存储示波器
A. 示波器可以存储几组波形
一般来讲 双通道的示波器 可以同时显示2个不同的波形,如果是多通道的,那就可以同时显示多个波形。
对于数字存储示波器来讲,存储波形是无限制的(根据内存的大小而决定 (U盘大小)),有的机器不带外部存储,只能靠机器本身内部存储,那就有限制了(一般为10个),还有一种是没有外部存储,但是可以通过电脑存储到电脑(缺点,不方便操作)
建议购买普源示波器 这个是国产中的战斗机!!
B. 示波器如何保存波形
我用的SDS5102X,保存波形有两种格式:图像和数据。
图像格式就是直接将屏幕图象以.bmp、.jpg或.png格式保存,这种比较直观但是无法查询数据。
数据格式就以二进制数据(.bin)、CSV数据(.csv)或matlab数据(.dat)保存,可以用相应的方式打开并绘制波形,这种比较有利于后续分析。
C. 数字存储示波器的工作原理是怎样的
数字存储示波器的工作原理:输入的电压信号经耦合电路后送至前端放大器,前端放大器将信号放大,以提高示波器的灵敏度和动态范围。放大器输出的信号由取样/保持电路进行取样,并由A/D转换器数字化,经过A/D转换后,信号变成了数字形式存入存储器中,微处理器对存储器中的数字化信号波形进行相应的处理,并显示在显示屏上。
数字示波器是数据采集,A/D转换,软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器一般支持多级菜单,能提供给用户多种选择,多种分析功能。还有一些示波器可以提供存储,实现对波形的保存和处理。 目前高端数字示波器主要依靠美国技术,对于300MHz带宽之内的示波器,目前国内品牌的示波器在性能上已经可以和国外品牌抗衡,且具有明显的性价比优势。
D. 存储深度对示波器的影响到底有多大
得益于电子技术的发展,在国外三巨头垄断的示波器领域,国产示波器也如雨后春笋般涌现出来,优秀国产示波器的代表:鼎阳(Siglent)科技和北京普源精电,如今得到了长足的发展,但由于信号传输的链路瓶颈以及IC封锁,夹缝中生长的国产示波器注定暂时只能走低端路线,这导致了国产示波器同质化比较严重、各厂家生产的示波器性能跟质量参差不齐。放眼望去,外观乃至界面各厂商都一致地采用所谓的“主流”操作方式,而作为衡量示波器的技术指标,工程师更多地考虑那些出现在产品手册和杂志广告的标题中列出的技术指标,在这些主要的技术指标中,众所周知的是带宽、采样率和存储深度。诚然带宽指标理所当然非常重要。带宽决定示波器对信号的基本测量能力。随着信号频率的增加,示波器对信号的准确显示能力将下降。如果没有足够的带宽,示波器将无法分辨高频变化。幅度将出现失真,边缘将会消失,细节数据将被丢失。如果没有足够的带宽,得到的关于信号的所有特性,响铃和振鸣等都毫无意义。本规格指出示波器所能准确测量的频率范围。每位工程师都足够重视带宽对测量的影响,所以大家都遵循测量的五倍法则:示波器所需带宽=被测信号的最高信号频率*5,使用五倍准则选定的示波器的测量误差将不会超过+/-2%,对大多的操作来说已经足够。关于采样率,指数字示波器对信号采样的频率,类似于电影摄影机中的帧的概念。示波器的采样速率越快,所显示的波形的分辨率和清晰度就越高,重要信息和事件丢失的概率就越小,信号重建时也就越真实。采样率又分为实时采样率跟等效采样率,我们平常所说的采样率是指实时采样率,这是因为实时采样率可以用来实时地捕获非周期异常信号,而等效采样率则只能用于采集周期性的稳定信号。 存储深度虽然也作为重要指标之一,但在衡量示波器时候却往往忽略它的重要性,一直以来都把它作为一个“次要”指标看待,并不是很清楚大的存储深度对于测量有什么影响,再加上有些示波器厂家对“存储深度”的误导,同时存储深度跟采样率的隐藏关联关系,导致存储深度处于一个形同虚设的指标,为了纠正这些误解,下面跟大家一起探讨什么是存储深度?大的存储深度对测量有什么影响? 