示波器的基本功能及分類 示波器的常見故障及原因

一、引言

示波器，作為一種廣泛應(yīng)用于電子測量領(lǐng)域的儀器，其主要功能是將肉眼不可見的電信號轉(zhuǎn)化為可觀測的圖像。在電路性能分析、故障排除以及波形分析等應(yīng)用中，示波器都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。本文將詳細(xì)介紹示波器的基本功能、分類以及常見的故障及其原因，并通過具體案例分析，為讀者提供深入的技術(shù)解析。

二、示波器的基本功能及分類

1、基本功能

示波器主要用于測量和觀察電壓信號隨時間的變化，以便分析電路性能、故障排除和波形分析等應(yīng)用。它通常以屏幕上的波形顯示形式展示電壓信號的振幅、頻率、相位以及其他特性。示波器屏幕是一個長方形的顯示區(qū)域，可以在水平和垂直方向上顯示波形。

2、分類

示波器按照信號處理方式的不同，可以分為模擬示波器和數(shù)字示波器兩大類。模擬示波器采用的是模擬電路（示波管，其基礎(chǔ)是電子槍），電子槍向屏幕發(fā)射電子，發(fā)射的電子經(jīng)聚焦形成電子束，并打到屏幕上。屏幕的內(nèi)表面涂有熒光物質(zhì)，這樣電子束打中的點就會發(fā)出光來。而數(shù)字示波器則是通過模擬轉(zhuǎn)換器（ADC）把被測電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，捕獲波形的一系列樣值，并對樣值進行存儲，隨后重構(gòu)波形。數(shù)字示波器可以分為數(shù)字存儲示波器（DSO）、數(shù)字熒光示波器（DPO）和采樣示波器等。

三、示波器的常見故障及原因

1、無光點或波形

這種故障可能是由于電源未接通、輝度旋鈕未調(diào)節(jié)好、X、Y軸移位旋鈕位置調(diào)偏、Y軸平衡電位器調(diào)整不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е?。在排查故障時，應(yīng)首先檢查電源是否接通，然后逐步調(diào)節(jié)輝度旋鈕、X、Y軸移位旋鈕和Y軸平衡電位器，觀察示波器屏幕上的波形是否出現(xiàn)。

2、水平或垂直方向無展示

觸發(fā)源選擇開關(guān)在外檔、電平旋鈕調(diào)節(jié)不當(dāng)、穩(wěn)定度電位器沒有調(diào)整好、X軸選擇誤置于X外接位置等可能導(dǎo)致無鋸齒波產(chǎn)生。對于垂直方向無展示的問題，可能是由于輸入耦合方式DC-接地-AC開關(guān)誤置于接地位置、輸入端的高、低電位端與被測電路的高、低電位端接反或輸入信號較小而V/div誤置于低靈敏度檔等原因造成。在解決這類故障時，應(yīng)檢查觸發(fā)源選擇開關(guān)、電平旋鈕、穩(wěn)定度電位器以及輸入耦合方式和輸入信號的設(shè)置是否正確。

3、垂直/水平線條密集或傾斜

這種故障可能是由于t/div開關(guān)選擇不當(dāng)導(dǎo)致的。當(dāng)t/div開關(guān)選擇不當(dāng)使得f掃描小于f信號時，會導(dǎo)致垂直線條密集或呈現(xiàn)一矩形；而當(dāng)t/div開關(guān)選擇不當(dāng)使得f掃描大于f信號時，將導(dǎo)致水平線條密集或呈一條傾斜水平線。在解決這類故障時，應(yīng)重新選擇t/div開關(guān)的檔位，使f掃描與f信號相匹配。

4、燒通道/燒采集板

這種故障通常是由靜電或接入過大信號造成的，嚴(yán)重的時候可能會燒掉采集板和主控板。在排查故障時，應(yīng)首先檢查示波器的接地情況是否良好，避免靜電干擾；同時，在接入信號時，應(yīng)注意信號的大小和范圍，避免過大信號對示波器造成損害。

5、X偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)故障

如X放大器光點偏離屏幕、時基觸發(fā)器無波形出現(xiàn)、時基發(fā)生器掃描線短或無掃描等故障。這類故障可能是由于X偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的電路元件損壞或設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致的。在解決這類故障時，應(yīng)檢查X偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的電路元件是否完好，并重新調(diào)整相關(guān)設(shè)置。

四、案例分析

以下是一個具體的示波器故障案例分析：

某實驗室內(nèi)的一臺示波器在使用過程中出現(xiàn)無光點或波形的故障。經(jīng)過初步檢查發(fā)現(xiàn)電源已接通但輝度旋鈕未調(diào)節(jié)好。于是操作人員嘗試調(diào)節(jié)輝度旋鈕但問題仍未解決。進一步排查發(fā)現(xiàn)Y軸平衡電位器調(diào)整不當(dāng)導(dǎo)致波形無法正常顯示。在重新調(diào)整Y軸平衡電位器后示波器恢復(fù)正常工作。

通過這個案例可以看出在解決示波器故障時應(yīng)遵循先易后難的原則首先檢查電源和旋鈕等基本設(shè)置然后再逐步排查其他可能的故障原因。

五、總結(jié)

示波器作為一種重要的電子測量儀器在電子測量領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。了解示波器的基本功能、分類以及常見故障及原因?qū)τ谡_使用和維護示波器具有重要意義。本文詳細(xì)介紹了示波器的基本功能、分類以及常見故障及原因并通過具體案例分析為讀者提供了深入的技術(shù)解析。希望本文能對讀者在使用和維護示波器時有所幫助。