示波器使用中的常見問題
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有一種被稱為“長(zhǎng)余輝”的示波器，利用一種特殊的熒光粉——這種熒光粉，在電子束轟擊并停止轟擊后，會(huì)繼續(xù)發(fā)出較長(zhǎng)時(shí)間的余輝，余輝時(shí)間的長(zhǎng)短，也是示波器的一個(gè)指標(biāo)——可以使模擬示波器穩(wěn)定顯示更加低頻的被測(cè)信號(hào)。
10．將一個(gè)信號(hào)源的正弦波輸出直接接到示波器的通道1，卻看到一條直線。這是為什么？
這是教師在指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)時(shí)，最常遇到的問題，只要同學(xué)們認(rèn)真分析，就不難解決?？赡茉斐蛇@種現(xiàn)象的主要原因有：
?信號(hào)源本身就是損壞的；
?信號(hào)源沒有使用正確；
?信號(hào)源存在過量的衰減，輸出值太??；
?信號(hào)源的輸出線斷了；
?示波器是損壞的；
?示波器的通道選擇錯(cuò)誤（常見）；
?示波器的輸入耦合開關(guān)錯(cuò)誤地置于GND上（常見）；
?示波器掃速太快（常見）；
?示波器通道1的電纜線斷了；
?其它可能的錯(cuò)誤。
很顯然，同學(xué)們遇到這樣的問題，立即叫老師，是錯(cuò)誤地認(rèn)為，不是信號(hào)源壞了，就是示波器壞了，而儀器損壞自己是無(wú)能為力的，只好叫老師。實(shí)際上，以我們的經(jīng)驗(yàn)，多數(shù)情況下，發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是儀器損壞之外的。
正確的處理方法是：將信號(hào)源和示波器斷開，用示波器的校準(zhǔn)信號(hào)單獨(dú)測(cè)試示波器，以保證示波器工作良好，然后用替換的方法，按照上述可能的故障，逐步查找，很快就可以找到故障所在。
11．孫同學(xué)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的現(xiàn)象：他將信號(hào)源輸出電纜線的紅線和示波器電纜線的紅線連接在一起，卻忘記將這兩根電纜線的地線（黑線）接在一起?？墒?，他卻在示波器上看到了清晰的信號(hào)源輸出。這是為什么？
出于安全和抗干擾的要求，許多儀器設(shè)備都將機(jī)殼、信號(hào)地和電源引線中的大地相連（儀器的大地來(lái)源于建筑物就近的接地點(diǎn)，并且通過墻內(nèi)的交流電源線，出現(xiàn)在電源插板上）。因此，當(dāng)信號(hào)源和示波器共用一個(gè)電源插板，它們的信號(hào)地實(shí)際上已經(jīng)連接在一起了。這就造成了張同學(xué)發(fā)現(xiàn)的奇怪現(xiàn)象：信號(hào)的單線傳輸。
12．許同學(xué)明白了問題11后，心想，既然信號(hào)源的地線和示波器的地線已經(jīng)在電源插板上連接在一起，以后只需要連接信號(hào)線就可以了，地線可以不接了。這樣做，對(duì)嗎？
這樣做不對(duì)。不管外部連接與否，正確的使用規(guī)定的接地線是必須的。
13．錢同學(xué)希望將輸入信號(hào)反相后接入，于是他將信號(hào)源的黑線和示波器的紅線連接，信號(hào)源紅線與示波器黑線連接，這樣做，可以嗎，有危險(xiǎn)嗎？
由于問題11已經(jīng)解釋的原因，信號(hào)源和示波器的地線實(shí)際上已經(jīng)連接在一起。當(dāng)將信號(hào)源的紅線和示波器的黑線連接在一起，實(shí)際上就等于將信號(hào)源的紅線和自己的地線連接在一起，肯定會(huì)造成信號(hào)源的輸出短路。輕則燒毀保險(xiǎn)，重則引發(fā)更大的故障或者危險(xiǎn)。
14．何同學(xué)也發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的現(xiàn)象：他用手接觸示波器探頭中的紅線，發(fā)現(xiàn)示波器上顯示出高達(dá)幾十伏的，頻率大約是50Hz的，很難看的信號(hào)。難道自己是一個(gè)信號(hào)源嗎？或者自己的身體可以發(fā)電嗎？
人體類似于一個(gè)大天線，在目前的環(huán)境中，接收50Hz交流電引起電磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的干擾信號(hào)，是一種客觀存在。這種干擾信號(hào)的特點(diǎn)是：電壓幅度較大，高達(dá)幾十伏，但是輸出電阻也很大。因此，這種高電壓干擾，既不能電擊別人，也不能提供功率輸出——點(diǎn)亮燈泡，或者電爐子。但是，這種信號(hào)在遇到高輸入阻抗的儀器時(shí)，卻能夠?qū)㈦妷后w現(xiàn)在儀器的輸入端。示波器的輸入電阻為1MΩ，接收并顯示這個(gè)電壓是正常的。