何谓存储深度存储深度是示波器所能存储的采样点多少的量度。如果您需要不间断的捕捉一个脉冲串,则要求示波器有足够的存储器以便捕捉整个事件。将所要捕捉的时间长度除以精确重现信号所须的取样速度,可以计算出所要求的存储深度,也称记录长度。并不是有些国内二流厂商对外宣称的“存储深度是指波形录制时所能录制的波形最长记录“,这样的偷换概念,完全向相反方向引导人们的理解,难怪乎其技术指标高达”1042K“的记录长度。这就是为什么他们不说存储深度是在高速采样下,一次实时采集波形所能存储的波形点数。把经过A/D数字化后的八位二进制波形信息存储到示波器的高速CMOS内存中,就是示波器的存储,这个过程是“写过程”。内存的容量(存储深度)是很重要的。对于DSO,其最大存储深度是一定的,但是在实际测试中所使用的存储长度却是可变的。在存储深度一定的情况下,存储速度越快,存储时间就越短,他们之间是一个反比关系。同时采样率跟时基(timebase)是一个联动的关系,也就是调节时基档位越小采样率越高。存储速度等效于采样率,存储时间等效于采样时间,采样时间由示波器的显示窗口所代表的时间决定,所以:存储深度=采样率× 采样时间(距离 = 速度×时间)由于DSO的水平刻度分为12格,每格的所代表的时间长度即为时基(timebase),单位是s/div,所以采样时间= timebase × 12. 由存储关系式知道:提高示波器的存储深度可以间接提高示波器的采样率,当要测量较长时间的波形时,由于存储深度是固定的,所以只能降低采样率来达到,但这样势必造成波形质量的下降;如果增大存储深度,则可以以更高的采样率来测量,以获取不失真的波形。下图曲线揭示了采样率、存储深度、采样时间三者的关系及存储深度对示波器实际采样率的影响。比如,当时基选择10us/div档位时,整个示波器窗口的采样时间是10us/div * 12格=120us,在1Mpts的存储深度下,当前的实际采样率为:1M÷120us︽8.3GS/s,如果存储深度只有250K,那当前的实际采样率就只要2.0GS/s了! 存储深度决定了实际采样率的大小一句话,存储深度决定了DSO同时分析高频和低频现象的能力,包括低速信号的高频噪声和高速信号的低频调制。明白了存储深度与取样速度密切关系后,我们来浅谈下长存储对于我们平常的测量带来什么的影响呢?平常分析一个十分稳定的正弦信号,只需要500点的记录长度;但如果要解析一个复杂的数字数据流,则需要有上万个点或更多点的存储深度,这是普通存储是做不到的,这时候就需要我们选择长存储模式。可喜的是现在国产示波已经具有这样的选择,比如鼎阳(Siglent)公司推出的ADS1000CA系列示波器高达2M的存储深度,是目前国产示波器最大的存储深度示波器,打破了只有高端示波器才可能具有大的存储深度的功能。通过选择长存储模式,以便对一些操作中的细节进行优化,同时配备1G实时采样率以及高刷新率,完美再现捕获波形。长存储对平常的测量中,影响最明显的是在表头含有快速变化的数据链和功率测量中。这是由于功率电子的频率相对较低(大部分小于1MHz),这对于我们选择示波器带宽来说300MHz的示波器带宽相对于几百KHz的电源开关频率来说已经足够,但很多时候我们却忽略了对采样率和存储深度的选择.比如说在常见的开关电源的测试中,电压开关的频率一般在200KHz或者更快,由于开关信号中经常存在着工频调制,工程师需要捕获工频信号的四分之一周期或者半周期,甚至是多个周期。开关信号的上升时间约为100ns,我们建议为保证精确的重建波形需要在信号的上升沿上有5个以上的采样点,即采样率至少为5/100ns=50MS/s,也就是两个采样点之间的时间间隔要小于100/5=20ns,对于至少捕获一个工频周期的要求,意味着我们需要捕获一段20ms长的波形,这样我们可以计算出来示波器每通道所需的存储深度=20ms/20ns=1Mpts !这就是为什么我们需要大的存储深度的原因了!