其便攜性或用途:
- 便攜式示波器：它們是緊湊和輕便的儀器，便於將它們從一個地方帶到另一個地方進行測量。 它們對技術人員來說可能很有趣。
- 實驗室或工業示波器：它們是更大的台式設備，功能更強大，並且設計用於放置在固定位置。
此外， 根據技術 使用，還可以區分：
- DSO（數字存儲示波器）： 該數字存儲示波器使用串行處理系統。 它是數字示波器中最常見的類型。 他們可以捕獲瞬態事件，將它們存儲在文件中，分析它們等。
- DPO（數字熒光示波器）：這些不能像模擬信號那樣實時顯示信號的強度水平，但 DSO 不能。 這就是創建 DPO 的原因，它仍然是數字化的，但解決了這個問題。 這些允許更快的信號捕獲和分析。
- 抽樣： 用更高的帶寬換取更低的動態範圍。 輸入沒有衰減或放大，能夠處理全範圍的信號。 這種類型的數字示波器僅適用於重複信號，無法捕獲超出正常採樣率的瞬態。
- MSO（混合信號示波器）：它們是 DPO 和 16 通道邏輯分析儀之間的混合體，包括並行串行總線協議的解碼和激活。 它們最適合檢查和調試數字電路。
- 基於PC：也稱為 USB 示波器，因為它們沒有顯示器，但依靠軟件顯示連接 PC 的結果。
儘管可能還有其他類型，但這些是最受歡迎的，也是您通常會找到的。
如何選擇最好的示波器
何時 選擇好的示波器，您應該考慮以下一些特徵。 這樣，您將能夠選擇最適合您的使用：
- 你要示波器做什麼？ 確定您要使用它的用途很重要，因為在邏輯級別分析數字電路的示波器與用於 RF 的示波器不同，或者您必須從一個地方運輸到另一個地方，等等。 此外，確定您想要將其用於專業用途還是用於業餘愛好也很重要。 在第一種情況下，值得多投資一點以獲得更專業和更精確的設備。 在第二種情況下，最好選擇中低價位的東西。
- 預算：了解您有多少可用於投資的設備將幫助您排除許多超出預算的型號，並減少可能性範圍。
- 帶寬 (Hz): 確定可以測量的信號範圍。 您應該選擇具有足夠帶寬的示波器，以準確捕獲您將使用的信號的最高頻率。 請記住第 5 條規則，即選擇與探頭一起提供至少 5 倍於您通常測量的信號最大帶寬的示波器，以獲得最佳結果。
- 上升時間 （= 0.35/帶寬)：必須分析脈衝或方波，即數字信號。 速度越快，時間測量越準確。 您應該選擇上升時間小於您要使用的信號最快上升時間 1/5 倍的示波器。
- 探針：有一些示波器有幾個特殊的探頭以滿足不同的要求。 當今的許多示波器通常配備高阻抗無源探頭和有源探頭，用於更高頻率的測量。 對於中等範圍，最好選擇電容負載 < 10 pF 的探頭。
- 採樣率或頻率（Sa/so 每秒採樣數）：將確定每單位時間捕獲多少次要測量的波的細節或值。 它越高，分辨率就越好，內存使用的速度也就越快。 您應該選擇一台示波器，其頻率至少是您要分析的電路最高頻率的 5 倍。
- 激活或觸發：最好是為複雜波形提供更高級的觸發器。 它越好，您就越能檢測到難以定位的可能異常。
- 內存深度或記錄長度 (pts)：越多，複雜信號的分辨率就越高。 表示內存中可以存儲的點數，即在執行實驗時存儲先前結果的容量。 可以記錄讀數的次數，並且可以看到所有的數值，從而得出更精確的結論或跟進。
- 通道數：選擇通道數合適的示波器，通道越多，獲取的細節越多。 模擬的過去只有 2 個通道，而數字的可以從 2 個開始。
- 接口： 它應該盡可能直觀和簡單，特別是如果您是初學者。 一些高級示波器只適合專業人士使用，因為經驗不足的用戶需要經常閱讀手冊。
- 模擬與數字: 數字唱片目前在市場上占主導地位，因為它們具有更方便、不受記錄長度限制等優勢。 因此，幾乎所有情況下，首選的選項絕對應該是數字示波器。
- 品牌： 最好的示波器品牌是 Siglent、Hantek、Rigol、Owon、Yeapook 等。 因此，購買其中一種型號將是良好性能和質量的保證。