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如何选择适合的示波器?

来源:控制工程网2019.08.18阅读 1281

  有许多品牌和类型的示波器可供选择,了解如何根据特定标准选择示波器至关重要。其中许多标准看起来非常相似,因此选择一个最适合用户需求的产品并不容易。在选择过程中需要采取预防措施以避免落入陷阱。
  示波器是一种电子测试设备,用于测量和监视信号并在屏幕上直观显示。由电子管放大器、扫描振荡器、阴极射线管等组成。除观测电流的波形外,还可以测定频率、电压强度等。
  首先,用户测量电压信号的垂直高度(幅度)和水平周期。将探头连接到示波器并将它们连接到电路中的测试点,就可完测试。
  探头是一端带有香蕉接头可将其固定在示波器上的电缆,另一端连接到电路的测试点进行测量,然后将信号显示在屏幕上。探头也会连接到公共点或接地。
  这些信号的示例可以是电压、电流或频率。从显示的信号中,可以发现其他测试设备(如数字万用表)可能无法看到的任何异常或问题。
  示波器的类型
  示波器有很多不同的类型,这里主要讨论桌面型、USB型和便携式(手持式)三种类型的示波器的性能差异。桌面型通常用于设施或实验室环境中。手持式模型因其便携性和内置功能(如与地面隔离和耐用的设计),更适合差旅。USB型示波器可用于实验室或现场,由于它尺寸小且易于携带,并且能够与笔记本电脑或PC端连接,因此无需单独的屏幕。此外,该款示波器还需要购买软件才能在计算机上使用。所有示波器能够完成的功能都差不多。那如何决定选择购买哪种类型的呢?需要提前了解这些类型的示波器之间有哪些差异和特点(参见表1)。

表1:三种类型的示波器比较

  尽管许多桌面型示波器看起来很相似,并且价格也相差无几,但它们无法自行检查高压。示波器配有低压无源探头。这些探头连接到示波器,通过测量电路上的点来查看信号。
  探头上测量的电压是期望测量的信号,另一个是接地或公共电压,以0V为参考。这种公共电压也可以在示波器和插头内部接地。电压也较小,例如5V或24Vdc,电流较低(见图1)。

图1:示波器标配的低压无源探头示例。这展示了如何使用探头的接地夹,在内部将示波器接地。图片来源:安川电机

  如果需要检查更高的线路电压(如230Vac),或变频器为了获得更高功率而进行的脉冲宽度调制(PWM)的输出时,需要一个可选的探头。读取探头周边的预期电压水平至关重要。如果额定测量电压过小,它们可能会受到损坏。
  地面也可以与其它探头连接。但必须隔离这些连接控制工程网版权所有,以避免示波器受损,使接地电源短路或干扰其它信号连接。接地夹带电,测量信号与探头连接的电压进行比较。
  当与没有接地的示波器一起使用时,应使用高压差分探头,以隔离接地。如果有人切断地线,让插头悬浮非常危险,此时如果有人接触到示波器并接触任何金属,那么这个人可能会受到电击,甚至会导致死亡。
  这种高压差分探头不是标准功能,而是一种可选项。根据制造商的不同,每个探测费用平均会增加600美元至1300美元。这是需要在做出决定之前,审查所有选项非常重要的另一个原因。
  手持式示波器是一个例外,因为它的设计旨在使用标准探头来检查高压和低压。与桌面型不同,该类型设备的设计和地面是隔离的CONTROL ENGINEERING China版权所有,可防止触电。
  选购示波器的8个因素
  关键是要了解每个应用都需要什么。选择示波器时需要考虑以下8个因素:
  1.信号显示:示波器通常带有2个或4个、甚至更多的通道来连接探头。使许用户可以在屏幕上显示更多的信号以进行比较。
  2.电流探头:这些探头用于测量电线周围电场的电流,该电线连接到电机或电源侧。这可以显示当与另一条线或相位进行比较时的电流强度和任何不平衡(参见图2)。一些较高端的示波器在套件中会包含一个电流探头,而其它示波器则将其作为单独的附加选项。

图2:线圈探头布置在它测量的导线周围。

  3.谐波测量:一些经济型的示波器将此作为附加选项或根本不作为附加选项。查看电路谐波可能很重要,因为它们可能会影响变频器等设备的性能。
  4.制造商:用户可能会选择他们熟悉的制造商而不是新制造商。需要做一些研究工作。因为对于某些特定应用CONTROL ENGINEERING China版权所有,新制造商的产品可能更合适,并且更具成本效益。
  5.服务:与技术支持小组中的专员交谈。了解他们对自己产品的了解程度。询问具体产品及其特定功能。
  6.测试:请厂家提供产品演示。通常情况下www.cechina.cn,制造商会在购买前提供一定时间的试用期。他们也经常愿意见面回答问题。这也是了解供应商代表和支持能力的好机会。
  7.检查质保期:平均而言www.cechina.cn,典型质保期为1至3年。
  8.灵活性:该产品是否可以升级,或者这是一款即将被淘汰的旧型号吗?如果是后者的话,就可以解释为什么价格比较低。
  一个设置简单、经济的解决方案,能够帮助用户选择适合的示波器,满足用户的应用需求,实现安全、稳定和高效的运行。(作者:Robert Bonczar)
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