使用示波器探頭時容易忽略的幾點問題
江蘇史廣生
這里談談通用示波器探頭在使用中容易被忽視的幾點注意事項。
一、帶寬。這個通常會在探頭上寫明,如果探頭的帶寬不夠,示波器的帶寬再寬也無用。這點在購買二手示波器的配套檢波探頭時最需要注意。
二、探頭的阻抗匹配。探頭在使用之前應該先對其阻抗匹配部分進行調節(jié),通常在探頭的檢測線靠近示波器一端(BNC頭端內部)有一個可調電容,一些探頭在靠近探針一端也有可調電容,它們是用來調節(jié)示波器探頭的阻抗匹配的,如果阻抗不匹配的話,測量到的波形將會變形。調節(jié)示波器探頭阻抗匹配的方法如下:
1.將示波器的輸入選擇打在GND上,然后調節(jié)Y軸位-移旋鈕使掃描線出現(xiàn)在示波器的中間。檢查這時的掃描線是否水平(即是否跟示波器的水平中線重合),否則,需要調節(jié)水平平衡旋鈕(通常模擬示波器有這個調節(jié)小孔,需要用螺絲刀伸進去調節(jié),對于數(shù)字示波器不用調節(jié))。 2.將示波器的輸入選擇打到直流耦合上,并將示波器探頭接在示波器的測試信號輸出端上.然后調節(jié)掃描時間旋鈕,使波形能夠顯示2個周期左右。調節(jié)Y軸增益旋鈕,使波形的峰一峰值在1/2屏幕寬度左右。觀察方波的上、下兩邊,看是否水平。如果出現(xiàn)過沖、傾斜、臺階、毛刺等現(xiàn)象,則說明需要調節(jié)測試線上的匹配電容,直到上下兩邊的波形都水平為止。
3.探頭前端手柄上有一個量程選擇的小開關,當選擇×1擋時,信號是沒經(jīng)衰減進入示波器的:而選擇×10擋時,信號是經(jīng)過衰減1/10再到示波器的。因此,當使用示波器的×10擋時,應該將示波器上的讀數(shù)擴大lO倍才是實際的讀數(shù)。另外,×10擋的輸入阻抗比×1擋要高得多,所以在測試驅動能力較弱的信號波形時。把探頭打到×10擋可更好地測量。但要注意,在不確信號電壓高低時,也應當先用×10擋測一下,確認電壓不是過高后再選用正確量程擋測量,養(yǎng)成這樣的習慣是很有必要的。
4.示波器探頭在使用時,要保證地線夾子可靠地接地(被測系統(tǒng)的地,非真正的大地),不然測量時,就會看到一個很大的50Hz的信號,這是因為示波器的地線沒連好,而感應到50Hz工頻而產(chǎn)生的。
三、檢測方法。將示波器調節(jié)到合適的掃描頻率和Y軸增益,然后用手觸摸探頭中聞的探針,這時應該能看到波形,通常是一個50Hz的信號。如果這時沒有波形,可以檢查探頭中間的信號線是否已經(jīng)損壞。然后,將示波器探頭的地線夾子夾到探頭的探針(或者是鉤子)上,再去用手觸摸探頭的探針,這時如果看不到剛剛的信號(或者幅度很微弱),就說明探頭的地線是好的,否則地線已經(jīng)損壞。如果是連接夾子那條線斷路,通常重新焊上即可,必要時可更換,注意連接夾子的地線不要太長,.否則容易引入干擾(尤其是在高頻小信號環(huán)境下)。示波器探頭的地線夾子應該靠近測量點,尤其是測量頻率較高、幅度較小的信號時,因為長長的地線,會形成一個環(huán),它就像一個線圈,會感應到空間的電磁場。另外系統(tǒng)中的地線電流較大時,也會在地線上產(chǎn)生壓降,所以示波器探頭的地線應該連接到靠近被測試點附近的地上。
最后,還有一個關于接地的問題,就是如果被測試設備已經(jīng)使用了保護接地系統(tǒng),這時示波器的電源搖頭接地端子一定不要再接地,否則有燒壞設備的危險,在測試線與被測設備連接時,最好不要開機,如果無法避免,一定不要兩手抓住測試線和被測試設備的金屬部分,因有電擊危險(針對模擬示波器,尤其是采用CRT管的那