對于電子儀器的使用頻率及用途來說,示波器和萬用表都是電力電子部門不可缺少的測量、調試設備。面對二者的操作使用大家都只是懵懂不太清楚的情況,面對挑選、使用還是存在著諸多的疑惑,因此今天從精度、情景、區別等三方面為大家整理了一遍思路,一起來看看有沒有戳中你的盲區呢!
1、什么情況下選擇萬用表OR示波器?
萬用表:主要用于測試某一時間點的電壓/電流值等
示波器:用以繪制電壓/電流隨時間變化的波形。
問題1:基于這兩者的不同之處,又怎樣選擇在什么樣的測試條件中正確的選擇并使用呢?
答:以電容充放電過程作為案例,工作原理以圖1所示。使用5V直流電源給系統供電,當S1閉合時,電容處于充電狀態;當S1斷開時,電容處于放電狀態。理想情況下,圖2為充放電波形解析,其中Ta為電容充電完成所需的時間,Tb為電容放電完成所需的時間。
在全程測試中使用到致遠電子的萬用表和示波器。
依據官方提供的參數知道:萬用表的精度為0.0035 % 讀數+ 0.0007%量程,示波器的精度為滿量程的2%。
電容充放電原理圖
電容充放電波形
以上結論得出測試結果要更加精準的電壓值,則應該選擇萬用表
單從精度的角度來看的話,萬用表的精度明顯更加出色。把示波器探頭OR萬用表的紅黑表筆接在電容兩端進行測試,得出的電壓值在圖3和圖4可以看出,萬用表測出的電壓為2.60922V,示波器測出的電壓為2.68000V(接入的是直流電源,所以電壓峰峰值=電壓有效值)。萬用表的精度為0.0035 % 讀數+ 0.0007%量程,即其誤差范圍是±0.0001613V;示波器的精度為滿量程的2%,即其誤差范圍是±0.1600000V。
萬用表實測
示波器實測
以上結論得出要觀測電壓變化的波形及充電 / 放電所要的時間,則應該選擇示波器
在所需時間的角度觀察,示波器則可以直觀/簡潔的看到電容充放電的整體情況并可通過光標或者【Measure】功能檢測得出電容充電/放電完成所要的時間。測試結果可在下圖5中顯示,通過自動測量可以得出上升時間(即電容充電完成所需時間)為9.4307s,下降時間(即電容放電完成所需時間)為9.6295s。
以萬用表作為案例來進行測量,測量途中只能通過人工按間隔時間測量變化的電壓值并記錄,結果是以人工手繪制波形圖。測試觀察示波器測量的上升時間,時長很短。人工每秒記錄一個數據,上升時間僅能記錄到9個數據,然而這9個數據還原的電壓變化情況沒有任何參考價值。當測試結果和萬用表相比較得出:示波器當前采樣率為2MSa/s(每秒鐘可采集2000 000個采樣點),除了還原度高 /便捷外,還可以節省大量的時間和人力,可謂是一舉兩得。
上升/下降時間實測
怎樣提高示波器的精度?
問題2:對于測試單點電壓值的結果來看,萬用表的精度是優于示波器的。但是有沒有什么辦法可以使示波器的精度提升變高呢?
答:通過以下兩個方法可以在測試中提高示波器的精度(減小示波器的測量誤差):
1.使用合適衰減比的探頭;
2.減小垂直檔位。
測量誤差范圍相比較得出的結果如以下表1中顯示。陰影部分為示波器在不同測量條件下允許的測量誤差,萬用表的測量結果都在示波器測量允許的誤差范圍內。但可以清晰的看到,陰影面積是②>③>④。所以在此次的測試案例中,可通過使用×10檔衰減比的探頭和垂直檔位減小為500mV/div的方法來提高示波器的精度。
6x1檔探頭測量
垂直檔位減小為500mV/div
測量誤差范圍對比
示波器和萬用表各有優勢,面對不同測試的需求,大家可以根據本身需求進行選擇。如有疑問可在線咨詢,或致電客服!