多數(shù)電路設(shè)計(jì)中，信號(hào)都具有較小的輸出電阻，這些信號(hào)即便幅度很小，當(dāng)它們與人體接觸時(shí)，就類似于一個(gè)小幅度、低輸出電阻的信號(hào)與一個(gè)大幅度、高輸出電阻的信號(hào)的連接，實(shí)際的輸出值幾乎不會(huì)受到人體的干擾。這就是很多電路中，用手指接觸電路的裸露部分，幾乎不會(huì)影響電路工作的原因。而一旦電路設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)某個(gè)裸露部分，具有較高的輸出電阻，并且被人體接觸，則電路有可能出現(xiàn)故障。這就是為什么有些儀器的內(nèi)部電路，不允許隨意觸摸的原因。
這種特性，也被應(yīng)用于一些檢測(cè)領(lǐng)域：比如有一種觸摸臺(tái)燈，臺(tái)燈表面有一個(gè)金屬片，連接一個(gè)高輸入電阻的檢測(cè)部分——通常用高阻的場(chǎng)效應(yīng)管實(shí)現(xiàn)，當(dāng)人體感應(yīng)的干擾信號(hào)通過手指接觸到金屬片，則放大電路就接受到一個(gè)比較大的電壓信號(hào)，利用這個(gè)電壓信號(hào)作為人體接觸臺(tái)燈的標(biāo)識(shí)，來(lái)點(diǎn)亮或者關(guān)閉臺(tái)燈。
15．在雙蹤顯示中，如何選擇使用ALT（交替）或者CHOP（斷續(xù)）？
在被測(cè)信號(hào)頻率較低時(shí)，不宜使用ALT。
在被測(cè)信號(hào)頻率較高時(shí)，不宜使用CHOP。
在大多數(shù)情況下，ALT和CHOP沒有明顯區(qū)別，可以隨意使用。
16．胡同學(xué)將探頭校準(zhǔn)信號(hào)引入通道1，卻顯示兩個(gè)光點(diǎn)在屏幕上移動(dòng)，是怎么回事？
是掃速不合適引起的。將掃速開關(guān)由原先的0.2s/DIV改為0.5ms/DIV，顯示正常。
17．示波器出現(xiàn)圖1.1.25A所示的波形，是怎么回事？
圖1.1.25奇怪的顯示波形1及其波形原貌
在雙蹤顯示中，出現(xiàn)這種奇怪波形，一般是由于兩個(gè)波形的顯示位置不合適而引起的。實(shí)際的波形如圖1.1.25B所示，由虛線、黑實(shí)線、白實(shí)線組成，其中黑實(shí)線在熒光屏之外，肯定無(wú)法顯示，而虛線由于波形的沿很陡，實(shí)際掃描時(shí)間非常短暫，導(dǎo)致只有仔細(xì)觀察，才有可能看到虛弱的線，一般都會(huì)被忽視。
改變兩個(gè)通道的0電平位置——通過Y軸POSITION旋鈕，或者改變其Y軸增益——通過Y軸增益開關(guān)，就可以消除這種奇怪的波形，而清楚地顯示兩個(gè)波形及其關(guān)系。
1．示波器可以用于觀察或者測(cè)量非周期性信號(hào)嗎？
根據(jù)示波器工作原理，示波器無(wú)法將非周期性信號(hào)穩(wěn)定顯示，因此，似乎示波器面對(duì)非周期性信號(hào)，也就無(wú)能為力了。但是，觀察者也可以利用示波器的不穩(wěn)定顯示，獲得足夠的信息，比如檢測(cè)電源質(zhì)量、觀察噪聲特征等。
因此，示波器也廣泛應(yīng)用于觀察或者測(cè)量一些非周期性信號(hào)。
2．怎樣用示波器檢測(cè)直流電源？
示波器可以粗略檢測(cè)出直流電源是否滿足要求：電壓是否準(zhǔn)確、紋波是否合適。
1）直流電源的電壓
判斷直流穩(wěn)壓電源提供的輸出電壓，是否滿足設(shè)計(jì)的數(shù)值要求，通常有兩種方法：萬(wàn)用表測(cè)量和示波器測(cè)量。萬(wàn)用表使用方便，讀數(shù)準(zhǔn)確。但是，它無(wú)法判斷電源是否含有較大的紋波。示波器讀數(shù)不甚準(zhǔn)確，使用也相對(duì)較為麻煩，但是，它的可視性彌補(bǔ)了這些缺陷，也被廣泛采用。更加合理的方法是兩者的結(jié)合：首先用示波器做粗率觀察，然后用萬(wàn)用表做精確測(cè)量。
直接并僅用示波器檢測(cè)直流電源的輸出電壓，通常應(yīng)用于對(duì)電源電壓的準(zhǔn)確性要求不高的場(chǎng)合。從示波器屏幕上刻度可以看出，觀察者一般可以分辯出刻度中的1/2個(gè)小格，而在示波器的縱軸上，有40個(gè)小格，因此，誤差小于1/80的測(cè)量要求，示波器是難以實(shí)現(xiàn)的。加上示波器本身的誤差，示波器測(cè)量就顯得更為粗略。因此，示波器一般用于估測(cè)。
測(cè)量方法是，將示波器SWEEP MODE 選擇為自動(dòng)觸發(fā)，輸入耦合開關(guān)置于DC，然后根據(jù)0電平線讀數(shù)。
2）直流電源的紋波
將示波器的輸入耦合開關(guān)置于AC，并適當(dāng)增大Y軸增益，就可以看到直流電源上的紋波。盡管示波器難以將這樣的非周期性信號(hào)穩(wěn)定顯示，但是觀察者一般都可以從重疊波形中粗略讀出紋波幅度，并用這個(gè)幅度來(lái)衡量直流電源的紋波大小。
評(píng)論