-------------------- ※文极长 大量学理烧脑 -------------------- 示波器在电路上的应用 就像是电路的听诊器一样 负责看出异常的波型或讯号 以及一些突发、偶发事件 像有时候点火线圈不良 可能有点火 但点火波型已经完全跑掉 故障码也不见得会跳 诊断器也不见得能看到 这时候示波器就能派上用场 或是看看喷油嘴 各项传感讯号 基本上有通电的都能看 甚至整流纹波 车上USB充电设备的响应速度 会不会掉QC协议等等 毕竟机车供应电力的稳定度还是比较难要求的 对於设备端的考验也会相对大一点 这时候没有台示波器观测 几乎连入场讨论的门票都没有 -- 一般使用者如果觉得仪器太多太麻烦 可以选用这种万用表示波器二合一示波器 https://i.postimg.cc/q7Rfq3TJ/271977.jpg 毕竟示波器的普及度远远没有万用表这麽高 会用的人更是少之又少 买这种二合一的仪器比较可以让初学者在满足需求中 边摸索边学习 仪器也比较不会长灰尘 https://i.postimg.cc/KYM1n5vC/301980.jpg 比较进阶的话也可以像我这样 各一台台式示波器跟手持示波器 一个便携的手持示波器 跟半台手机大小差不多 放进口袋就能带着走 而且还有浮地量测的优点 台式机就放在固定点作为主力 毕竟桌上型的不论是带宽、采样率或存取深度以及各项触发与监控 都是便携式示波器在先天体质上比较难取代的 这边就提到了几个名词了 「浮地」 「带宽」「采样率」「存取深度」 浮地与共地 是示波器比较需要注意的点 https://i.postimg.cc/wML50s5P/ying-mu-xie-qu-hua-mian-2025-11-25-233718.png 一般来说 台式示波器的地 跟市电插头的地 是共地关系 也就是两者是导通的 https://i.postimg.cc/CxngxhNb/301992.jpg 所以如果是非隔离的示波器(一般接市电插头的示波器) 直接去量测市电110V 60Hz的波型 就相当於地线去跟火线或中性线短路到 导致跳电或起火 如果有量测需求 会需要使用差分探棒 或是使用行动电源 隔离变压器等等 把示波器的地给浮起来 才能够进行量测 另一种状况是 这个地本身 是带有电压的 也不能用台式示波器测量 https://i.postimg.cc/sfLDJNvy/ying-mu-xie-qu-hua-mian-2025-11-25-235017.png 图中两个小人都住在一楼 但一个在山顶 一个在山下 虽然表面上都住在一楼 但山顶的黑狗兄如果从山顶往下跳 肯定摔个优礼天 优礼~ 优礼天~ https://www.youtube.com/watch?v=6GXFA8mxXD8 台式示波器也是一样的道理 台式示波器的地 跟插头同一个地 这个地接到大楼房子的接地棒 然後导到大地土壤中 是真正的地 https://i.postimg.cc/D0NrvPvb/ying-mu-xie-qu-hua-mian-2025-11-25-235734.png 那如果被测端的地 不是理论上的V=0地电位 就会有拉地的状况 就如同小人房子图 虽然都是地 都是理论上的一楼 但实际上是有高低差的 会导致高电位端瞬间往低电位端流入大量电流 这过程就可能损坏设备或危险 而手持式波器 因为本身是由电池供电(不边充电边使用的情境下) 所以本身的地电位是浮动的 因此可以适应各种地电位 如果新手真的搞不懂的话 也可以购买支援行动电源供电的台式示波器如普源的DHO800系列 还能省下一笔差分探头的钱 -- 而带宽这个词又更进阶了 「带宽」 简单来说 就是示波器在某个频率点之後 就会开始看不到讯号 而这个能看得准的最高频率 就称为带宽 一般定义有两种方法 1.当被测信号降到0.707倍时 功率刚好少一半=-3dB 一般使用正弦波量测 因为古有云：「万物皆可Sin」 傅立叶认为所有的信号 都是由正弦波去组成的 https://i.postimg.cc/3N1CD0Xy/sin.png 这是一个1Hz的Sin波 https://i.postimg.cc/FKSyVByT/3sin.png 里头叠加3Hz的Sin波 https://i.postimg.cc/6pJ5GbQJ/ying-mu-xie-qu-hua-mian-2025-11-26-010530.png 再叠5Hz的Sin波 https://i.postimg.cc/9QYRXHB3/1000sin.png 叠个1000次 就变成方波了 (公式为 sin(ωt) + 1/3Sin(3ωt) + 1/5Sin(5ωt) +........) 所以我只要用一台信号发生器 发出Sin讯号 1V电压 从1Hz 慢慢扫频到200MHz 假设在第150MHz 信号剩下0.707V了 那就代表此示波器带宽为150MHz 但 高频信号发生器 非常贵... 没办法 我穷.... 2.