示波器的基本功能及分类 示波器的常见故障及原因

一、引言

示波器，作为一种广泛应用于电子测量领域的仪器，其主要功能是将肉眼不可见的电信号转化为可观测的图像。在电路性能分析、故障排除以及波形分析等应用中，示波器都发挥着至关重要的作用。本文将详细介绍示波器的基本功能、分类以及常见的故障及其原因，并通过具体案例分析，为读者提供深入的技术解析。

二、示波器的基本功能及分类

1、基本功能

示波器主要用于测量和观察电压信号随时间的变化，以便分析电路性能、故障排除和波形分析等应用。它通常以屏幕上的波形显示形式展示电压信号的振幅、频率、相位以及其他特性。示波器屏幕是一个长方形的显示区域，可以在水平和垂直方向上显示波形。

2、分类

示波器按照信号处理方式的不同，可以分为模拟示波器和数字示波器两大类。模拟示波器采用的是模拟电路（示波管，其基础是电子枪），电子枪向屏幕发射电子，发射的电子经聚焦形成电子束，并打到屏幕上。屏幕的内表面涂有荧光物质，这样电子束打中的点就会发出光来。而数字示波器则是通过模拟转换器（ADC）把被测电压转换为数字信息，捕获波形的一系列样值，并对样值进行存储，随后重构波形。数字示波器可以分为数字存储示波器（DSO）、数字荧光示波器（DPO）和采样示波器等。

三、示波器的常见故障及原因

1、无光点或波形

这种故障可能是由于电源未接通、辉度旋钮未调节好、X、Y轴移位旋钮位置调偏、Y轴平衡电位器调整不当等原因导致。在排查故障时，应首先检查电源是否接通，然后逐步调节辉度旋钮、X、Y轴移位旋钮和Y轴平衡电位器，观察示波器屏幕上的波形是否出现。

2、水平或垂直方向无展示

触发源选择开关在外档、电平旋钮调节不当、稳定度电位器没有调整好、X轴选择误置于X外接位置等可能导致无锯齿波产生。对于垂直方向无展示的问题，可能是由于输入耦合方式DC-接地-AC开关误置于接地位置、输入端的高、低电位端与被测电路的高、低电位端接反或输入信号较小而V/div误置于低灵敏度档等原因造成。在解决这类故障时，应检查触发源选择开关、电平旋钮、稳定度电位器以及输入耦合方式和输入信号的设置是否正确。

3、垂直/水平线条密集或倾斜

这种故障可能是由于t/div开关选择不当导致的。当t/div开关选择不当使得f扫描小于f信号时，会导致垂直线条密集或呈现一矩形；而当t/div开关选择不当使得f扫描大于f信号时，将导致水平线条密集或呈一条倾斜水平线。在解决这类故障时，应重新选择t/div开关的档位，使f扫描与f信号相匹配。

4、烧通道/烧采集板

这种故障通常是由静电或接入过大信号造成的，严重的时候可能会烧掉采集板和主控板。在排查故障时，应首先检查示波器的接地情况是否良好，避免静电干扰；同时，在接入信号时，应注意信号的大小和范围，避免过大信号对示波器造成损害。

5、X偏转系统故障

如X放大器光点偏离屏幕、时基触发器无波形出现、时基发生器扫描线短或无扫描等故障。这类故障可能是由于X偏转系统的电路元件损坏或设置不当导致的。在解决这类故障时，应检查X偏转系统的电路元件是否完好，并重新调整相关设置。

四、案例分析

以下是一个具体的示波器故障案例分析：

某实验室内的一台示波器在使用过程中出现无光点或波形的故障。经过初步检查发现电源已接通但辉度旋钮未调节好。于是操作人员尝试调节辉度旋钮但问题仍未解决。进一步排查发现Y轴平衡电位器调整不当导致波形无法正常显示。在重新调整Y轴平衡电位器后示波器恢复正常工作。

通过这个案例可以看出在解决示波器故障时应遵循先易后难的原则首先检查电源和旋钮等基本设置然后再逐步排查其他可能的故障原因。

五、总结

示波器作为一种重要的电子测量仪器在电子测量领域发挥着不可替代的作用。了解示波器的基本功能、分类以及常见故障及原因对于正确使用和维护示波器具有重要意义。本文详细介绍了示波器的基本功能、分类以及常见故障及原因并通过具体案例分析为读者提供了深入的技术解析。希望本文能对读者在使用和维护示波器时有所帮助。