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示波器测电压的方法有哪些?我们利用示波器可以观察到各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，同时还能测量各种不同的电量，比如电压、电流等等。示波器(数字示波器)的显示电路包括示波管及其控制电路两部分，其中示波管是一种特殊的电子管，由电子枪、荧光屏和偏转系统3部分组成，是示波器的重要组成部分。利用示波器所作的任何测量都可以看做对电压的测量，本文主要介绍了示波器测电压的方法及其使用注意事项。

一、示波器测电压的方法

直接测量法

所谓直接测量法，就是直接从屏幕上量出被测电压波形的高度，然后换算成电压值。定量测试电压时，一般把Y轴灵敏度开关的微调旋钮转至“校准”位置上，这样，就可以从“V/div”的指示值和被测信号占取的纵轴坐标值直接计算被测电压值。所以，直接测量法又称为标尺法。

(1)直流电压的测量

将Y轴输入耦合开关置于“地”位置，触发方式开关置“自动”位置，使屏幕显示一水平扫描线，此扫描线便为零电平线。

将Y轴输入耦合开关置“DC”位置，加入被测电压，此时，扫描线在Y轴方向产生跳变位移H，被测电压即为“V/div”开关指示值与H的乘积。

直接测量法简单易行，但误差较大。产生误差的因素有读数误差、视差和示波器的系统误差(衰减器、偏转系统、示波管边缘效应)等。

(2)交流电压的测量

将Y轴输入耦合开关置于“AC”位置，显示出输入波形的交流成分。如交流信号的频率很低时，则应将Y轴输入耦合开关置于“DC”位置。

将被测波形移至示波管屏幕的ZX位置，用“V/div”开关将被测波形控制在屏幕有效工作面积的范围内，按坐标刻度片的分度读取整个波形所占Y轴方向的度数H，则被测电压的峰-峰值VP-P可等于“V/div”开关指示值与H的乘积。如果使用探头测量时，应把探头的衰减量计算在内，即把上述计算数值乘10。例如示波器的Y轴灵敏度开关“V/div”位于0.2档级，被测波形占Y轴的坐标幅度H为5div，则此信号电压的峰-峰值为1V。如是经探头测量，仍指示上述数值，则被测信号电压的峰-峰值就为10V。

比较测量法

比较测量法就是用一已知的标准电压波形与被测电压波形进行比较求得被测电压值。

将被测电压Vx输入示波器的Y轴通道，调节Y轴灵敏度选择开关“V/div”及其微调旋钮，使荧光屏显示出便于测量的高度Hx并做好记录，且“V/div”开关及微调旋钮位置保持不变。

去掉被测电压，把一个已知的可调标准电压Vs输入Y轴，调节标准电压的输出幅度，使它显示与被测电压相同的幅度。此时，标准电压的输出幅度等于被测电压的幅度。比较法测量电压可避免垂直系统引起和误差，因而提高了测量精度。

二、示波器使用注意事项

为了仪器操作人员的安全和仪器安全，仪器在安全范围内正常工作，保证测量波形准确、数据可靠，应注意：

1、用户如须要测量开关电源(开关电源初级，控制电路)、UPS(不间断电源)、电子整流器、节能灯、变频器等类型产品或其它与市电AC220V不能隔离的电子设备进行浮地信号测试时，必使用DP100高压隔离差分探头；

2、通用示波器通过调节亮度和聚焦旋钮使光点直径较小以使波形清晰，减小测试误差;不要使光点停留在一点不动，否则电子束轰击一点宜在荧光屏上形成暗斑，损坏荧光屏；

3、通用示波器的外壳，信号输入端BNC插座金属外圈，探头接地线，AC220V电源插座接地线端都是相通的。如仪器使用时不接大地线，直接用探头对浮地信号测量，则仪器相对大地会产生电位差;电压值等于探头接地线接触被测设备点与大地之间的电位差。这将对仪器操作人员、示波器、被测电子设备带来严重安全危险；

4、测量系统-例如示波器、信号源;打印机、计算机等设备等。被测电子设备-例如仪器、电子部件、电路板、被测设备供电电源等设备接地线必须与公共地(大地)相连；

5、TDS1000/TDS2000系列泰克示波器配合探头使用时，只能测量(被测信号-信号地就是大地，信号端输出幅度小于300VCATII)信号的波形。不能测量市电AC220V或与市电AC220V不能隔离的电子设备的浮地信号。(浮地是不能接大地的，否则造成仪器损坏，如测试电磁炉。

