示波器的基本功能及分類(lèi) 示波器的常見(jiàn)故障及原因

一、引言

示波器，作為一種廣泛應(yīng)用于電子測(cè)量領(lǐng)域的儀器，其主要功能是將肉眼不可見(jiàn)的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為可觀測(cè)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(lèi)以及常見(jiàn)的故障及其原因，并通過(guò)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(lèi)

1、基本功能

示波器主要用于測(cè)量和觀察電壓信號(hào)隨時(shí)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(hào)的振幅、頻率、相位以及其他特性。示波器屏幕是一個(gè)長(zhǎng)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(lèi)

示波器按照信號(hào)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(lèi)。模擬示波器采用的是模擬電路（示波管，其基礎(chǔ)是電子槍?zhuān)娮訕屜蚱聊话l(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(diǎn)就會(huì)發(fā)出光來(lái)。而數(shù)字示波器則是通過(guò)模擬轉(zhuǎn)換器（ADC）把被測(cè)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，捕獲波形的一系列樣值，并對(duì)樣值進(jìn)行存儲(chǔ)，隨后重構(gòu)波形。數(shù)字示波器可以分為數(shù)字存儲(chǔ)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(jiàn)故障及原因

1、無(wú)光點(diǎn)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(shí)，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(wú)展示

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

3、垂直/水平線(xiàn)條密集或傾斜

這種故障可能是由于t/div開(kāi)關(guān)選擇不當(dāng)導(dǎo)致的。當(dāng)t/div開(kāi)關(guān)選擇不當(dāng)使得f掃描小于f信號(hào)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致垂直線(xiàn)條密集或呈現(xiàn)一矩形；而當(dāng)t/div開(kāi)關(guān)選擇不當(dāng)使得f掃描大于f信號(hào)時(shí)，將導(dǎo)致水平線(xiàn)條密集或呈一條傾斜水平線(xiàn)。在解決這類(lèi)故障時(shí)，應(yīng)重新選擇t/div開(kāi)關(guān)的檔位，使f掃描與f信號(hào)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(guò)大信號(hào)造成的，嚴(yán)重的時(shí)候可能會(huì)燒掉采集板和主控板。在排查故障時(shí)，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(shí)，在接入信號(hào)時(shí)，應(yīng)注意信號(hào)的大小和范圍，避免過(guò)大信號(hào)對(duì)示波器造成損害。

5、X偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)故障

如X放大器光點(diǎn)偏離屏幕、時(shí)基觸發(fā)器無(wú)波形出現(xiàn)、時(shí)基發(fā)生器掃描線(xiàn)短或無(wú)掃描等故障。這類(lèi)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(lèi)故障時(shí)，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(gè)具體的示波器故障案例分析：

某實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的一臺(tái)示波器在使用過(guò)程中出現(xiàn)無(wú)光點(diǎn)或波形的故障。經(jīng)過(guò)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(wèn)題仍未解決。進(jìn)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(wú)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(guò)這個(gè)案例可以看出在解決示波器故障時(shí)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(cè)量?jī)x器在電子測(cè)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(lèi)以及常見(jiàn)故障及原因?qū)τ谡_使用和維護(hù)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(lèi)以及常見(jiàn)故障及原因并通過(guò)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(duì)讀者在使用和維護(hù)示波器時(shí)有所幫助。