固纬示波器作为一种常用的电子测量仪器,其核心工作原理基于阴极射线管(CRT)或现代的液晶显示(LCD)技术与电子信号处理技术相结合。
在传统基于 CRT 的示波器中,示波器内部有一个电子枪,它发射出高速电子束。电子束在偏转系统的作用下发生偏转,偏转系统包括水平偏转板和垂直偏转板。水平偏转板上施加的是锯齿波扫描电压,这使得电子束在水平方向上匀速移动,从而实现时间轴的展开。当被测信号加到垂直偏转板上时,电子束会根据信号的电压幅度在垂直方向上发生相应的偏转。例如,对于一个正弦波信号,当信号电压为正半周时,电子束向上偏转;负半周时,向下偏转。这样,电子束在荧光屏上就会描绘出被测信号随时间变化的波形图像。
对于现代采用 LCD 显示的固纬示波器,其原理类似,只是将电子束在 CRT 上的成像转换为通过数字信号驱动液晶像素来显示波形。首先,示波器的探头将外界的模拟信号采集进来,探头一般具有高输入阻抗,以尽量减少对被测电路的影响。采集到的信号经过示波器的前端放大、衰减等调理电路,使其适应后续模数转换(ADC)模块的输入范围。ADC 将模拟信号转换为数字信号,然后这些数字信号被送入示波器的数字处理单元。数字处理单元根据设定的时基信息,将数字信号在水平方向上展开,按照采样顺序将数据映射到显示屏的相应位置上,同时根据垂直方向的量化精度确定每个采样点在垂直方向的位置,从而在显示屏上构建出完整的波形图像。
固纬示波器的使用注意事项:
1.避免过载:不要将超过示波器输入范围的信号直接接入,这可能会导致示波器损坏。
2.使用适当的接地:确保示波器和被测设备之间有良好的接地,以避免由于接地不良引起的测量误差。
3.注意探头补偿:在使用示波器探头时,需要进行适当的补偿,以确保测量的准确性。
4.避免长时间连续工作:长时间连续工作可能会导致示波器过热,影响测量结果的准确性。
5.定期校准:为了保持测量结果的准确性,应定期对示波器进行校准。
6.注意安全:在使用示波器时,应遵守安全规程,避免触电等安全事故。
7.清洁和维护:定期清洁示波器的外部和内部,以保持其良好的工作状态。
8.正确存储:在不使用示波器时,应将其存放在干燥、阴凉的地方,避免潮湿和高温环境。
9.避免震动和冲击:在运输和使用过程中,应避免对示波器造成震动和冲击,以免损坏内部元件。