TDS 210數(shù)字式示波器的主要功能實現(xiàn)

1、示波器信號的輸入

將一根探頭線連接到示波器的CH1輸入接線柱，將另一根探頭線連接CH2輸入接線柱。探頭插入后還要注意按順時針方向擰緊探頭。用探頭線另一端從電路取得待測信號后可先按自動設置鍵【AUTOSET】看到所取得的波形（注意：兩根探頭線在電路中取得的信號必須是示波器的兩根地線與函數(shù)發(fā)生器的地線端相連的‘共地’的信號）。

2、示波器的菜單操作方式

TDS 210數(shù)字式示波器標有菜單MENU字樣的按鍵一共有11個，在這里稱它們?yōu)橐患壊藛捂I，當某一個一級菜單鍵被按下時，屏幕右邊會顯示該菜單鍵的字樣如：DISPLAY，以及它所含的二級菜單項，這些二級菜單項可由屏幕右邊緊挨著的一一對應的按鍵進行修改，這些按鍵對二級菜單的修改一般是循環(huán)顯示，也有單一選擇（此時二級菜單項之間以虛線分隔）等。

3、CH1，CH2輸入耦合設置：由一級菜單鍵【CH1】和【CH2】實現(xiàn)。

當按下【CH1】菜單鍵時，屏幕右上角顯示CH1字樣，其下顯示的是它的二級菜單項。第一個二級菜單項是：耦合，它可以由菜單右邊所對應的按鍵設置為：直流或交流或接地。若選直流耦合，CH1信號的交流和直流成分均得到輸入和顯示；若選交流耦合，僅CH1信號的交流成分得到輸入和顯示，直流成分被阻擋；若選接地耦合，則CH1信號被斷開，屏幕顯示的是0V的基線。例如：CH1輸入的是交流信號時，應選擇交流耦合方式；CH1接的是正方波時，應選擇直流耦合方式，使正方波中的交流和直流分量均得到輸入和顯示。

【CH1】菜單鍵也是CH1通道波形顯示的開關鍵。當屏幕右上角已經(jīng)顯示CH1菜單字樣，再次按下【CH1】菜單鍵，CH1通道的信號會被關閉，無顯示波形。當然，此后若再一次按下【CH1】菜單鍵信號顯示就被回復。

【CH2】菜單鍵的功能和操作與【CH1】菜單鍵一致。

4、信號幅度的測量：一共有三種方式

自動測量方式：由一級菜單鍵【MEASURE】實現(xiàn)。

當按下【MEASURE】測量鍵時，屏幕右上角顯示MEASURE字樣，其下顯示的是它的二級菜單項。第一個二級菜單顯示‘信源’和‘類型’字樣，由菜單右邊所對應的按鍵選擇，當‘信源’被選中時，它下面的四個二級菜單通過右邊的按鍵可以設置被測信號為：CH1或CH2；當‘類型’被選中時，它下面的四個二級菜單通過右邊的按鍵可以設置測量類型為：頻率或周期或平均值或峰峰值或均方根值或無，此時每一個測量類型下方出現(xiàn)的讀數(shù)就是示波器按要求自動測出的數(shù)值。

光標測量方式：由一級菜單鍵【CURSOR】實現(xiàn)。

當按下【CURSOR】測量鍵時，屏幕右上角顯示CURSOR字樣，其下顯示的是它的二級菜單項。第一個二級菜單‘類型’有：電壓或時間或關閉三項循環(huán)，由它右邊所對應的按鍵選擇。當‘電壓’被選中時，屏幕上會出現(xiàn)兩條水平的測量光標；當‘時間’被選中時，屏幕上會出現(xiàn)兩條垂直的測量光標，此時兩個縱向的位移旋鈕【POSITION】移動的是兩條測量光標。當‘關閉’被選中時，屏幕上的測量光標會消失。第二個二級菜單‘信源’有：CH1或CH2或Math或RefA或RefB可供循環(huán)選擇，它們對應的測量對象是：1，2通道的信號，1，2通道的加減運算波形，A,B存儲單元的信號。第三個二級菜單‘增量’：自動顯示兩個光標間的差值（增量值）。第四、五個二級菜單顯示兩條光標的位置值。例如：對CH1信號峰峰值的測量過程是，先將第一、二個二級菜單分別選擇為：電壓和CH1，然后通過旋轉兩個縱向位移旋鈕【POSITION】，使兩條測量光標分別與CH1波形的Z高點和Z低點相切，Z后讀出第三個二級菜單的‘增量’即為所求。

對于交流電，有了信號的峰峰值，將其除2就可得到該信號的幅值。再除以1，414就可以得到該信號的有效值。

估算測量方式：由屏幕的方格和縱軸標尺系數(shù)【VOLTS/DIV】旋鈕實現(xiàn)。這種測量方式只能對CH1,CH2通道的信號進行測量。

某信號峰峰值計算公式為：UP-P(伏) = Sy(格) ′ K(伏/格)

