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示波器光標(biāo)測量與自動(dòng)測量哪個(gè)更準(zhǔn)確?

2015-12-31
作者:周立功致遠(yuǎn)電子

       摘要:在使用數(shù)字示波器測量波形參數(shù)的時(shí)候,我們經(jīng)常會(huì)遇到“光標(biāo)測量”與“自動(dòng)測量”結(jié)果不一致的情況,到底該哪一個(gè)比較準(zhǔn)確?本文將為大家解開這個(gè)困擾。

       示波器發(fā)展到現(xiàn)階段,已經(jīng)不僅僅是在調(diào)試中觀察波形,更重要的是能很好的測量一些參數(shù)幫助大家優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。示波器的測量方法大致有三種:刻度測量;光標(biāo)測量;自動(dòng)測量??潭葴y量就是根據(jù)波形所占格數(shù)進(jìn)行估測,估測的準(zhǔn)確度當(dāng)然是比較低的,只適合做定性分析。要精確測量的話,還需要從光標(biāo)測量和自動(dòng)測量兩種方式中選擇。那么,到底哪種測量方式測的結(jié)果更準(zhǔn)確呢?

首先,我們從原理上來了解一下光標(biāo)測量和自動(dòng)測量。

1、光標(biāo)測量,光標(biāo)測量的原理很簡單,以ZDS2024plus為例,打開Cursor鍵一鍵光標(biāo),然后用光標(biāo)卡住波形,光標(biāo)X1和X2,Y1和Y2之間的差值即為測量值。光標(biāo)測量由于是人為手動(dòng)測量,所以會(huì)引入一定的人為誤差。但是相對于噪聲大的信號來說,光標(biāo)測量可以人為的去忽略掉這部分噪聲,更能把握波形重點(diǎn)。

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2、自動(dòng)測量,當(dāng)示波器正確捕獲波形后,示波器可以對波形參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)測量。自動(dòng)測量需要參考點(diǎn),一般稱為Vtop(頂部值) 和Vbase(底部值),參考點(diǎn)的測量采用幅度統(tǒng)計(jì)方法。示波器的工作過程是對捕獲波形進(jìn)行的幅度分析,先確定最大值Max和最小值Min,然后對最小電壓上的40%和最大電壓下的40%進(jìn)行分析,然后進(jìn)行累積概率統(tǒng)計(jì),出現(xiàn)概率最大的值為Vtop 和Vbase。不用統(tǒng)計(jì)中間20%部分,防止被測波形是3態(tài)信號得出錯(cuò)誤結(jié)果。

       一旦測出Vtop 和Vbase,示波器就可以對電壓和時(shí)間以及其他參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)測量。常見的參數(shù)有,峰峰值、幅值、上升時(shí)間、下降時(shí)間、脈寬等。

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       對于周期性的波形信號來說,自動(dòng)測量相對于光標(biāo)測量來說,統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)量多,測量結(jié)果為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的平均值,相對來說更加準(zhǔn)確。但是如果信號噪聲很大,自動(dòng)測量則有可能將噪聲也統(tǒng)計(jì)進(jìn)去,所得結(jié)果也會(huì)有較大誤差。自動(dòng)測量項(xiàng)目一般為常規(guī)項(xiàng)目,當(dāng)有特殊需求時(shí),自動(dòng)測量便無能為力了,比如測量下圖抖動(dòng)波形。

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3、怎么樣讓光標(biāo)法測的更準(zhǔn)?

光標(biāo)法測量,以測量一個(gè)方波信號的脈寬為例,相信有很多工程師都如下圖這樣操作的。然而光標(biāo)測量結(jié)果494ns,自動(dòng)測量結(jié)果卻是470.1ns,相差24ns。

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       為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢?示波器自動(dòng)測量的門限是為Vtop與Vbase之間50%的位置,所以測量的結(jié)果也是以50%處為準(zhǔn),這種測量方法也更為科學(xué)。在用光標(biāo)測量時(shí),如果將測量點(diǎn)選在Vtop與Vbase的50%處,這樣測出的結(jié)果便和自動(dòng)測量結(jié)果相差無幾了。如下圖,光標(biāo)測量470ns,自動(dòng)測量470.1ns。

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       總結(jié):光標(biāo)測量和自動(dòng)測量哪個(gè)更準(zhǔn)?答案是看波形而定。

1. 自動(dòng)測量適用于周期性,波形較好的情況下,統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)多,測量更準(zhǔn)確。

2. 光標(biāo)測量適用于信號中噪聲較多,波形復(fù)雜的情況,光標(biāo)測量可以人為的忽略一些不重要的信號,避免因干擾引起的測量錯(cuò)誤。

3. 自動(dòng)測量只能測量一些常規(guī)測量項(xiàng)(ZDS2024plus支持51種真正意義的參數(shù)測量),如果有特殊測量項(xiàng),則只能靠光標(biāo)來完成。


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