上贴说到了示波器的简单操作,这回我们来深入测试分析下其交直流功能好吧,看帖。。。 先来说说这次的测试设备,首先上场的是200M带宽1G采样率的泰克示波器: 我们实验室共有2台这样的设备,还有一台安捷伦500M带宽的5G采样率示波器,上个月还在用,今天找不到了,听说和那台安捷伦六位半台表一起被老板带去公司了,我们这次测试用不上了。。。下面是安捷伦的函数发生器: 这次测试交流时产生的波形都是它的功劳。找不到六位半的台表,到隔壁实验室借了台五位半的普源台表,看了下DSO112A的AD,8位的,用五位半绝对可以对其进行测试校准的。。。看图: 如何产生直流来进行测试我比较纠结,旁边有台安捷伦的高精度线性电源,懒得去搬了,这么一大堆仪器摞一块,电源插座都满满得了,这一摞最下边有台安捷伦的老电源,凑活着用吧,结果最后测试的时候发现,尼玛,名牌就是名牌,电源精度高的很。。。 介绍完了这次的测试设备,下面开始交流测试吧,首先从简单点的来,函数发生器产生峰值2V、频率10K的正弦波,打开泰克示波器和DSO112A的各项测量功能,对比下看看: 从图可以看出二者的最大值测试效果一样,但是频率、峰峰和最小值有一点差距,这里说一下,由于泰克示波器允许最多添加4个测量项,所以只能打开如图所示的峰峰、最大、最小、频率4个项进行对比,这里可以看得出,DSO112A测试的项目更多、更完善。虽说频率二者有差距,但经过后来的测试可以发现,DSO112A的频率测试在带宽范围内是相当精准的。 然后换成方波看一下,频率、幅值不变,占空比刚开始我想调成1%或者5%来着,结果函数发生器最低支持20%的占空比,没办法,也就调了20%,效果看图: 这图照的时候,DSO112A正在刷新屏幕,所以有点模糊,纠正一下,其中DSO112A测试的最小值Vmin为-0.84,峰峰为4.12,这里看得出,最大最小值这两项,二者差距比较大,随着后来测试的进行,可以猜测到,是DSO112A采样率不高,由内部算法进行滤波后导致的误差比较大。下面切换到三角波,频率升至50k看看效果: 这里可以看得出,DSO112A频率测试相当精准。这里波形也够稳定,电压类参数误差和泰克示波器保持和之前一样。所以,DSO112A测试50K的信号,还是可以简单胜任的。上次使用内部输出到100K的时候看到波形已经定不住了,是不是DSO112A的测试天花板就是100K呢?看图: 频率加到100K的时候,三角波还是可以稳定显示,说明上次测试内部输出,测试效果差的现象很有可能是内部输出不稳定导致的。那么DSO112A的测试极限到底在哪里呢?我们把频率接着往上加,看图: 到了这里,波形就开始出现定不住的现象了,还是那个疑问,为何这时候调成单次触发,依然定不住呢?这个单次触发功能应该是还不完善。。。具体现象看视频:
为了详细看下DSO112A在200K失真情况我们调成锯齿波输出,然后用Hold功能将波形定住,看图: 这里可以看出,虽然波形定不住了,但频率测试依然准确,波形显示也没有失真,这里可以得出,测试200k的波形,DSO112A也是可以胜任的。接着加,调成正弦波,500K输出: 这时候,波形彻底定不住了,具体看视频:
标准波形测试到这里,我们打开脉冲波,看看DSO112A测试突发信号的能力: 这里差距就比较大喽,看得出,DSO112A由于内部采样率不高加上滤波算法,将这种脉冲波突发信号给平滑掉了,不过有一点可以看得出,内部用的绝对不是取平均值这么简单的算法,很可能是用了限幅的算法。。。 看视频:
接着上: 这种绝对值波形,看得出,频率虽然没有超限,但DSO112A波形已经开始出现少许失真了,这种波形如果真的摆到硬件工程师面前,估计会愁死,到底怎么消除掉顶部的尖峰呢。。。哈哈,其实真实波形没有尖峰。。。这里泰克示波器仰仗其极高的采样率,靠内部算法抵消了各种毛刺,其实,让泰克示波器按照平均值10个点显示的话,也会出现各种毛刺与波动的,个人猜测DSO112A应该也是按照10个点取均值显示的,如果样点一致,显示这一方面,二者应该是一样的。。。 看一下DSO112A测试噪声的效果: 这里看出采样率低的缺陷来了,这其实也没啥可挑剔的,因为DSO112A的定位就是测试低频信号嘛,对吧。。。经过DSO112A内部的算法,噪声也都被平滑掉了。。。看视频:
下面我们来试试看DSO112A的测试极限到底在哪里,频率加到1M: 这时候,DSO112A的屏幕已经彻底顶不住了,但注意,请注意,这里请注意!波形并没有失真!频率并没有误差!!!这是要特别注意的地方,也就是说,测试1M的信号,DSO112A也可以勉强胜任,使用hold功能定住即可。。。。看视频:
加到2M: 这里就可以看得出,波形已经失真比较严重了,但是请注意!频率依然没有误差!!!!!从这里,看得出,DSO112A的厂家在示波器参数等数据上并没有造假,这一点在这年头是很难得的,其实,根据厂家提供的参数,根据采样定律,测试1M的波形已经允许失真了,但是DSO112A的表现依然没有失真,所以看得出,厂家的数据是可以信赖的!看视频:
频率加到3M!: 看得出,测试2M网上的信号,各项参数已经没有意义了,内部定时器测试的最大阈值设置的就是2M,测试3M信号时,已经溢出满载了。。。 下面测试下DSO112A的直流性能,将电源调至5V、8V输出:
看得出来,DSO112A 在直流上,和万用表有0.2V 左右的误差,这相对于测试的量来说,考虑到DSO112A 的AD 精度,这个误差是可以接受的。个人猜测,这个误差并非内部算法导致的,而是由于内部分压电路元件精度导致的误差,是属于不可避免误差,即便是按比例也消除不全。至于为何不测试微弱信号?第一呢,微弱信号产生就不太容易。第二,要给别的试用朋友一点空间嘛,对吧。第三嘛,微弱信号用示波器来测,是不是有点不合适啊?。。。 本来打算写到这里就停,剩下测试DSO112A存储深度的内容留给下一贴,结果算了下,周二就要放暑假了,周三就要回家了,来不及测试了,就接着把测试存储深度这项给加上吧。为了测试简单,我们使用CP2102模块、Saleae8逻辑分析仪来对比: 一切就绪之后,将示波器调成单次触发模式,上位机随便发送一个字符串。结果很无奈,逻辑分析仪可以正常捕获到发送数据,DSO112A单次触发失效,但屏幕依然在刷新,这让我很不解为何单次触发会没有反应呢?是不是该版本的固件有问题呢?其他试用的朋友测试一下看看,是不是我人品太差,手头这台有故障呢?记得告诉我结果呀,不要闷声发大财。。。 好了,写了这么多,该结贴了,总结一下吧。。。 DSO112A示波器从整体上来说,体积小巧、供电灵活是其最大的特点。尤其是对于测试装机的电路比较合适,因为装机件一般都远离测试台,无论是测试环境,还是取电方式都有限制,这时候使用DSO112A,那是在方便不过了。经过上述测试,发现,DSO112A在低频信号方面,测试性能是可以和普通台式示波器媲美的,对于突发信号、超过DSO112A测试范围的信号来说,就显得力不从心了。如果这时候,就需要那种专用的高精度示波器了。 从性价比来说,对于那些需要出差测试的电工来讲,DSO112A无论是从便携性还是实用性,都比传统台式示波器高的,当然,比那种大体积的手持示波器更是便宜的多啦,对吧。测试精度这块DSO112A也是可以满足要求的,误差与五位半高精度台表测试直流量差不了多少,转化成百分比的话大概是4%,这个数值已经很不错了!!!要放假了,好激动,好吧。帖子就到这里,谢谢大家。。。
来源: 【DSO112A手持触屏数字示波器试用体验】之三:详细测试+结贴
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