其他注意事项

1、热电子仪器一般要避免频繁开机、关机，示波器也是这样；

2、如果发现波形受外界干扰，可将示波器外壳接地；

3、关机前先将辉度调节旋钮沿逆时针方向转到底，使亮度减到Z小，然后再断开电源开关；

4、在观察荧屏上的亮斑并进行调节时，亮斑的亮度要适中，不能过亮；

5、“Y输入”的电压不可太高，以免损坏仪器，在Z大衰减时也不能超过400V.“Y输入”导线悬空时，受外界电磁干扰出现干扰波形，应避免出现这种现象。

示波器测电压的方法有哪些呢?在使用时又要注意哪些事项呢?相信在小编的详细介绍下，大家对示波器的这两个问题都有了更深的认识吧。我们知道虽然示波器分类好几类，型号也是各有不同，但是除了在频带宽度及输入灵敏福等不完全相同外，其使用方法基本是一样的。

希望以上的内容可以帮助到大家，更多有关仪器知识内容欢迎访问西安安泰测试。

在我们日常使用示波器的时候，有时候会需要进行高分辨率测量，这个时候就可以把数字示波器看作一个整体系统，充分利用这套系统来改善测量结果，而不仅仅只是将数字示波器当成简单的模数转换器。我们在进行高分辨率测量的时候，必须考虑到整条信号路径，从探头JD，到示波器的模拟前端、再到采样和数字信号处理，都要考虑到。那么如何利用工具，将示波器的测量分辨率成功的提高到11位以上，来满足我们进行高分辨率测量的使用需求呢？今天安泰测试就给大家分享一下：

通过工具来将示波器的测量分辨率提高总共可以分为3个步骤来进行，分别是：探测、滤波、采样。ZX要进行的就是探测环节，在进行探测环节的时候，探头的选择和探头的设置至关重要，在设置探头的时候要ZD限度的降低衰减，使信噪比达到ZD；还可以使用短线，ZD限度的降低噪声耦合；同时还可以使用内置探头滤波器降低噪声。上面这一步完成之后，就需要利用DC信号去测量小AC信号了，如果说接近地电平的小信号测量起来极具挑战性的话，那么测量位于大 DC 分量上的低压 AC 信号的难度则要大得多。在电源上进行纹波测量是这种应用的常见实例。处理 DC 偏置可能会涉及探头设置以及示波器前端设置。探测环节ZH一步就是限制输入信号的动态范围，为测量信号在接地周围部分的细节，可以放大波形，信号更高的部分会偏移出屏幕。但必须注意，过度驱动探头或示波器输入放大器可能会导致失真，所以要特别小心。到这里，探测环节就已经完成了。

接下来就是滤波环节，滤波环节的操作步骤相对少一些，只有一个步骤，那就是使用硬件带宽限制和采样率降低噪声。在大多数情况下，在高分辨率测量中，噪声的影响要高于 ADC 分辨率。所以大多数的示波器和某些高级探头都有一条电路，用来限制着测量系统的带宽。并且在大多数情况下，在高分辨率测量中，噪声的影响要高于 ADC 分辨率。

ZH一个是采样环节，首先来看一下示波器的采集模式，在测量低压信号时，有两种采集模式非常重要，具体视波形的可重复性而定，因为它们可以用来改善测量分辨率：平均模式和 HiRes 模式。我们先来分析一下平均模式，平均模式是示波器采集系统中基本降噪信号处理技术之一。它依赖多次触发采集重复的信号。通过使用来自两次或两次以上采集的数据，这种模式逐点平均采集中对应的数据点，形成输出波形。接下来是HiRes 采集模式，HiRes 模式是泰克已获ZL的采集流程，它计算并显示每个采样间隔中所有顺序样点值的平均值。在 HiRes 模式下，通过获得进一步水平采样信息，可以提供更高的垂直分辨率，降低带宽和噪声。HiRes 处理在定制硬件中完成，以ZD限度地提高速度。通过上面的几个步骤，可以利用工具将示波器的测量分辨率准确WM的提高到11位以上，满足您的高分辨率测量需求。

如果您在使用示波器过程中有什么问题，欢迎咨询安泰测试，提供免费技术支持服务。

       当前*火的一个行业当属物联网，而物联网产品设计所面临的挑战是如何*大限度延长其超小体积电池的供电时间。这些智能设备，包括智能家电和工业传感器节点，充电一次要能够工作很长的时间，有很多智能可穿戴设备目前也是受限于电池供电时间而无法真正普及。为了延长这些智能设备的待机时长，除了等待更高能量密度的电池外，工程师要做的就是降低每一个元器件的工作电流特别是待机时刻下的电流，但是，使用常规的电流探头，我们测出来的信号是这样的：