使用快沿上升发生器 发出一个快速上升的方波 藉由10%-90%上升沿的所需时间 计算出示波器带宽 公式为BW=0.35/tr 为了实际操演带宽所带来的差异 我特地买了一个小设备 https://i.postimg.cc/MZ4x2f7d/301943-0.jpg 这是150皮秒 10MHz的快沿上升发生器 1皮秒=0.000 000 000 001秒 你就知道这玩意有多屌ㄏㄏ 为了匹配接口 必须要使用一个50欧的阻抗匹配器 https://i.postimg.cc/RhxkhKgf/301942-0.jpg 如果说比较高级的示波器是有内建50欧匹配能够切换的 但我这款鼎阳的SDS824X并没有 没办法 我穷.... 阻抗匹配 又多一个新名词? 这样下去怎麽得了 这还真的没办法 示波器本来就是用一学期也讲不太完的设备 阻抗匹配 https://i.postimg.cc/BvxyyXqY/45646.png 简单来说 不管是传送端、传输线、接收端 这过程一定都会有一些寄生的电感与电阻 你可以想像如果阻抗不匹配的状况 会有点像是讯号突然撞到了一堵墙 然後就会在这三者之间反射碰撞 而示波器BNC接口大多都是1M欧的 与传输线、高频信号的传送端明显不符合 所以我们要做匹配的动作 就是那个转接头 https://i.postimg.cc/q7T0zfgp/301931-0.jpg 使用方法也很简单 就套上去就好 由於我购买的是SDS804X版本 拥有70M带宽 与正点原子的DS100 50M带宽差异并不大 因此我这边使用刷机的方式 强制将SDS804X 刷成SDS824X 变成了200M带宽版本 市面上大多用带宽做等级区别的机型 基本都是完全同一套的硬体 再靠软体限制的方式来做产品等级的区分 後续再让消费者用付费金钥的方式升级等等 只是说一般金钥都是要透过正规官方序号进行升级 价格也是不斐 以我手上的SDS800系列 https://i.postimg.cc/6qLbjStd/ying-mu-xie-qu-hua-mian-2025-11-26-004226.png https://i.postimg.cc/VLvXHpf6/ying-mu-xie-qu-hua-mian-2025-11-26-004242.png 明明是同一套硬体 差个金钥 价格就差了一倍 为了方便测试 对机台进行刷机并重新校正使其变成824X版本 https://i.postimg.cc/W4T3xqGF/ying-mu-xie-qu-hua-mian-2025-11-19-210844.png https://i.postimg.cc/SQBzDsv5/ying-mu-xie-qu-hua-mian-2025-11-19-211729.png https://i.postimg.cc/C5gSnWcG/ying-mu-xie-qu-hua-mian-2025-11-19-211644.png 解锁後存取深度也达到了100M 相当惊人 https://i.postimg.cc/L8BfqpvJ/301932-0.jpg https://i.postimg.cc/T3Ny5qBB/shang-sheng-yan.png 以图中SDS824X来说 10%-90%上升沿为1.532ns BW=0.35/1.532e-9=228.4MHz 等於带宽来到了228.4MHz 超过了标称的200MHz https://i.postimg.cc/MGGFdxPp/s01.png DS100 上升沿为6ns BW=0.35/6e-9=58.3MHz 带宽也超过了标称的50MHz 点火信号 喷油嘴信号等等 都是ms等级 带宽需求极低 而纹波测量基本都限制在20MHz作为工程规范 一些开关波型才有机会用到比较高的带宽 但整体来说 100M带宽做为家用或是一般量测基本上也都从从容容游刃有余了 ------ 采样率与存取深度是必须被放在一起讨论的 数位示波器的原理是撷取一段又一段的波型 放在显示器上给你看的 https://i.postimg.cc/C5VGzH9j/aa.png 而采集到的这些波型 必须要有个东西先暂时性的存起来 方便後续观察与纪录 这就是存取深度 DS100为例 250MSa/s采样率 128kpts存取深度 128k/250MSa/s=0.000512s=0.524ms 也就是说 储存0.524ms的数据 存取深度就满了 这就很尴尬了 因为0.524ms 在大多数情况下 并不能满足量测需求 所以为了采集到更长的时间 示波器就会自动降低采样率 比如说我要采集10ms 128kpts/0.01s=12.8MSa/s 做个范例 SDS824X 2GSa/s 100Mpts 代表可以使用最高采样率 完整存取长达5ms的波型 这边使用信号产生器 产生10MHz的变形方波 然後开启X插件采样(真实采样)与DOT模式(每个抓到的数据都以点为标示) https://i.postimg.cc/MGm5VLbm/100m-dot.png 在5毫秒下 