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力科示波器多層次測量工具-云帆興燁

發(fā)表日期:2022/02/11 瀏覽次數(shù):
力科示波器提供四組不同的測量工具,包括測量刻度、游標(biāo)、測量參數(shù)和圖表。這些不同層次的測量工具可協(xié)助對信號特征進行全面的分析,每種新工具都帶來新的理解和洞察力。

通過本文,我們將介紹如何正確利用這些工具,通過幾個簡單的步驟即可發(fā)現(xiàn)波形異常并評估其發(fā)生頻率。

這些工具中最古老的是,在最初的模擬示波器中即開發(fā)使用的網(wǎng)格刻度。大多數(shù)示波器網(wǎng)格刻度有十個水平格和八個垂直格,通過計算波形上垂直或水平事件之間的格數(shù)并乘以適當(dāng)?shù)谋壤禂?shù),可以估計事件之間的幅度或持續(xù)時間。

游標(biāo)是可移動的垂直和水平線,投影到刻度線上,可與重要的波形特征對齊。單個絕對游標(biāo)可顯示它們所在的垂直或水平點的值,兩個相對游標(biāo)可顯示它們所在的兩個點的值以及它們之間的差值。
下圖顯示的是使用相對垂直游標(biāo)測量時鐘脈沖突發(fā)的峰峰值幅度。每個游標(biāo)相對于波形偏置的絕對幅度,以及游標(biāo)之間的差值,都顯示在波形描述符框中。

力科示波器

可以使用相對水平游標(biāo)進行時序測量,方法是將它們放置在單個或多個波形曲線的兩個點上,如下圖所示,游標(biāo)讀取游標(biāo)和波形相交處的幅度,以及相對于觸發(fā)的絕對時間。幅度讀數(shù)位于波形描述符框中,而測量兩條波形之間延遲的時間讀數(shù)顯示在時基和觸發(fā)描述符框下方。

力科示波器

游標(biāo)是一種在一次采集中獲得測量值的快速方法,但它們不是很精確。它們的準(zhǔn)確性取決于波形曲線上游標(biāo)線的位置。

自動測量參數(shù)基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)定義的幅度、寬度和其他典型波形參數(shù)的計算方法??蓪Χ啻尾杉ㄐ沃袇?shù)的每次出現(xiàn)進行計算,執(zhí)行高達百萬次的測量。

 力科示波器

下圖顯示了用于表征脈寬調(diào)制波形的六個典型參數(shù)。

力科示波器

所有力科MAUI 示波器,都可自動計算每個參數(shù)的關(guān)鍵統(tǒng)計值,包括平均值、最小值、最大值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。可以選擇在測量表上顯示這些統(tǒng)計數(shù)據(jù),以便快速準(zhǔn)確地了解此參數(shù)在多次采集中的變化情況。

與此不同的是,游標(biāo)讀數(shù)只會顯示對最后采集數(shù)據(jù)進行的測量。事實上,重復(fù)觸發(fā)時,游標(biāo)讀數(shù)幾乎不可讀取,它們變化如此之快。而測量表上的統(tǒng)計數(shù)據(jù)通常足夠穩(wěn)定,可以準(zhǔn)確讀取。

下面來看一個有趣的例子,查看下圖中波形C1的寬度參數(shù) P3 的統(tǒng)計數(shù)據(jù),它的平均值為 190 μs,測量值范圍為 167 ns至 240 μs,變化非常大。參數(shù)統(tǒng)計下方是一個直方圖圖標(biāo),稱為histicon,它顯示了參數(shù)值的分布。參數(shù) P3 的直方圖圖標(biāo)顯示大部分測量值都接近上限,但在最左側(cè)的最小值附近有很少的一些異常值。


力科示波器

大多數(shù)力科示波器都能夠繪制測量值相對測量實例(稱為趨勢圖)或者時間(稱為追蹤圖)的圖,在下圖中,P3 的追蹤圖疊加在采集的脈沖信號上。注意追蹤圖在零點附近的急劇下降,這就是histicon中的外圍最小值出現(xiàn)的位置,這首先給我們一個啟示,如果以另一種方式查看數(shù)據(jù),可能會發(fā)現(xiàn)一些有趣的東西。只需放大追蹤圖中的快速下降位置即可顯示信號中事件發(fā)生的位置。

在力科示波器上,可以通過觸摸histicon來生成參數(shù)的完整直方圖。直方圖有自己的測量參數(shù)和游標(biāo),它們提供了對測量參數(shù)統(tǒng)計分布的洞察,例如在直方圖的特定 bin 內(nèi)出現(xiàn)的最小/最大值是什么,或者在給定 bin 內(nèi)總共有多少測量值。

在下圖將所有這些多層次測量工具“分層” 顯示在一個多柵格中,包含了采集的波形、帶有統(tǒng)計數(shù)據(jù)和直方圖圖標(biāo)的測量參數(shù)、寬度測量參數(shù)的追蹤圖和直方圖,以及追蹤圖中標(biāo)記的最小事件的放大顯示。

力科示波器

信號放大圖(右上角)顯示了毛刺異常值,它的寬度只有 166 ns,很容易被遺漏。直方圖表明在770 個測量寬度值中有30個毛刺,因此我們知道它發(fā)生的概率約為 4%。通過綜合使用測量工具,窄毛刺的存在、位置和發(fā)生的頻率都可以很快獲悉。



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