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如何在测试中选择合适的示波器或万用表。

作者:广东泰测电子有限公司 浏览: 发表时间:2022-03-26 10:47:25

对于电子仪器的使用频率和用途,示波器和万用表是电力电子部门不可缺少的测量和调试设备。面对两者的操作和使用,我们只是无知和不清楚,面对选择,使用仍然有很多疑问,所以今天从精度、场景、差异等三个方面为您整理思路,看看是否戳你的盲点!

万用表OR示波器在什么情况下选择?

万用表:主要用于测试某一时间点的电压/电流值。

示波器:用于绘制电压/电流随时间变化的波形。

问题1:基于两者的区别,如何选择在什么样的测试条件下正确选择和使用?

答:以电容器充放电过程为例,工作原理如图1所示。使用5VDC电源给系统供电。当S1关闭时,电容器处于充电状态;当S1断开时,电容器处于放电状态。理想情况下,图2为充放电波形分析,TA为电容器充电完成所需时间,TB为电容器放电完成所需时间。

万用表(DMM6000)和示波器(ZDS4054Plus)用于整个测试。

根据官方参数,万用表(DMM6000)的精度为0.0035%读数+0.0007%量程,示波器(ZDS4054Plus)的精度为2%。

电容充放电原理图。

电容器充放电波形。

电容器充放电波形。

上述结论表明,如果测试结果的电压值更准确,则应选择万用表。

从精度的角度来看,万用表的精度明显更好。将示波器探头OR万用表的红黑表笔连接到电容器两端进行测试。从图3和图4可以看出,万用表测量的电压为2.60922V,示波器测量的电压为2.68万V(接入DC电源,因此电压峰值=电压有效值)。万用表(DMM6000)的精度为0.0035%读数+0.0007%量程,即误差范围为±0.0001613V;示波器(ZDS4054Plus)的精度为满量程的2%,即误差范围为±0.16万V。

示波器实测


结论表明,要观察电压变化的波形和充电/放电所需的时间,应选择示波器。

从所需时间的角度来看,示波器可以直观/简单地看到电容充放电的整体情况,电容充放电完成所需的时间可以通过光标或measure功能检测到。测试结果可显示在下图5中,上升时间(即电容充电完成所需时间)为9.4307s,下降时间(即电容放电完成所需时间)为9.6295s。

以万用表为例进行测量。在测量过程中,变化的电压值只能根据间隔时间手动测量和记录。结果,波形图是手绘的。测试和观察示波器测量的上升时间很短。手动每秒记录一个数据,上升时间只能记录9个数据,但这9个数据还原的电压变化没有参考价值。与万用表相比,当测试结果得出示波器目前的采样率为2MSa/s(每秒可采集2万个采样点)时,除了还原度高/方便外,还可以节省大量的时间和人力,一举两得。

上升/下降时间实测。

上升/下降时间实测。

如何提高示波器的精度?

问题2:对于测试单点电压值的结果,万用表的精度优于示波器。但是有?

答:通过以下两种方法,可以提高示波器的精度(减少示波器的测量误差):

1.使用适当衰减比的探头;

2.降低垂直档位。

测量误差范围比较得出的结果如下表1所示。阴影部分是示波器在不同测量条件下允许的测量误差,万用表的测量结果在示波器测量允许的误差范围内。但可以清楚地看到,阴影面积为②>③>④。因此,在这种测试案例中,示波器的精度可以通过将×10档衰减比探头和垂直档位降低到500mV/div来提高。

6x1档探头测量。

6x1档探头测量。

垂直档位降至500mV/div。

垂直档位降至500mV/div。

比较测量误差范围。


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