可以完整抓取全部信号 并且不牺牲最高采样率 https://i.postimg.cc/mZJqStFX/100m-dot-10ns.png 即使按下暂停 时基放大到10ns/div也能完整重现 https://i.postimg.cc/bw8m6bYZ/100m-10ns.png 把这些点连起来 就是平常示波器看到的波型了 https://i.postimg.cc/kGHdQsPw/10k-dot-5ms.png 如果刻意将存取深度限制在10K 时基从5ms开始放大 https://i.postimg.cc/2S7rJ4QY/10k-dot-200us.png 到200us时 系统基本上就不给放大了 整个波型基本上完全失真甚至倒转 https://i.postimg.cc/pXtNHmXD/10k-dot-20us.png 但是如果一开始时基就设定成10ns 由於存取时间比较短 所以10k存取也够回复到2GSa/S的采样的状态 那如果是刻意限制采样呢? https://i.postimg.cc/P5PQV4s3/250M-10ns-10m-fang-bo-dot.png 这边刻意将采样率固定在250MSa/s https://i.postimg.cc/85DWGd3d/250M-10ns-10m-fang-bo.png https://i.postimg.cc/bw8m6bYZ/100m-10ns.png 可以看到基本上也没办法很有效的还原这个变形的方波 https://i.postimg.cc/8PF7qncS/500m-10ns-10m-fang-bo.png 大约要到500MSa/s才能够比较好的还原这个方波的细节 但我又觉得很奇怪 https://i.postimg.cc/d1xq6w8W/ying-mu-xie-qu-hua-mian-2025-11-26-022408.png https://i.postimg.cc/85DWGd3d/250M-10ns-10m-fang-bo.png 为什麽正点原子的DS100 明明只有250MSa/s却还原的这麽漂亮? 很明显就跟鼎阳的SDS824X所设定的250MSa/s有落差 https://i.postimg.cc/JzrzR64H/sinx-250m-10ns-10m-fang-bo.png 直到我把Sinc给开回来 就比较能够解释了 Sinc功能 是将每个采样点为中心 展开一个Sinc之後变成一个连续波型 X功能则是单纯对这些采样点连连看 代表DS100也运用了某些插件让波型在采样不足的情况下尝试接近真实 这部分让我倒是挺意外 ------- 一般来说 现在带宽有个100M 储存深度只要1Mpts 采样有个1GSa/s 基本都可以满足99%以上的需求 剩下的1%大概率都是资深工程师 有自己的一套想法与设备了 像DS100这种不到三千元的机型我个人使用下来 对於一些机车维修或示波器需求没这麽重的工程师也能满足90%以上的场合了 基本上示波器的挑选顺序不外乎就是 1.带宽 2.采样率 3.存取深度 这样的顺序 带宽的话就真的要注意某几间厂家特别爱虚标 特别是那种超便宜的示波器让你看起来俗又大碗的 实测100M带宽测出来不到25M的都有 存取深度不太建议买那种只有8k、16k的廉价机型 使用起来真心难用 采样率一般都够反而都不太需要担心 市面上还没有看到几款采样率异常低的机种 现在中国量测类仪器内卷的很严重 卷死对手累死自己主打一个性价比 很多头部中国品牌的示波器跟欧美那些一线品牌的中阶示波器 性能上几乎完全没差别了 但价格却甜蜜许多 然後示波器这种仪器 真的很挑厂牌 不是说品牌迷思 一些量测演算 一些如底噪优化 使用过程的bug优化等等 真的就是只有大厂牌做得出来 尤其这种高复杂性又要具备即时性的仪器 非常考验厂家对软硬体的调教 基本上念得出名子的都还可以 台湾的固纬大专院校也很爱用 使用上我也觉得没问题 多多支持台湾货 ㄏㄏ 我个人的私心偏好拉 不建议去购买Zoyi Fnirsi这种什麽都做的廉价厂牌 问题一堆 另外一些虽然是大厂 但根本不是做示波器起家的 像是UNI-T 胜利 Hantek Owon等等的要多观望一下 毕竟隔行如隔山 bug一堆整天当机什麽的真心难处理 其他零碎部分 能选四通道就选四通道 双通道机型跟四通道基本差不到多少钱 宁可买着放灰尘 也不要用时却没得用 显示部分 现在普遍都12bit显示了 不要再回头买8bit示波器 都2025了 画质真的差很多 爽度差很大 判读也有利许多 很多示波器都会内建基础的信号发生器 信号发生器这种东西机车维修用不太到 但如果有内建还是有加分 毕竟白嫖使我快乐 新手不会操作示波器 只要会按Auto 跟Run Stop 然後调量程 注意探棒X1 X10档位 就能用的人模人样了 剩下的东西慢慢摸慢慢熟悉 真心不难 以上 谢谢大家 --

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