       巧妇难为无米之炊，电流测出来还没噪声大，您该怎么办？

       有人问：这么小的电流，为什么不用高精度万用表测？

       其实一般智能设备电流信号的动态范围都非常宽，并且通常需要在活动状态( 峰值电流非常高而且消耗得非常快) 与空闲或待机电流模式( 只消耗极少直流和交流电流) 之间来回切换。因此需要测试设备具有一定的采样率和带宽，这也是物联网小电流测试的*大挑战。

       针对这一行业难题，普科科技PRBTEK推荐 N2820A 系列高灵敏度电流探头可以同时满足宽动态范围和高灵敏度电流测量需求。同时只需极小的空间便能与被测器件(DUT) 建立物理连接。该交直流电流探头具有示波器电流探头中业界*高的灵敏度，可覆盖*低 500 nA、*高 5 A 电流范围的测试。

       N2820A 2 通道高灵敏度电流探头内置两个并联的差分放大器并对它们应用了不同的增益设置，低增益端使您可以查看波形的全貌( 或“缩小”视图)，而高增益放大器则提供“放大”视图，使您可以查看极其微小的电流波动，例如智能产品的待机电流。

       N2820A/21A 电流探头经过优化，可以测量被测器件中的电流流动以表征子电路，从而使用户除了能够查看大信号之外，还能查看快速和大幅变化的电流波形的详细细节。

       在捕获到电流波形之后，为了更好的评估电池功耗或者充电情况，示波器在曲线测量结果下获得了一个区域，您可以通过积分运算轻松计算随时间变化的电流消耗，结果用安时(Ah，即安培 x 小时) 表示。见上图

       同物联网行业面临的小电流测试挑战外，生物科学或者医*设备往往需求小电压测试，市面上电压探头一般只能测试mV级别以上的电压，而生物电（心电图，脑电图，神经刺激等）一般都需要uV级别的测试能力。

       擅长测量及其微弱的信号的N2820A除了作为电流探头能够进行500nA以上电流的测试外，还可以作为电压探头测试小至3uV的电压信号。

        电流探头分很多种，当然，那种只能测交流（严格点：中高频电流）的探头，应该都是交流互感器的原理，这样的探头结构简单，当然性能也一般，价格也不高。

       如果要测量电流中的直流（严格点：超低频）成分，则必须对静磁场做出反应，互感器显然是不行的，必须使用霍尔元件（其实还有一种磁通门技术）。霍尔元件检测直流有两种方案，一是如下图：

       原边电流激励出磁场被霍尔元件检测到，然后根据磁感应强度和电流强度成正比，推算出原边电流，但是这种方案受霍尔元件线性度限制，精度较差。二是只把霍尔元件当作检测磁场有无的工具，这样就摆脱了霍尔元件输出精度对测量精度的影响（严格点：offset偏移误差消除不了，只能定期做0点校准），如下图：

       注意运放驱动的是图腾柱扩流电路，扩流电路又去驱动副边线圈。根据运放特性很容易知道，只要霍尔元件输出不为零（磁环中有磁场），运放就会驱动扩流器，扩流器给副边线圈电流，然后原边电流和副边电流激励出的磁场大小相等，方向相反，于是霍尔元件输出为零。当然线圈方向不要搞错了，否则变成此闭环变成正反馈，那就失控了。图上面把副边电流接了个电阻，是为了把电流信号转成电压信号。这两种方案适用于中低频电流检测，精度上方案二较好，频响上无明显差异，ZD当然是DC直流，ZG（-3dB点）也就是200kHz，常见的是100kHz。商品化的电流探头一般可以做到DC-50MHz，霍尔元件电流传感器不可能有这么高的频响，PRBTEK认为这种探头是霍尔和互感器的结合，即低频段由霍尔检测，高频段互感器检测（类似音响的高中低音喇叭）。这种探头都是有源的，一方面是霍尔需要电源，另一方面是可能有滤波器和模拟运算电路负责把高低频检测电路有机地结合起来。

       以上为普科科技PRBTEK为您整理的关于示波器的电流探头如何测量直流电流大小，如果您在使用过程中有任何问题，欢迎访问普科科技PRBTEK官网www.prbtek.com