其中：Sy為波形的Z大峰值與Z小峰值之間所占的屏幕格數(shù)，

K為信號所在通道的標尺系數(shù)。由兩個縱軸標尺系數(shù)旋鈕【VOLTS/DIV】分別設置，且設置值分別顯示在屏幕的左下腳。

需要說明的是，在X-Y工作方式下，自動測量方式和光標測量方式都失效了，信號幅度的測量只有估算測量方式。

5、信號頻率或周期的測量：一共有三種方式

自動測量方式：由一級菜單鍵【MEASURE】實現(xiàn)。

與前面介紹的信號幅度的測量操作一致。

光標測量方式：由一級菜單鍵【CURSOR】實現(xiàn)。

當按下【CURSOR】測量鍵時，屏幕右上角顯示CURSOR字樣，其下顯示的是它的二級菜單項。第一個二級菜單‘類型’選擇為‘時間’。屏幕上會出現(xiàn)兩條垂直的測量光標，此時兩個縱向的位移旋鈕【POSITION】移動的是這兩條測量光標。例如：測量CH2信號的周期及頻率。步驟如下：先將第一、二項二級菜單分別選擇為：時間和CH2，然后通過旋轉兩個【POSITION】也即縱向位移旋鈕，使兩條測量光標分別與CH2波形的一個整周期對應的兩點重合，Z后讀出第三項二級菜單的周期和頻率‘增量’即為所求。

估算測量方式：由屏幕的方格和橫軸標尺系數(shù)【VOLTS/DIV】旋鈕實現(xiàn)。這種測量方式只能對CH1,CH2通道的信號進行測量。

某信號周期的計算公式為：T(秒) = Sx(格) ′ C(秒/格)

其中：Sx為波形的一個整周期橫向所占的屏幕格數(shù)，

C為信號橫軸的標尺系數(shù)。由橫軸標尺系數(shù)【S/DIV】旋鈕設置，且設置值顯示在屏幕的正下方。

對于周期信號，測出了信號的周期，周期的倒數(shù)就可得到該信號的頻率。

同樣，在X-Y工作方式下，自動測量方式和光標測量方式都失效了，信號周期的測量只有估算測量方式。

6、CH1,CH2信號狀態(tài)軌跡的觀察：由一級菜單【DISPLAY】顯示鍵實現(xiàn)。

當按下【DISPLAY R】顯示菜單鍵時，屏幕右上角顯示DISPLAY字樣，其下顯示的是它的二級菜單項。將第三個二級菜單‘方式’選擇為‘XY’，則屏幕上看到的就是CH1,CH2信號的狀態(tài)軌跡，其中：CH1信號在水平軸上顯示，CH2信號則在垂直軸上顯示。若想恢復YT工作方式，將上述第三個二級菜單‘方式’選擇為‘YT’即可。

7、信號毛刺的去除：由一級菜單【ACQUIRE】獲取鍵實現(xiàn)。

當按下【ACQUIRE】獲取菜單鍵時，屏幕右上角顯示ACQUIRE字樣，其下顯示的是它的二級菜單項。按下第三個二級菜單項‘平均值’對應的右邊鍵，并且設置第四個二級菜單項‘平均值’為：4或16或64或128中之一，則屏幕上顯示的波形就會按所設的值對采樣信號取平均后再顯示，可有效地去除信號的毛刺�！骄怠O置越大，去除毛刺的效果就越好。

8、信號間的相位差測量：一共有兩種方式。

在YT工作方式下，由一級菜單鍵【CURSOR】實現(xiàn)。

先用縱向位移旋鈕將CH1,CH2信號的橫軸重合在一起，如圖1所示。再按一級菜單鍵【CURSOR】，并選擇‘時間’類型，屏幕會出現(xiàn)兩條垂直的測量光標，此時利用兩個縱向的位移旋鈕【POSITION】移動這兩條測量光標，讓它們分別測量出相位差處的增量Dt，以及信號一個整周期的增量T，按下式就可計算出兩信號的相位差：

根據(jù)兩個信號CH1,CH2的超前、滯后情況，可以得出相位差的正負號。

在XY工作方式下，用估算測量方式計算相位差。

先在YT工作方式下，用縱向位移旋鈕將CH1,CH2信號的橫軸重合在屏幕的Z中間的橫線上，這樣做就將XY工作方式的坐標原點選擇在整個屏幕的正中心，再按一級菜單【DISPLAY】鍵，將第三個二級菜單‘方式’選擇為‘XY’，屏幕會顯示CH1,CH2信號的狀態(tài)軌跡，如圖2所示的橢圓。由屏幕的方格和相應坐標軸的標尺系數(shù)，估算出橢圓在橫軸的Z大取值b和橫軸的截距a，按下式就可計算出兩信號的相位差：