虚拟数字示波器由一块PXI总线的多功能数据采集卡和相应的软件组成。将它们安装在一台运行Windows的PC上,即构成一个功能强大的可存储数字示波器.数据采集卡---设计中所采用的是NI公司生产的多功能数据采集卡PXI-6670E,其主要功能如下:---64路单端/32路差分模拟输入;12位精度;1.25MSPS采样速度;1.25MSPS磁盘写入速度;±0.05~±10V输入范围;两路12位模拟输出;8条数字I/O线;两路24位计数器/定时器。本例虚拟数字示波器具有实时数据采集、频谱分析、加窗处理和滤波等功能。在虚拟数字示波器主面板上有数据采集、频谱分析、加窗处理、滤波功能等功能键,按相应的功能键就可进入相应的子面板。帮助通信工程师评估信号的幅度、频率和相位等特性,以确保通信系统正常工作。数字存储示波器
为什么要用示波器修车?数字式万用表的刷新速度通常是2次/s(部分万用表能达到4次/s),若用它测量一个信号电压,会在显示屏上显示一个读数,这并非实际电压,受限于较慢的刷新速度,这只是平均电压。举个例子,图1为可变气门正时电磁阀电路,红色线路为供电线,发动机控制单元控制蓝色线(控制线)搭铁,使电磁阀工作。将数字式万用表的红表笔接在控制线上,黑色表笔接搭铁,测得的电压约为8.7V,这是实际电压吗?示波器测得该控制线上的电压波形,控制线上的电压在低电位(约为0.28V)和高电位(约为14.6V)之间来回变化,计算出的平均电压为8.74V。其实这是一个占空比信号,周期约为4ms,电磁阀通电时间占一个周期的比例约为40%,也就是说阀门的开度约为40%。郑州数字示波器tds示波器的高带宽和高灵敏度使其成为航空航天领域中对高频信号进行分析和测量的理想工具。
普通示波器的垂直分辨率为8位,部分示波器的垂直分辨率可达12位,这意味着屏幕在垂直方向上可以被切分成4096段,若屏幕纵向上是10格,它在垂直方向上的测量精度为4096级÷10格=409.6级/格,精确度提高16倍。示波器的主要功能是显示波形的形状,测量准确度一般在2%以内,受限于垂直分辨率,示波器的测量精度是不如万用表的。每种设备都有自己的优势,如果追求电压的准确度,建议使用万用表。模拟示波器的分辨率高,图像细腻、真实,对信号的测量是连续进行的,并且能够实时显示波形,但是它没有存储功能,突变信号一闪而过,不能保持在屏幕上,同时模拟示波器体积大、笨重,工作时需要连接220 V电源,因此维修汽车不使用模拟示波器。
通用示波器包括单踪示波器和双踪示波器。单踪示波器可测量一个信号的波形、幅度、频率和相位等参数。而双踪示波器能同时测两个信号的波形和参数,也可以对两个信号进行比较。通用示波器是应用的一种示波器。通用示波器测量频率很高的信号比较困难,而采样示波器可以测量频率很高的信号,它可以看成是由采样电路和通用示波器组合而成的。采样示波器利用了采样原理将高频信号转换成低频信号,然后由通用示波器部分将低频信号显示出来。普通的示波器可以将被测信号实时显示出来,但如果撤掉输入信号,显示屏显示的信号马上会消失。而存储示波器和记忆示波器在撤掉被测信号后,仍可以将信号保存并继续显示出来。存储示波器是利用数字存储器将被测信号保存下来;记忆示波器则是采用具有记忆功能的示波管,使被测信号波形仍可在示波管上继续保持。选择适合的示波器取决于具体的测试需求和使用环境。
数字示波器中最常见的是数字存储示波器(Digital Storage Oscilloscope,简称DSO),这种示波器能够存储波形,它是如何做到的?DSO的信号处理过程如图4所示,不要被一大堆未知的名词吓跑了,做汽车维修不需要深入学习这方面的知识。从名字就能看出,DSO存储的是数字信号,可以把这种信号理解为一个开关,只有“断开”和“接通”两种状态,即“0”和“1”的变化。探头(相当于万用表的表笔)向DSO输入一个连续变化的电压,这是模拟信号,前端放大器能将微弱的电压信号放大,提高DSO的灵敏度。处理器只能处理数字信号,所以必须把连续信号数字化,这个过程是怎么实现的?如图5所示,模拟/数字转换器等时间间隔地采集电压样本,再将这些电压样本转化成数据,并按照顺序存入存储器。波形是怎样显示在屏幕上的?处理器按原顺序读取存储器中的数据,然后将其转换为合适的格式输出给显示屏,就可以显示波形了。还有一些示波器可以提供存储,实现对波形的保存和处理。珠海示波器校准仪
PC示波器的优势:便携灵活、软件扩展性强、适用于复杂信号的分析和处理、成本相对较低。数字存储示波器
如何选择示波器的外观形式?数字示波器不仅参数指标众多,还有很多种外观形式,比如手持式、台式、平板等,这也是很多示波器爱好者关心的话题,笔者顺带介绍一下。台式数字示波器的价格便宜,性价比较高,但体积大、笨重,需要连接220V电源。维修汽车一般不使用这种示波器。手持数字示波器的优点是自带电池,不用外接电源,体积小(比万用表略大),缺点是屏幕太小,屏幕分辨率不高,适合汽车维修使用。平板数字示波器的外观像平板电脑,屏幕大,触控操作,自带电源,也适合汽车维修使用。虚拟数字示波器不带显示屏,通过USB线将数据传输到电脑显示,缺点是维修时还得拿1台笔记本电脑,优点是高清大屏显示,便于观察和存储波形,软件操作人性化,同样适合汽车维修使用。数字存储示波器