了解什么是数字示波器——科普篇

　　我们对于气体检测仪并不陌生，他被我们应用到各行业也中，消防，石油，化工，实验室等都可以看到他们的身影，那么有人知道在使用气体检测仪的时候还需注意检测的范围吗，下面一起去了解一下吧。 ​　　每一种气体检测仪都有他固定的检测范围。他只在规定范围内才能准确无误的测量出有毒有害物质的浓度，如果超出他的固定的检测范围就可能出现错误数据，如果长时间的使用气体检测仪再其超出范围工作，就会对气体检测仪的造成永久性的破坏。 　　提醒大家如果我们在使用气体检测仪是发出超限信号，我们应立即关闭气体检测仪的测量电路，以保证气体检测仪传感器的安全。

气体检测仪为精密机械，可实时检测厂区内的气体环境，保护厂区人员的生命安全。但固定式气体检测使用过程中往往出现问题，使得不能很好的发挥守护安全的职责。对于这种精密机械往往需要得到妥善的保养和维护，大多因为使用者使用不当、不了解探测器性能，设备选型不当、使用者未按规范要求施工、维护保养不够导致气体检测仪使用后期出现多种故障，影响其正常工作。其实，掌握正确的使用方法加上定期保养维护，不仅能够保障气体检测仪检测的准确性，而且还可以延长其使用寿命。 在气体检测仪的使用过程中，可燃气体报警器应远离空调、取暖设备，避免设置位置不当引发故障。当使用空调和取暖设备的过程中，如果冷、暖气流直接吹过可燃气体报警器，就有可能造成可燃气体报警器铂

1　虚拟仪器简介 　　所有的测量仪器的主要功能都是由数据采集、数据分析和结果显示等三大部组成。其中数据分析和结果显示完全能用PC机的软件系统来完成，因此，只要额外提供一定的数据采集硬件，就可用PC机组成测量仪器。基于PC机的测量仪器就称之为虚拟仪器。 　　在虚拟仪器中，使用相同的硬件系统，通过不同的软件编程，就可实现功能完全不同的测量仪器。软件系统是虚拟仪器的核心，软件定义仪器，因此说 软件就是仪器 。 　　由于虚拟仪器的具体功能都是通过软件编程控制或定义的，一方面用户完全可根据需要定制仪器功能，另一方面，使用相同的硬件就可得到多种测量仪器；虚拟仪器都采用可视化的图形编程语言和平台，提供非常丰富、功能强大的数据处理软件包，因

1)测试步骤 (a)插好示波器的电源线，打开电源开关，电源指示灯亮，待出现扫描线后，调节亮度到适当的位置，调节聚焦控制，使扫描线最细。 (b)调节基线旋钮，使扫描线与水平刻度线平行。 (c)将微调/扩展控制开关旋钮顺时针旋到校准位置，为了避免测量误差，在测量前应将探极进行检查和校正。校*是：将探极接到示波器的校正方波输出端、调整探级上校正孔的补偿电容，直到屏幕上显示的方波为平顶。 (d)将伏/度选择开关、工作方式开关、扫描时间选择开关，根据被测信号的大小，需要和频率高低放在适当位置上。 (e)将输入耦合开关置于“GND”位置，确定零电平的位置。再置于“AC”位置，由探极输入被测信号，调节同步开关旋钮，使波形稳定，观察屏幕上信号波形

一、数字示波器于模拟示波器各有千秋 廿世纪四十年代是电子示波器兴起的时代，雷达和电视的开发需要性能良好的波形观察工具，带宽100mhz的同步示波器开发成功，这是近代示波器的基础。五十年代半导体和电子计算机的问世，促进电子示波器的带宽达到100mhz。六十年代美国、日本、英国、法国在电子示波器开发方面各有不同的贡献，出现带宽6ghz的取样示波器、带宽6ghz的多功能插件式示波器标志着当时科学技术的高水平，为测试数字电路又增添逻辑示波器和数字波形记录器。模拟示波器从此没有更大的进展，开始让位于数字示波器，英国和法国甚至退出示波器市场，技术以美国领先，中低档产品由日本生产。 模拟示波器要提高带宽，需要示波管、垂直放大和水平扫描全面推进。

随着电子技术的发展，数字示波器凭借数字技术和软件大大扩展了工作能力，早期产品的取样率低、存在较大死区时间、屏幕刷新率低等不足得到较大改善，以前难以观察的调制信号、通讯眼图、视频信号等复合信号越来越容易观察。 数字示波器可以对数据进行运算和分析，特别适合于捕获复杂动态信号中产生的全部细节和异常现象，因而在科学研究、工业生产中得到了广泛的应用。 为了让示波器工作在合格的状态，对示波器定期、快速、全面的检定，保证其量值溯源，是摆在测试工程师面前的一项紧迫任务。 手工检定效率低，容易出错，对每一种示波器的检定需要测试工程师翻阅大量的资料；自动测试系统具有准确快速地测量参数、直观地显示测试结果、自动存储测试数据等特性，是传统的手工测试无法

　　数字示波器因具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点，其使用日益普及。由于数字示波器与模拟示波器之间存在较大的性能差异，如果使用不当，会产生较大的测量误差，从而影响测试任务。 　　区分模拟带宽和数字实时带宽 　　带宽是示波器最重要的指标之一。模拟示波器的带宽是一个固定的值，而数字示波器的带宽有模拟带宽和数字实时带宽两种。数字示波器对重复信号采用顺序采样或随机采样技术所能达到的最高带宽为示波器的数字实时带宽，数字实时带宽与最高数字化频率和波形重建技术因子Ｋ相关（数字实时带宽＝最高数字化速率／Ｋ），一般并不作为一项指标直接给出。从两种带宽的定义可以看出，模拟带宽只适合重复周期信号的测量，而数字实时带宽则同时适合重

　　随着信息技术的发展，对信号的测量技术要求越来越高，示波器的使用越来越广泛。模拟示波器使用前需要进行校正，使用比较麻烦；而数字示波器，由于受核心控制芯片的影响，对输入信号的频率有严格的限制。基于FPGA的数字示波器，其核心芯片可达到50万门，配合高速外围电路，可以测量频率为1 MHz的信号，有效地克服了以往示波器的不足。 　　1 系统方案设计 　　设计的数字示波器系统主要使用了Xilinx系统的开发环境，并在此环境内部建立了AD采样控制模块、键盘控制模块、VGA显示模块等多个模块，从很大程度上减少了硬件电路的搭建，也因此提高了系统的稳定性和可靠性，系统框图如图1所示。 　　 　　另外，设计使用XPS将32位的MicroB