引言

現(xiàn)代數(shù)字示波器基本內(nèi)置了豐富的參數(shù)測量功能，用戶可以借助參數(shù)測量功能以更好地對(duì)被測信號(hào)進(jìn)行分析并選取出自己感興趣的測量項(xiàng)。

默認(rèn)的測量配置可以滿足大部分情況下的測試需求，但如果需要針對(duì)待測信號(hào)進(jìn)行更為精準(zhǔn)的測量則需要根據(jù)待測信號(hào)的特點(diǎn)手動(dòng)進(jìn)行測量設(shè)置的調(diào)整，如幅度計(jì)算策略、測量門限和閾值電平等。由于每個(gè)參數(shù)背后的測量算法不同，測量設(shè)置的變化可能會(huì)影響到部分參數(shù)的測量結(jié)果。

閾值電平設(shè)置導(dǎo)致的結(jié)果變化

示波器的參數(shù)測量功能是基于軟件來實(shí)現(xiàn)的，軟件方法和硬件方法在測量規(guī)則波形時(shí)能夠取得相似的測量值，但對(duì)于不規(guī)則波形的測量值就會(huì)有較大的差異，軟件選取當(dāng)前屏幕顯示的一幀波形，獲取不同參數(shù)計(jì)算所需的數(shù)值并得到測試結(jié)果。

示波器周期測量的測試點(diǎn)選取

但如下圖所示，輸出兩路幅度相同頻率均為1kHz的正弦波信號(hào)，打開參數(shù)測量功能可以看到C1波形的測量結(jié)果已經(jīng)出現(xiàn)錯(cuò)誤，測量出的頻率與右上角的硬件頻率計(jì)數(shù)器結(jié)果相差較大，硬件測量結(jié)果與輸出的波形相符且手動(dòng)使用光標(biāo)估計(jì)的頻率也與設(shè)定值相近，初步分析應(yīng)該是軟件計(jì)算錯(cuò)誤。

在測量結(jié)果中可以明顯看到，C1通道的幾個(gè)測量項(xiàng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于C2通道的，數(shù)據(jù)選取量更多。C2通道中針對(duì)周期的統(tǒng)計(jì)次數(shù)每次增加4次，根據(jù)手冊我們了解到示波器計(jì)算周期的方式，從上升沿50%幅值處至下一個(gè)上升沿的50%幅值處為一個(gè)周期，圖中顯示的可計(jì)算周期數(shù)確實(shí)為4個(gè)，由此可見C1通道參數(shù)測量中混入了許多其他的取樣點(diǎn)，推測可能是閾值電平設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致的。

C1波形測量值錯(cuò)誤示意圖

閾值電平相關(guān)的設(shè)置如下所示，由圖可見，閾值電平是針對(duì)C1通道進(jìn)行設(shè)置的，且設(shè)置的閾值類型為絕對(duì)值，設(shè)定的低值中值和高值數(shù)值相近并沒有區(qū)分開來，閾值電平是用來自定義需要測量的信號(hào)幅度范圍。

頻率與周期成倒數(shù)關(guān)系，周期測出來的數(shù)值很小，選取的點(diǎn)可能為閾值電平附近的干擾信號(hào)，其中存在穿過閾值符合參數(shù)算法計(jì)算條件的點(diǎn)，軟件讀取的這些測試點(diǎn)的數(shù)據(jù)并計(jì)算出對(duì)應(yīng)的參數(shù)，在閾值電平范圍較小，波形較緩慢的區(qū)域較為容易出現(xiàn)這種情況。

閾值電平的設(shè)置

利用脈沖數(shù)量的統(tǒng)計(jì)可以更清楚地看到在閾值電平設(shè)置不當(dāng)時(shí)，噪聲等干擾信號(hào)對(duì)參數(shù)測量結(jié)果的影響。兩路通道的脈沖數(shù)量均為五個(gè)，但把閾值電平范圍調(diào)小并放在C1波形頂端較粗處時(shí)，將許多穿過閾值高值后下降至低于閾值低值的干擾信號(hào)視作符合條件的脈沖。

總結(jié)

在進(jìn)行參數(shù)測量時(shí)，需要明確自己的測試對(duì)象以及想要獲得的測試數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際的需要選擇合適的參數(shù)進(jìn)行測量，并設(shè)定好測量的范圍，以免引入其它無關(guān)的變量導(dǎo)致測量結(jié)果錯(cuò)誤。（鼎陽AE）