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示波器為什么那么貴? 這些因素了解一下

時(shí)間:2022-09-12 來源:

   示波器的種類有很多,大致可以分為臺(tái)式示波器和PC示波器,數(shù)字示波器和模擬示波器。各類示波器質(zhì)量功能性能價(jià)格不一,相比臺(tái)式示波器,在相同參數(shù)和實(shí)現(xiàn)相同功能的基礎(chǔ)上,PC示波器能提供很大優(yōu)惠的價(jià)格,攜帶也比較方便。PC示波器可以實(shí)現(xiàn)臺(tái)式示波器難以實(shí)現(xiàn)的某些功能,比如:PC示波器是USB供電,方便快捷的與電腦實(shí)現(xiàn)無間隙連接,還可以輕易地實(shí)現(xiàn)混合域示波器,即將信號(hào)的時(shí)域和頻域在同一臺(tái)示波器同時(shí)顯示。當(dāng)然,有利必然也有弊,消費(fèi)者可以衡量自己的需要以及預(yù)算選購(gòu)最適合自己的示波器。

本文主要討論影響基于PC的數(shù)字示波器價(jià)格的因素。

一、功能:

1、觸發(fā)功能:

觸發(fā)是數(shù)字示波器區(qū)別于模擬示波器的最大特征之一。觸發(fā)控制根據(jù)設(shè)置一定的觸發(fā)條件幫助你穩(wěn)定重復(fù)的波形和抓取單次波形?;旧纤械臄?shù)字示波器都提供了一些基本觸發(fā)選項(xiàng)(源、電位、斜坡、前/后觸發(fā)),但一些高級(jí)的觸發(fā)功能上是不一樣的。一些應(yīng)用中所用到的特殊觸發(fā)(如磁盤驅(qū)動(dòng)測(cè)試)經(jīng)常作為額外的成本,一般是以軟件或固件升級(jí)來實(shí)現(xiàn)的。如果你可能要用到其中一個(gè)這樣的觸發(fā)方式,不要害怕跟供應(yīng)商談判,可以要求他們免費(fèi)提供這樣的額外選項(xiàng)以達(dá)成協(xié)議。

2、存檔功能:

PC數(shù)字示波器是基于PC的,其直接跟電腦相連接,例如Pico公司的提供的PicoScope6軟件,可以直接利用菜單欄上的保存功能,將波形直接保存到自己的電腦上,這就大大地保證具有足夠的存儲(chǔ)空間保存您想要的圖片,同時(shí)它還支持多種保存格式,比如:txt、GIF、.mat.

二、性能:

1、帶寬

      帶寬是示波器最重要的特點(diǎn)之一,它決定信號(hào)的顯示范圍,在很大程度上決定示波器的價(jià)格。經(jīng)驗(yàn)法則告訴我們,盡可能購(gòu)買一臺(tái)帶寬五倍于所要測(cè)試信號(hào)最大頻率的示波器,但是很不幸,高帶寬的示波器非常昂貴,因此你可能要在這方面作出讓步。在選定帶寬時(shí),您必需把當(dāng)前的預(yù)算與示波器使用期間預(yù)計(jì)的需求平衡起來。
      在當(dāng)前的數(shù)字技術(shù)中,系統(tǒng)時(shí)鐘通常是示波器可能顯示的頻率最高的信號(hào)。示波器的帶寬至少應(yīng)該比這一頻率高三倍,以合理地顯示這個(gè)信號(hào)的形狀。部分示波器的標(biāo)定帶寬并不在所有電壓范圍內(nèi)有效,所以一定要仔細(xì)查看下示波器的規(guī)格說明。信號(hào)帶寬=0.5/信號(hào)上升時(shí)間,示波器帶寬=2×信號(hào)帶寬,示波器實(shí)時(shí)取樣速率=4×示波器帶寬。

2、通道/信道。

有些測(cè)量是需要多條通道才能實(shí)現(xiàn)的,所以您在購(gòu)買的時(shí)候,應(yīng)該考慮信道的個(gè)數(shù)。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,在測(cè)量電阻r的時(shí)候,這不能直接通過PC示波器測(cè)量,您可以利用兩個(gè)通道測(cè)量電路的電壓u和電流i,再通過軟件攜帶的計(jì)算工具得到電阻r=u/i。當(dāng)然信道并不是越多越好,信道越多,每個(gè)信道的采樣速率和存儲(chǔ)深度都會(huì)受到一定的影響。對(duì)當(dāng)前日益發(fā)展的數(shù)字領(lǐng)域,一種全新的示波器已經(jīng)增強(qiáng)了示波器在數(shù)字應(yīng)用和嵌入式調(diào)試應(yīng)用中的應(yīng)用?;旌闲盘?hào)示波器(通常稱為MSO)除典型示波器的2條或4條示波器信道外,還緊密地插入另外16條邏輯定時(shí)信道。其結(jié)果,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)全功能示波器,提供了最多20條時(shí)間相關(guān)的觸發(fā)、采集和察看信道。

