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如何实现“电脑示波器”

妖龙23 2013-01-07 02:45:29 477  浏览
  • 打算利用电脑采集外部模拟量信号,例如电压、电流等,转换到电脑上绘出相应图形,就是类似于“电脑示波器”的样子,硬件和软件上该如何设计呢,请高手赐教。。。!... 打算利用电脑采集外部模拟量信号,例如电压、电流等,转换到电脑上绘出相应图形,就是类似于“电脑示波器”的样子,硬件和软件上该如何设计呢,请高手赐教。。。! 展开

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全部评论(4条)

  • 打砂锅的拳头 2013-01-08 00:00:00
    如同甚替柿狸泰独刷置

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  • 噫意 2013-01-08 00:00:00
    油语莫容刺狼焦矿勿榜

    赞(9)

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  • 洁如爱 2013-01-10 00:00:00
    如果是电脑的话,可以借助于声卡的输入端测量信号。有相应的软件可以转换。

    赞(17)

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  • 司徒颗洲 2013-01-08 00:00:00
    你说的是虚拟仪器 1、软件,PC平台用labview实现界面设计,你的首要任务也是先学习一下Labview的程序设计,比较容易上手,一般的结构(for、while、if等),只是改用图形模块,只要拖入相关模块,连线即可。 2、硬件上可以自己使用单片机(推荐,开发时间短)、FPGA(如果采集要求高,可以选择FPGA和DSP)、DSP设计采集卡,但是并不是很简单,还有比较直接的,你也可以购买采集卡,不过有点贵。 希望能帮到你。

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如何实现“电脑示波器”
打算利用电脑采集外部模拟量信号,例如电压、电流等,转换到电脑上绘出相应图形,就是类似于“电脑示波器”的样子,硬件和软件上该如何设计呢,请高手赐教。。。!... 打算利用电脑采集外部模拟量信号,例如电压、电流等,转换到电脑上绘出相应图形,就是类似于“电脑示波器”的样子,硬件和软件上该如何设计呢,请高手赐教。。。! 展开
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       探头通常按测量对象进行分类,分类如图1所示。其中,高阻无源探头、高压差分探头和电流探头是我们熟悉的,接下来做一个简要的介绍。

图1 探头分类

高阻无源探头

       从实际需求来说,带补偿的高阻无源电压探头使用比例大,可以满足大多数的低速数字信号、电源和其它的一些典型的示波器使用。

       此类探头具备较高的输入电阻(一般1MΩ以上),可调的补偿电容,当首次接上示波器时,一般需要以调节棒调整电容值,以匹配示波器输入电容,消除低频或高频增益。图2左边为欠补偿波形,中间为正常波形,右边为过补偿波形。

图2左边为欠补偿波形,中间为正常波形,右边为过补偿波形。

无源探头补偿

       如ZDS2024PLUS标配ZP1025S高阻无源电压探头,具体参数如下表:

高压差分探头

       首先介绍下差分的概念:差分信号是互相参考,而非参考接地的信号。高压差分探头实质上是由两个对称的电压探头组成,分别对地有良好绝缘和较高阻抗,可以在更宽的频率范围内提供很高的共模YZ比,可将任意间的两点浮接信号,转换成对地的信号,主要用于开关电源等行业测试,原理图如图3所示。

图3 高压差分探头原理

常见高压差分探头具体参数:

电流探头

       电流探头是利用霍尔传感器和感应线圈实现直流和交流电流的测量,其工作原理是把电流信号转换成电压信号,示波器采集电压信号,再显示成电流信号。

图4 电流探头

       电流探头优点是不用断开供电线就可以进行电流测量,典型应用场合是系统功率测量、功率因子测量、开关机冲击电流波形测量等。主要缺点在于其小电流的测量能力受限于示波器的底噪声,所以小电流测量能力有限。

2. 如何选择合适的探头?

      以上对一些常见的探头进行了简要的介绍,那么应该如何选取一款合适的探头呢?该关注探头的哪些参数呢?

      1.阻抗匹配:探头的输入阻抗要与所用示波器的输入阻抗匹配,以减小对被测电路的负载作用。对于低输入阻抗的示波器,应选择有源探头或50Ω输入阻抗的探头;对于高输入阻抗的示波器,应选择×10的探头。例如示波器的输入阻抗是1MΩ/10pF,探头输入阻抗是10MΩ/1pF,这样的探头既有10倍的信号衰减,对被测信号的负载小,又能与示波器输入阻抗匹配。

       2.带宽:探头的带宽要等于或大于示波器的带宽。若观察纯正弦信号,探头带宽等于被测信号频率的*高值即可;若观察非正弦信号,探头带宽应容纳被测信号的基波和*重要谐波分量。

       3.上升时间:为精确地测量脉冲的上升时间和下降时间,系统的上升时间(即示波器和探头上升时间之和)应比被测信号上升时间快3-5倍。

       所以为保证测试结果的准确性,要求探头对被测电路的影响*小,且保持*大的信号保真度传送至示波器。若探头以任何方式改变信号或被测电路运行方式,示波器会看到实际信号的失真结果,进而可能导致错误的测量结果,或者误导性的测量结果。只有与示波器和被测电路都匹配良好的探头才是您的*佳选择!


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