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测试开关电源时应该如何使用好示波器?

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问题描述

我是个刚入门的新人,看到示波器上好多功能,但是貌似也不是全用的到。。我研究开关电源的,就想请教一下大神们,测试开关电源时经常用到示波器的哪些功能?要注意什么?

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nanacc·0.00

2016-07-02 15:54:12提问

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全部答案 3

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示波器的使用其实很简单,几个通道使用之前最好矫正一下,通道上面的旋钮可以调节每格的幅值。还会用到波形水平移动及上下自动旋钮,还有调节示波器时间刻度量程等。可以在测量里选择测量每个通道的幅值、峰值、等量。最好把优盘插进去,点击save按钮保存实验波形,建议根据使用说明书,实际动手看看每个旋钮的作用,相信很快就会使用

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  TOM·0.00

2016-12-11 22:41:37回答

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我常常看到很多小公司用的示波器过于低端,带宽低,采样率底,认为能抓到波形就行,认为没有必要买那么好的示波器,并且认为示波器操作简单,没有那么多规范。看到他们对示波器的操作,不做测试之前的准备,拿起来就用,其实那样做是不正确的,可能往往就是这个操作不正确导致测试结果失真,影响分析。即使一些很资深的工程师可能也不会注意到一些细节。不少工程师对示波器的认识度欠缺,如何更好的使用示波器还是有待提高的。下面就以我见到的很多工程师常犯的问题予以纠正,分享一下我掌握的一些知识。

1 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。只有在一些大公司或经过培训的工程师才会在使用前做准备工作。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。

(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)R alignment 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)。将探头信号端和参考地连接到示波器面板上的参考输出,然后按Autoset(自动设置)。如果使用探头钩式前端附件,请将信号针前端牢固连接在探头上,确保正确连接。如组图一所示:

(2)检查所显示波形的形状。可能会出现的情况如下图。

补偿好的波形是标准的方波波形,过度和不足都需要调节探头,以能更好的测试准确值。

(3)如果波形不正确,调整探头,直至波形为标准的方波波形。

2测试电压纹波

很多电源工程师在纹波的测量的时候,也不会关注那么多,想当然的测试。示波器的使用方法不同导致测试的结果差异很大。对于同一个产品同一个测试点,由于测试方法的差异,导致测试结果的差异很大。纹波对于电源来说是个重要参数,但是由于自己的操作问题而导致做测试不通过,又浪费大量的人力和成本去整改是很不值得的。

有时候您的客户由于对仪器的使用和注意不够,导致测试的数据错误。但是自己这边产品又是没有问题的,弄的怎么说也说不通,以至于客户还以为是在欺骗他们,所以测试方法很重要。注意这些细节,可以节省很多时间,让自己的能力更上一层。

示波器测试的值本身就存在误差的(这里我就暂时不讲解了)。现在很多公司要求测试波形图的值作为判定依据。其实示波器只是测试电压随着时间变化的过程,主要是调试中捕获波形。具体测量直流电压有效值额度准确度还不如数字万用表的值。示波器的直流精度的指标标定也是以万用表做参考的。但是越来越多公司和工程师以示波器的值当作真实值,那么我们就只能尽力作到是测试误差最少。

准确地测试纹波需要做到:使用带宽限制来测量纹波,以防止拾取并非真正存在的高频杂讯。示波器带宽设置为20M即可。去掉探头“帽子”和地线夹,以防止长地线形成的天线效应。用近地线缠绕在探头和地之间。罗德与施瓦茨公司有专门提供配套的短地线。可以考虑在信号与地之间并联一个0.1uf和一个10uf电容做去耦。电容的PIN脚的长短也影响了测试的值。

3 由于很多工程师对示波器的不了解,导致误操作,损坏示波器或电源之后还搞不清楚为什么。

很多初级工程师在用多个探头测量电源的时候,刚一开机,电源产品就“炸机”,甚至损害示波器。他们会问我,示波器不是直接把探头接到要测试的元件之间吗?我好像没有接错啊,为什么会这样啊?那是由于对示波器的通道和地的接法不了解。示波器的多个探头在示波器内部是共地。所以在同时测量电源的原边和副边的时候,如果用一根探头接原边的地,另一个探头接副边的地,由于示波器的内部通道的地连接在一起,相当于把电源的原边和副边的地短路在一起了,然而原边和副边地之间是有电压差的,那么短路后的大电流容易烧坏产品和探头,甚至也可能损坏示波器。在测试原边和副边电压的时候应该一侧用差分探头,一侧用普通探头。即使测试同一侧线路,探头的地线也要是共参考点。示波器的地又是通过电源地连接的。很多公司基本上都会在示波器前面加一个隔离变压器,这种方法挺好。有些公司直接剪断电源三相地的PIN脚,那样没有接地,用手摸示波器机壳,漏电流会加大。建议不要这样使用。

其实问题还不止是这些,如在动态的应用,探头之间运算的应用,测试电压值注意的事项等。大家都知道示波器的功能很强大,几乎没有不使用示波器的电子工程师,所以自己在使用示波器的时候一定要多想想,多试验,多了解示波器的功能,内部选项键之间的差别,了解不同示波器参数对测量的影响,那样就能更好的帮助我们。不要只是为了完成任务,随意为之。认真做起,细心观察,这样我们的进步才会很大。经验是一步一步积累起来的。

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  Tony·0.00

2016-07-02 16:08:19回答

非常细致,非常受用,非常感谢  nanacc 2017-02-08 15:13:38

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