3、緩存深度/存儲(chǔ)深度

      示波器的內(nèi)存越深,以全部取樣速率可以捕獲的時(shí)間越多。內(nèi)存技術(shù)使得用戶能夠捕獲采集數(shù)據(jù)、當(dāng)大察看更多細(xì)節(jié)、或在采集的數(shù)據(jù)上進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算、測(cè)量和后期處理功能等操作。許多人認(rèn)為,示波器的最大取樣速率指標(biāo)適用于所有時(shí)基設(shè)置,但這可能要求非常大的內(nèi)存,幾乎沒有人能夠買得起內(nèi)存這樣大的示波器。
      采樣率跟內(nèi)存深度之間的關(guān)系是很重要的,當(dāng)一臺(tái)示波器擁有很高的采樣率但內(nèi)存卻很小時(shí),它只能在其前面很短的時(shí)基上用全采樣率采樣。由于內(nèi)存深度有限,因此隨著人們把時(shí)基設(shè)置成越來越寬的范圍,所有示波器必須降低取樣速率。盡管示波器制造商幾年來已經(jīng)在深內(nèi)存結(jié)構(gòu)中取得很大進(jìn)展,但某些深內(nèi)存結(jié)構(gòu)的速度仍然很低,操作起來要耗費(fèi)大量的時(shí)間。在購(gòu)買示波器前,一定要評(píng)估示波器在最深的內(nèi)存設(shè)置下的響應(yīng)能力。

4、采樣頻率

      采樣率常常是用兆樣本每秒(MS/s)和千兆樣本每秒(GS/s)表示。尼圭斯特準(zhǔn)則規(guī)定采樣率最少必須兩倍于你想要測(cè)試信號(hào)的最高頻率,對(duì)于頻譜分析儀這可能是足夠的,但是對(duì)于一個(gè)示波器,每個(gè)周期至少需要五個(gè)樣本才能準(zhǔn)確地重建波形。
      許多制造商在示波器的主要技術(shù)指標(biāo)中僅強(qiáng)調(diào)這種最大化的取樣速度,而不會(huì)告訴用戶該取樣速率僅適用于一條信道!總之,要保證考慮的示波器能夠?yàn)橄M瑫r(shí)使用的所有信道提供足夠的每條信道取樣速率,從而每條信道都能夠支持示波器的額定帶寬。

5、分辨率和精度

      8位的分辨率,可以把電壓范圍分成256個(gè)垂直階梯級(jí)(2^8 = 256),當(dāng)選擇±1V電壓范圍時(shí),每一級(jí)對(duì)應(yīng)了大約8mV的電壓,對(duì)于觀察數(shù)字信號(hào)這可能是足夠的,但是對(duì)于觀察模擬信號(hào)似乎還不太夠,特別當(dāng)用頻譜分析功能時(shí)。對(duì)于如音頻、噪聲、振動(dòng)和監(jiān)控傳感器(溫度、電流、壓力)等這樣的信號(hào),一個(gè)8位的示波器常常是不合適的,你應(yīng)該考慮在12位或16位的。
     對(duì)于一臺(tái)數(shù)字存儲(chǔ)示波器的精度,這常常沒被重視的。在數(shù)字電子中,一個(gè)信號(hào)變化了1%通常是不會(huì)有問題的;但是在音頻電子中,0.1%的失真和噪音都是不允許的。

三、探頭:

探頭作為可選組件,它必須跟帶寬匹配,其承受的帶寬可以比示波器的帶寬更大。一些廠商為了節(jié)省成本,提供與示波器配套的不合標(biāo)準(zhǔn)的探頭。大部分的探頭可在11101的衰減率之間切換。

四、品牌:

品牌代表信譽(yù)、質(zhì)量和生產(chǎn)能力,也跟售后服務(wù)息息相關(guān),大品牌的示波器廠家能保證其在中國(guó)的售后服務(wù)。每個(gè)廠家各有千秋,Pico公司強(qiáng)力開發(fā)PC示波器,在這方面有很大的優(yōu)勢(shì)。Pico Technology公司成立于1991年,已經(jīng)成為PC示波器和數(shù)據(jù)記錄儀生產(chǎn)領(lǐng)域的世界領(lǐng)先廠家,并且獲得多項(xiàng)行業(yè)大獎(jiǎng)。Pico為中國(guó)的客戶提供全面的技術(shù)支持,為客戶提供最合適的選擇和最佳的服務(wù)。

五、應(yīng)用領(lǐng)域:

專業(yè)高端示波器(用于:科研、生產(chǎn)線、音頻測(cè)試、專業(yè)工程師測(cè)試)和業(yè)余愛好者(用于:學(xué)生實(shí)驗(yàn)室、基本測(cè)量、對(duì)精度要求不高的測(cè)量)運(yùn)用的示波器。對(duì)測(cè)量結(jié)果要求越高,示波器相應(yīng)價(jià)格也隨之走高,還是那句話,多大的腳穿多大的鞋,合適的才是最好的。如果您對(duì)自己需要的標(biāo)準(zhǔn)還不是很清楚,您可以直接致電給經(jīng)銷商或者廠家的技術(shù)支持,他們可以為您解答,合理地幫你選購(gòu)最適合的產(chǎn)品。


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