示波器怎么用才对?资深工程师也会忽略这些细节……

王琴 发表于 2018-07-06 17:19:33 收藏 已收藏
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示波器怎么用才对?资深工程师也会忽略这些细节……

王琴 发表于 2018-07-06 17:19:33

相信对于电源工程师,示波器的功劳是不可替代的,一旦产品有问题就需要抓波形,抓时序,测试准确数值,以帮助工程师分析,处理,一切看波形说话。如何使测试的数据准确和可靠是非常重要的,准确的数字能够帮助我们,而失真的波形和数值只能误导我们。
 

本人从事电源行业有多年,示波器就相当于我的左右手。我常常看到很多小公司用的示波器过于低端,带宽低,采样率低,认为示波器操作简单,能抓到波形就行,根本没有必要买好的示波器。
 

甚至在使用示波器之前,并没有做测试准备。其实往往就是这个操作不正确导致测试结果失真,影响分析。
 

很多工程师直接拿起探头就测试,根本不去检查探头是否需要补偿,示波器是否需要校验。
 

示波器使用前需要自校准和需要探头补偿调节,执行这种调节是使探头匹配输入通道。首次操作仪器时以及同时显示多个输入通道的数据时,可能需要在垂直和水平方向上校准数据,以使时基、幅度和位置同步。例如,发生明显温度变化(> 5°)时就需要进行校准。
 

探头自校准的操作步骤如下:

1.从通道输入连接器上断开任何探头或电缆。确保仪器运行并预热一段时间。R File(文件)菜单中,选择Selfalignment(自校准)。

2.在Control(控制)选项卡上,点击Start Alignment(开始校准)。

3.Ralignment state(整体校准状态)字段中。每个输入通道各个校准步骤的结果会显示在Results(结果)选项卡中。
 

探头补偿调节的操作步骤如下:

1.将示波器探头连接到通道,按前面板上的PRESET(预设)按键(左侧面板设置区域中)

图一 探头补偿调节

2.检查所显示波形的形状。

图二 补偿过度,不足和正确补偿

3.如果波形不正确,请调整探头。

图三 补偿探头方法
 

以上两点看似简单,但往往是工程师忽略的。为了使测量更精确,请一定要注意检验。这两个校准功能在任何示波器都应该有。
 

下面给大家介绍下在电源线测量检定电源与其使用环境之间的交互情况。
 

要注意的是,电源可以采用任何规格,从个人电脑中的小型风扇盒,到工厂内大小适中为设备提供动力的发动机,到为电话群和服务器群提供支持的大规模电源。
 

每种电源都对馈电的输入电源(一般是市政电源)有一定影响。

为确定插入电源的影响,必须直接在输入电源线上测量电源电压和电流参数。
 

电源质量测量基础知识

电源质量并不单纯依赖发电厂,还依赖于电源设计和制造及最终用户的负载。电源的电源质量特点决定着电源的“健康状况”。

实际环境中的电源线永远不会提供理想的正弦波,而是在线路上总有一定的失真和不理想特点。

开关电源给电源带来了非线性负载。因此,电压波形和电流波形并不是完全相同。

输入周期的某个部分会吸收电流,在输入电流波形上产生谐波。确定这些失真的影响是电源工程设计中的重要组成部分。

为确定电源线上的功耗和失真,必需在输入阶段测量电源质量,如图21所示的电压测试点和电流测量点所示。
 

电源质量指标包括:

1.真实功率

2.视在功率或无功功率

3.功率因数

4.波峰因数

5.根据EN61000-3-2标准进行电流谐波测量

6.总谐波失真(THD)

介绍了这么多那么我们掌握了如何使用测量方法,但是有了方法我们更应该选择好的精准工具,那么现在比较受欢迎的示波器有哪些呢?

2018 强烈推荐——新5系混合信号示波器(MSO)

1.自动偏移校正功能,支持TekVPI探头

2.迅速测量和分析电源开关设备中的电源质量、开关损耗、谐波、SOA、调制、纹波和转换速率

MDO4000C是功能最为强大的混合域示波器,组合了多达六种仪器,包括函数发生器和内置频谱分析仪等选件。 与其他任何仪器不同,它可以同步 RF、模拟和数字通道,允许您以前所未有的深度洞察您的设计。

产品特点

  • 高达16bit的分辨率满足电源客户测量微小信号的要求
  • 8通道功能灵活应对逆变器及电机驱动等应用的多路信号测试
  • 电源自动分析软件中开关损耗、磁损耗测试功能可以帮助客户更好的定位电源的主要损耗点从而提高电源的效率
  • 新增加电源效率测试功能,帮助工程师避免只关注设计忽略整体效率
  • 可以进行谐波标准预一致性测试,缩短产品的研发周期
  • 结合光隔离ISOVu探头可以对宽禁带半导体SiC、GaN进行特性分析验证
 
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