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當(dāng)您測量低電平信號(hào)時(shí),測量系統(tǒng)的噪聲可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)際信號(hào)測量的精度下降,由于數(shù)字示波器是一種寬帶測量儀器,所以數(shù)字示波器的帶寬越寬,垂直噪聲就越高。
因此在測量之前,您需要仔細(xì)測試數(shù)字示波器的噪聲特征。500MHz帶寬數(shù)字示波器采用最靈敏的V/格設(shè)置時(shí),其本底噪聲一般約為2mV峰峰值。在進(jìn)行低電平測量時(shí),需要注意數(shù)字示波器上的采集存儲(chǔ)器可能會(huì)影響本底噪聲。
在帶寬和其他條件都相同的情況下,采集存儲(chǔ)器越深,則噪聲就越大。另一方面,現(xiàn)代交流/直流電流探頭能夠測量5mA的交流或直流電流,測量精度大約為3%。這種電流探頭的設(shè)計(jì)采用每安培電流輸入,電壓輸出0.1V。換句話說,在測量20mA以下的電流時(shí),數(shù)字示波器自身的2mVpp噪聲可能是最主要的噪聲來源。
那么,您如何才能最大程度地減少數(shù)字示波器的固有噪聲呢?針對(duì)現(xiàn)代的數(shù)字示波器來說,可以選擇的方法有很多:
1)帶寬限制濾波器
大多數(shù)的數(shù)字示波器均提供帶寬限制濾波器,這些濾波器能夠?yàn)V除輸入波形中的多余噪聲并降低噪聲帶寬,從而可以提高垂直分辨率。帶寬限制濾波器可以采用硬件實(shí)現(xiàn),也可以采用軟件來實(shí)現(xiàn)。大多數(shù)帶寬限制濾波器都能根據(jù)您的需要來啟用或禁用。
2)高分辨率采集模式
大多數(shù)數(shù)字示波器在正常采集模式下可以提供8位的垂直分辨率。某一些數(shù)字示波器在高分辨率模式下能夠提供更高的垂直分辨率,通??蛇_(dá)12位,該模式可以降低垂直噪聲,提高垂直分辨率。
通常,在應(yīng)用了較慢的時(shí)間/格設(shè)置時(shí),在屏幕上捕獲到的數(shù)據(jù)點(diǎn)非常多,這個(gè)時(shí)候高分辨率模式具有很大的影響。由于高分辨率模式下的采集將對(duì)單個(gè)觸發(fā)點(diǎn)相鄰的數(shù)據(jù)點(diǎn)取平均值,所以會(huì)降低采樣率和數(shù)字示波器的帶寬。
3)平均模式
如果數(shù)據(jù)信號(hào)是周期性的或是直流數(shù)據(jù)信號(hào),您可以使用平均模式來降低示波器的垂直噪聲。平均模式會(huì)多次采集周期性波形,并生成運(yùn)行平均值以降低隨機(jī)噪聲。高分辨率模式會(huì)降低數(shù)據(jù)信號(hào)的采樣率和帶寬,而正常平均模式卻不會(huì)。
只不過,平均模式會(huì)減緩波形更新速率,因?yàn)樗M(jìn)行多次采集來計(jì)算波形的平均值,然后才能在屏幕上畫出軌跡。當(dāng)您選擇大量平均值時(shí),降噪效果比以上任何一種方法都要明顯。
關(guān)鍵詞:安規(guī)測試儀;安規(guī)綜合測試儀;電器安全性能綜合測試儀
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當(dāng)您測量低電平信號(hào)時(shí),測量系統(tǒng)的噪聲可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)際信號(hào)測量的精度下降,由于數(shù)字示波器是一種寬帶測量儀器,所以數(shù)字示波器的帶寬越寬,垂直噪聲就越高。
因此在測量之前,您需要仔細(xì)測試數(shù)字示波器的噪聲特征。500MHz帶寬數(shù)字示波器采用最靈敏的V/格設(shè)置時(shí),其本底噪聲一般約為2mV峰峰值。在進(jìn)行低電平測量時(shí),需要注意數(shù)字示波器上的采集存儲(chǔ)器可能會(huì)影響本底噪聲。
在帶寬和其他條件都相同的情況下,采集存儲(chǔ)器越深,則噪聲就越大。另一方面,現(xiàn)代交流/直流電流探頭能夠測量5mA的交流或直流電流,測量精度大約為3%。這種電流探頭的設(shè)計(jì)采用每安培電流輸入,電壓輸出0.1V。換句話說,在測量20mA以下的電流時(shí),數(shù)字示波器自身的2mVpp噪聲可能是最主要的噪聲來源。
那么,您如何才能最大程度地減少數(shù)字示波器的固有噪聲呢?針對(duì)現(xiàn)代的數(shù)字示波器來說,可以選擇的方法有很多:
1)帶寬限制濾波器
大多數(shù)的數(shù)字示波器均提供帶寬限制濾波器,這些濾波器能夠?yàn)V除輸入波形中的多余噪聲并降低噪聲帶寬,從而可以提高垂直分辨率。帶寬限制濾波器可以采用硬件實(shí)現(xiàn),也可以采用軟件來實(shí)現(xiàn)。大多數(shù)帶寬限制濾波器都能根據(jù)您的需要來啟用或禁用。
2)高分辨率采集模式
大多數(shù)數(shù)字示波器在正常采集模式下可以提供8位的垂直分辨率。某一些數(shù)字示波器在高分辨率模式下能夠提供更高的垂直分辨率,通??蛇_(dá)12位,該模式可以降低垂直噪聲,提高垂直分辨率。
通常,在應(yīng)用了較慢的時(shí)間/格設(shè)置時(shí),在屏幕上捕獲到的數(shù)據(jù)點(diǎn)非常多,這個(gè)時(shí)候高分辨率模式具有很大的影響。由于高分辨率模式下的采集將對(duì)單個(gè)觸發(fā)點(diǎn)相鄰的數(shù)據(jù)點(diǎn)取平均值,所以會(huì)降低采樣率和數(shù)字示波器的帶寬。
3)平均模式
如果數(shù)據(jù)信號(hào)是周期性的或是直流數(shù)據(jù)信號(hào),您可以使用平均模式來降低示波器的垂直噪聲。平均模式會(huì)多次采集周期性波形,并生成運(yùn)行平均值以降低隨機(jī)噪聲。高分辨率模式會(huì)降低數(shù)據(jù)信號(hào)的采樣率和帶寬,而正常平均模式卻不會(huì)。
只不過,平均模式會(huì)減緩波形更新速率,因?yàn)樗M(jìn)行多次采集來計(jì)算波形的平均值,然后才能在屏幕上畫出軌跡。當(dāng)您選擇大量平均值時(shí),降噪效果比以上任何一種方法都要明顯。
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