如果此时存储深度达不到1 Mpts,只有普通示波器的几K呢?那么要么我们无法观测如此长周期信号,要么就是观测如此长周期信号时只能以低采样率进行采样,结果波形重建的时候根本无法详细显示开关频率的波形情况。长存储模式下,既保证了采样在高速率下对信号进行采样,又能保证记录长时间的信号。如果此时只进行单次捕捉或停止采集,那么在不同时基下扩展波形时由于数据点充分,可以很好观测叠加在信号上面的小毛刺等异常信号,这对于工程师发现问题、调测设备带来极大的便利。而如果是普通存储,为了保持高的采样率,则在长的记录时间内,由于示波器的连续采样,则内存中已经记录了几帧数据,内存中的数据并不是一次采集获得的数据,此时如果停止采集,并对波形旋转时基进行放大显示,则只能达到有限的几个档位,无法实现全扫描范围的观察。在DSO中,通过快速傅立叶变换(FFT)可以得到信号的频谱,进而在频域对一个信号进行分析。如电源谐波的测量需要用FFT来观察频谱,在高速串行数据的测量中也经常用FFT来分析导致系统失效的噪声和干扰。对于FFT运算来说,示波器可用的采集内存的总量将决定可以观察信号成分的最大范围(奈奎斯特频率),同时存储深度也决定了频率分辨率△f。如果奈奎斯特频率为500 MHz,分辨率为10 kHz,考虑一下确定观察窗的长度和采集缓冲区的大小。若要获得10kHz 的分辨率,则采集时间至少为: T = 1/△f = 1/10 kHz = 100 ms,对于具有100kB 存储器的数字示波器,可以分析的最高频率为:△ f × N/2 = 10 kHz × 100kB/2 = 500MHz。对于DSO来说,长存储能产生更好的FFT结果,既增加了频率分辨率又提高了信号对噪声的比率。 一句话,长存储起到一个总览全局又细节呈现的的效果,存储深度决定了DSO同时分析高频和低频现象的能力,包括低速信号的高频噪声和高速信号的低频调制。
E. 示波器存储的波形数据能用什么软件还原成波形
我用的SDS5102X,波形数据有三种存储类型:二进制(.bin)、matlab(.dat)和CSV(.csv),我通常是用他们的软件EasyScopeX来打开的,看你存的是哪种类型,dat就可以用matlab打开,实在不行也可以给文件转个格式。
F. 数字存储示波器 如何使用
1定义编辑
数字存储示波器(Digital Storage oscilloscopes-DSO),所谓数字存储就是在示波器中以数字编码的形式来储存信号。一般具有以下特点:
1.可以显示大量的预触发信息
2.可以通过使用光标和不使用光标的方法进行全自动测量
3.可以长期存储波形
4.可以将波形传送到计算机进行储存或供进一步的分析之用
5.可以在打印机或绘图仪上制作硬考贝以供编制文件之用
6.可以把新采集的波形和操作人员手工或示波器全自动采集的参考波形进行比较
7.可以按通过/不通过的原则进行判断
8.波形信息可以用数学方法进行处理
2原理编辑
数字存储示波器有别于一般的模拟示波器,它是将采集到的模拟电压信号转换为数字信号,由内部微机进行分析、处理、存储、显示或打印等操作。这类示波器通常具有程控和遥控能力,通过GPIB接口还可将数据传输到计算机等外部设备进行分析处理。
其工作过程一般分为存储和显示两个阶段。在存储阶段,首先对被测模拟信号进行采样和量化,经A/D转换器转换成数字信号后,依次存入RAM中,当采样频率足够高时,就可以实现信号的不失真存储。当需要观察这些信息时,只要以合适的频率把这些信息从存储器RAM中按原顺序取出,经D/A转换和LPE滤波后送至示波器就可以观察的还原后的波形。
普通模拟示波器 CRT 上的 P31 荧光物质的余辉时间小于 1ms。在有些情况下,使用 P7 荧光物质的 CRT 能给出大约 300ms 的余辉时间。只要有信号照射荧光物质,CRT 就将不断显示信号波形。而当信号去掉以后使用 P31 材料的 CRT 上的扫迹迅速变暗,而使用 P7 材料的 CRT 上的扫迹停留时间稍长一些。
