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提高示波器測量準確度的小技巧

 在使用示波器的過程中,我們常常會因為忽視一些細節,導致測量上的誤差。所以在使用時要注意正確的方法,在使用示波器的注意事項一文中有簡單的介紹。即使如此示波器的測量不可避免存在一定的誤差。

對工程師來講,一方面需要了解這些影響準確度的因素,才能更好地理解示波器各種參數的指標和測量結果;另一方面,對于儀器本身固有的、無法消除的影響因素,可以通過正確地操作示波器和使用測量技巧來減小誤差。下面向您介紹一下比較實用的提高示波器測量準確度的原則和技巧。

1. 在現有條件的基礎上最小化量化誤差,即盡量讓測量波形占滿柵格,電機試驗充分利用ADC的范圍。

2. 時刻警惕采樣率,要過采樣而不要欠采樣。比如測量波形頻率時如果采樣率太低會出現混疊現象,那么測量的結果就是錯誤的。

3. 利用測量統計功能。因為波形的形狀是不穩定的,因此示波器每次捕獲到的波形測量結果不一樣。利用測量統計可以發現電路性能最壞的情況和一些間歇性信號的參數值,這是判斷關鍵信號特征是否在規格范圍之內的一種好方法。

4. 利用平均算法和濾波功能。對于周期重復性的信號,穩定觸發后利用多次測量求平均值減小信號噪聲所帶來的誤差,平均算法同樣會減弱由示波器模擬前端和探頭引入的噪聲影響。需要注意的是在做這種測量時波形要穩定觸發,而且存儲深度和采樣率要足夠。

5. 利用FIR濾波器也能減小噪聲。不需要捕獲多次的波形進行平均求值,單次捕獲就可以,因此可用于無法穩定觸發的非周期重復性波形的測量情況。

6. 減小探頭對測量準確度的影響,主要是要注意以下幾點:

1)盡可能地減小探頭之間的環路;

2)將探頭置于合適的位置(比如要將探頭的線纜盡可能地遠離輻射源,線纜避免纏繞,以避免自身形成環路而拾取更大的空間輻射噪聲;

3)對于差分探頭,盡量將探頭的正、負線纜耦合到一起,使得正、負線纜受到平衡的空間輻射,以利于共模噪聲的消除。

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