力科示波器多层次测量工具-云帆兴烨
这些工具中最古老的是,在最初的模拟示波器中即开发使用的网格刻度。大多数示波器网格刻度有十个水平格和八个垂直格,通过计算波形上垂直或水平事件之间的格数并乘以适当的比例系数,可以估计事件之间的幅度或持续时间。
游标是可移动的垂直和水平线,投影到刻度线上,可与重要的波形特征对齐。单个绝对游标可显示它们所在的垂直或水平点的值,两个相对游标可显示它们所在的两个点的值以及它们之间的差值。
下图显示的是使用相对垂直游标测量时钟脉冲突发的峰峰值幅度。每个游标相对于波形偏置的绝对幅度,以及游标之间的差值,都显示在波形描述符框中。
可以使用相对水平游标进行时序测量,方法是将它们放置在单个或多个波形曲线的两个点上,如下图所示,游标读取游标和波形相交处的幅度,以及相对于触发的绝对时间。幅度读数位于波形描述符框中,而测量两条波形之间延迟的时间读数显示在时基和触发描述符框下方。
游标是一种在一次采集中获得测量值的快速方法,但它们不是很精确。它们的准确性取决于波形曲线上游标线的位置。
自动测量参数基于行业标准定义的幅度、宽度和其他典型波形参数的计算方法。可对多次采集波形中参数的每次出现进行计算,执行高达百万次的测量。
下图显示了用于表征脉宽调制波形的六个典型参数。
所有力科MAUI 示波器,都可自动计算每个参数的关键统计值,包括平均值、最小值、最大值和标准偏差。可以选择在测量表上显示这些统计数据,以便快速准确地了解此参数在多次采集中的变化情况。
与此不同的是,游标读数只会显示对最后采集数据进行的测量。事实上,重复触发时,游标读数几乎不可读取,它们变化如此之快。而测量表上的统计数据通常足够稳定,可以准确读取。
下面来看一个有趣的例子,查看下图中波形C1的宽度参数 P3 的统计数据,它的平均值为 190 µs,测量值范围为 167 ns至 240 µs,变化非常大。参数统计下方是一个直方图图标,称为histicon,它显示了参数值的分布。参数 P3 的直方图图标显示大部分测量值都接近上限,但在最左侧的最小值附近有很少的一些异常值。
大多数力科示波器都能够绘制测量值相对测量实例(称为趋势图)或者时间(称为追踪图)的图,在下图中,P3 的追踪图叠加在采集的脉冲信号上。注意追踪图在零点附近的急剧下降,这就是histicon中的外围最小值出现的位置,这首先给我们一个启示,如果以另一种方式查看数据,可能会发现一些有趣的东西。只需放大追踪图中的快速下降位置即可显示信号中事件发生的位置。
在力科示波器上,可以通过触摸histicon来生成参数的完整直方图。直方图有自己的测量参数和游标,它们提供了对测量参数统计分布的洞察,例如在直方图的特定 bin 内出现的最小/最大值是什么,或者在给定 bin 内总共有多少测量值。
在下图将所有这些多层次测量工具“分层” 显示在一个多栅格中,包含了采集的波形、带有统计数据和直方图图标的测量参数、宽度测量参数的追踪图和直方图,以及追踪图中标记的最小事件的放大显示。
信号放大图(右上角)显示了毛刺异常值,它的宽度只有 166 ns,很容易被遗漏。直方图表明在770 个测量宽度值中有30个毛刺,因此我们知道它发生的概率约为 4%。通过综合使用测量工具,窄毛刺的存在、位置和发生的频率都可以很快获悉。