那么,如果信号在一秒钟内只有几次,或者信号的周期仅为数秒,甚至信号只猝发一次,那又将会怎么样呢?在这种情况下,使用我们上面介绍过的模拟示波器几乎乃至于完全不能观察到这些信号。
所谓数字存储就是在示波器中以数字编码的形式来贮存信号。当信号进入数字存储示波器,或称 DSO 以后,在信号到达CRT 的偏转电路之前(图1),示波器将按一定的时间间隔对信号电压进行采样。然后用一个模/数变换器(ADC)对这些采样值进行变换从而生成代表每一个采样电压的二进制字。这个过程称为数字化。
获得的二进制数值贮存在存储器中。对输入信号进行采样的速率称为采样速率。采样速率由采样时钟控制。对于一般使用情况来说,采样速率的范围从每秒 20 兆次(20MS/s)到 200MS/s。存储器中贮存的数据用来在示波器的屏幕上重建信号波形。所以,在DSO中的输入信号接头和示波器 CRT 之间的电路不只是仅有模拟电路。输入信号的波形在 CRT 上获得显示之前先要存贮到存储器中,我们在示波器屏幕上看到的波形总是由所采集到数据重建的波形,而不是输入连接端上所加信号的直接波形显示。
3产品简介编辑
TDS1000C-SC数字存储示波器是2010年泰克公司针对中国市场推出的具备更多功能和更多性能的入门机型,截止2012年6月,TDS数字存储示波器系列凭借其在数字实时采样方面的优秀性能表现,加上所具备的多样的分析功能和简洁直观的操作获得“全球最受欢迎的示波器”称号,更累积销量达到15万台。[1]
参考资料
1. TDS1000c数字存储示波器 .泰克科技官网 [引用日期2013-02-4] .
G. 示波器的作用是什么
示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点(这是传统的模拟示波器的工作原理)。在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。
北京淼森波信息技术有限公司是一家技术服务型公司。即为中小型、初创型企业提供硬件开发配套服务和硬件测试服务。公司产品12.5GHz 示波器高达250 M 样点的记录长度及MultiView ZoomTM 功能,快速进行导航,杰出的信号完整性的信噪比,观察波形真实的表现。
H. 示波器如何保存波形数据,保存下来的怎么看
有一篇文章专门讲解这个的:了解示波器的多种文件存储方式WAV:数据文件保存的第一种方式,将屏幕上显示的波形数据进行抽样后保存为二进制文件,以WAV格式保存到本地或者外部存储器中,可在本机调用打开查看、缩放等。CSV:数据文件保存的第二种方式,它会保存示波器当前通道的波形数据,以CSV格式存到示波器内部存储或外部存储器U盘中,是一种逗号分隔值文件格式,其文件以纯文本形式存储表格数据,它会将需要的二进制数据转换成ASCII码,以ASCII码数据进行保存,可用Excel、Access或者文本文件打开,本机不可调用。下图是用Excel打开一CSV文件后的界面,下部分是以E、F两项为坐标合成的折线图:由于保存时间的原因,以WAV和CSV保存的数据文件也是经过取样的(下图中有87500个数据点坐标),在保证可以看到信号大部分信息的同时,又将数据保存的时间控制在2秒以内.那么对于个别需要将一屏28M的波形数据完整保存下来的用户,面对这几千万的庞大数据量,难道真的要等示波器存储几个小时吗?不用着急,TO1000系列平板示波器为这种需求提供第三种保存方式:BIN具体操作流程如下图所示,前后的操作不到60S的时间,即可获得这几千万的庞大数据量。Data2csv.exe小工具下载地址:
I. 示波器的存储深度大有什么好处
示波器是用来观察波形的仪器,我们当然希望观察更长时间的波形并且波形细节越多越好,这就涉及到了示波器的两个参数,采样时间和采样率,而存储深度等于采样率乘以采样时间,所以,如果对采样时间和采样率有较高要求,建议使用大存储深度的示波器。