示波器是測量交流電或脈沖電流波形的儀器,由電子管放大器、掃描振蕩器、陰極射線管等組成。除了觀察電流波形,還可以測量頻率和電壓強度。任何可以變成電效應的周期性物理過程都可以用示波器觀察到。
示波器是一種廣泛使用的電子測量儀器。它可以將不可見的電信號轉化為可見的圖像,方便人們研究各種電現象的變化過程。示波器利用高速電子組成的窄電子束撞擊涂有熒光物質的屏幕,可產生微小光點(這是傳統模擬示波器的工作原理)。在被測信號的作用下,電子束就像筆尖一樣,可以在屏幕上描繪出被測信號瞬時值的變化曲線。示波器可以用來觀察不同信號幅度隨時間變化的波形曲線,也可以用來測試各種電量,如電壓、電流、頻率、相位差、幅度調整等。
根據信號的不同分類,
模擬示波器使用模擬電路(示波管,基于電子槍)。電子槍向屏幕發射電子,發射的電子被聚焦形成電子束,射向屏幕。屏幕的內表面涂有熒光物質,這樣電子束擊中的點就會發光。
數字示波器是由數據采集、A/D轉換、軟件編程等一系列技術產生的高性能示波器。數字示波器的工作模式是通過模擬轉換器(ADC)將被測電壓轉換成數字信息。數字示波器捕獲一系列波形樣本并存儲。存儲極限是判斷累積的樣本能否描述波形。然后,數字示波器重構波形。數字示波器可分為數字存儲示波器(DSO)、數字熒光示波器(DPO)和采樣示波器。
為了增加模擬示波器的帶寬,需要充分推廣示波管、垂直放大和水平掃描。要提高數字示波器的帶寬,只需要提高前端A/D轉換器的性能,對示波管和掃描電路沒有特殊要求。此外,數字示波器管可以充分利用內存、存儲和處理,以及各種觸發和高級觸發功能。20世紀80年代,數字示波器異軍突起,成就斐然,并將全面取代模擬示波器。模擬示波器確實已經從前臺退到了后臺。
第二,根據結構和性能的不同進行分類
普通示波器。該電路結構簡單,頻帶窄,掃描線性差,僅用于觀察波形。
多用示波器。寬頻帶,掃描線性好,可定量測試DC、低頻、高頻、超高頻信號和脈沖信號。借助幅度校準器和時間校準器,測量精度可達5%。
多線示波器。使用多波束示波器管,可以在屏幕上同時顯示兩個以上同頻率信號的波形,無時間差,時序關系準確。多道示波器。采用電子開關和門極控制電路的結構,可以在單束示波管的熒光屏上顯示兩個以上同頻率信號的波形。但存在時間差,時序關系不準確。
采樣示波器。采用采樣技術將高頻信號轉換成模擬低頻信號進行顯示,有效頻段可達GHz級別。
記憶示波器。利用存儲示波器管或數字存儲技術,將單個電信號的瞬態過程、非周期現象和超低頻信號保存在示波器管的屏幕上或存儲在電路中進行重復測試。
數字示波器。里面是微處理器,外面是數字顯示器。有些產品可以在示波器屏幕上顯示波形和字符。測量信號通過模數轉換器發送到數據存儲器。通過鍵盤操作,可以對采集到的波形參數數據進行加減乘除、平均、平方根和均方根,并顯示答案號。