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示波器探头使用时应注意哪些事项

发表时间:2012-10-30
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示波器探头使用时应注意哪些事项

    别看一个示波器探头很简单,其实还是很有讲究的。以下是使用示波器探头的一点小经验,希望对大家有所帮助。 
    首先是带宽,这个通常会在探头上写明,多少MHz。如果探头的带宽不够,示波器的带宽再高也是无用,瓶颈效应。 
    另外就是探头的阻抗匹配。探头在使用之前应该先对其阻抗匹配部分进行调节。通常在探头的靠近示波器一端有一个可调电容,有一些探头在靠近探针一端也具有可调电容。它们是用来调节示波器探头的阻抗匹配的。如果阻抗不匹配的话,测量到的波形将会变形。调节示波器探头阻抗匹配的方法如下:首先将示波器的输入选择打在GND上,然后调节Y轴位移旋钮使扫描线出现在示波器的中间。检查这时的扫描线是否水平(即是否跟示波器的水平中线重合),如果不是,则需要调节水平平衡旋钮(通常模拟示波器有这个调节端子,在小孔中,需要用螺丝刀伸进去调节。数字示波器不用调节)。 
    然后,再将示波器的输入选择打到直流耦合上,并将示波器探头接在示波器的测试信号输出端上(一般示波器都带有这输出端子,通常是1KHz的方波信号),然后调节扫描时间旋钮,使波形能够显示2个周期左右。调节Y轴增益旋钮,使波形的峰-峰值在1/2屏幕宽度左右。然后观察方波的上、下两边,看是否水平。如果出现过冲、倾斜等现象,则说明需要调节探头上的匹配电容。用小螺丝刀调节之,直到上下两边的波形都水平,没有过冲为止。当然,可能由于示波器探头质量的问题,可能调不到完全无失真的效果,这时只能调到最佳效果了。 
    另外就是示波器上还有一个选择量程的小开关:X10和X1。当选择X1档时,信号是没经衰减进入示波器的。而选择X10档时,信号是经过衰减到1/10再到示波器的。因此,当使用示波器的X10档时,应该将示波器上的读数扩大10倍(有些示波器,在示波器端可选择X10档,以配合探头使用,这样在示波器端也设置为X10档后,直接读数即可)。当我们要测量较高电压时,就可以利用探头的X10档功能,将较高电压衰减后进入示波器。另外,X10档的输入阻抗比X1档要高得多,所以在测试驱动能力较弱的信号波形时,把探头打到X10档可更好的测量。但要注意,在不甚明确信号电压高低时,也应当先用X10档测一下,确认电压不是过高后再选用正确有量程档测量,养成这样的习惯是很有必要的,不然,哪天万一因为这样损坏了示波器,要后悔就来不及了。
    经常有人提问,为什么用示波器看不到晶振引脚上的波形?一个可能的原因就是因为使用的是探头的X1档,这时相当于一个很重的负载(一个示波器探头使用×1档具有上百pF的电容)并联在晶振电路中,导致电路停振了。正确的方法应该是使用探头的X10档。这是使用中应当注意的,即或不停振,也有可能因过度改变振荡条件而看不到真实的波形了。 
    数字示波器探头在使用时,要保证地线夹子可靠的接了地(被测系统的地,非真正的大地),不然测量时,就会看到一个很大的50Hz的信号,这是因为示波器的地线没连好,而感应到空间中的50Hz工频市电而产生的。如果你发现示波器上出现了一个幅度很强的50Hz信号(我国市电频率为50Hz,国外有60Hz的),这时你就要注意下看是否是探头的地线没连好。由于示波器探头经常使用,可能会导致地线断路。检测方法是:将示波器调节到合适的扫描频率和Y轴增益,然后用手触摸探头中间的探针,这时应该能看到波形,通常是一个50Hz的信号。如果这时没有波形,可以检查是否是探头中间的信号线是否已经损坏。然后,将示波器探头的地线夹子夹到探头的探针(或者是钩子)上,再去用手触摸探头的探针,这时应该看不到刚刚的信号(或者幅度很微弱),这就说明探头的地线是好的,否则地线已经损坏。通常是连接夹子那条线断路,通常重新焊上即可,必要时可更换,注意连接夹子的地线不要太长,否则容易引入干扰,尤其是在高频小信号环境下。 
    数字示波器探头的地线夹子应该要靠近测量点,尤其是测量频率较高、幅度较小的信号时。因为长长的地线,会形成一个环,它就像一个线圈,会感应到空间的电磁场。另外系统中的地线中电流较大时,也会在地线上产生压降,所以示波器探头的地线应该连接到靠近被测试点附近的地上。正确的方法应该是使用探头的X10档。这是使用中应当注意的,即或不停振,也有可能因过度改变振荡条件而看不到真实的波形了。
    数字示波器探头在使用时,要保证地线夹子可靠的接了地(被测系统的地,非真正的大地),不然测量时,就会看到一个很大的50Hz的信号,这是因为示波器的地线没连好,而感应到空间中的50Hz工频市电而产生的。如果你发现示波器上出现了一个幅度很强的50Hz信号(我国市电频率为50Hz,国外有60Hz的),这时你就要注意下看是否是探头的地线没连好。由于示波器探头经常使用,可能会导致地线断路。检测方法是:将示波器调节到合适的扫描频率和Y轴增益,然后用手触摸探头中间的探针,这时应该能看到波形,通常是一个50Hz的信号。如果这时没有波形,可以检查是否是探头中间的信号线是否已经损坏。然后,将示波器探头的地线夹子夹到探头的探针(或者是钩子)上,再去用手触摸探头的探针,这时应该看不到刚刚的信号(或者幅度很微弱),这就说明探头的地线是好的,否则地线已经损坏。通常是连接夹子那条线断路,通常重新焊上即可,必要时可更换,注意连接夹子的地线不要太长,否则容易引入干扰,尤其是在高频小信号环境下。 
    数字示波器探头的地线夹子应该要靠近测量点,尤其是测量频率较高、幅度较小的信号时。因为长长的地线,会形成一个环,它就像一个线圈,会感应到空间的电磁场。另外系统中的地线中电流较大时,也会在地线上产生压降,所以示波器探头的地线应该连接到靠近被测试点附近的地上。

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