NI
| Dcpower | Switch | Digital | DMM | Fgen | Scope | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 名称 | 直流电源（SMU） | 继电器 | PPMU | 数字万用表 | 信号发生器 | 示波器 |
| 版本 | PXI-4147 | PXI-2567 | PXI-6571 | PXI-4070 | PXI-4463 | PXI-5160 |
1.Scope
示波器是一种电子测量仪器，可以在无干扰的情况下监控输入信号，随后以图形方式采用简单的电压与时间格式显示这些信号。
| 控制面板功能键 | |
|---|---|
| Run/Stop | 终止/运作按钮 |
| Single | 一次触发按钮/按住此功能键变色后可抓触发一次 |
| Autoset | 全自动设定功能键/要迅速表明波形时，请实行此按钮，数字示波器会全自动设定竖直、水准和触发操纵迅速表明 |
| Intensity | 波形色度/按住可以用通用性旋纽a和b操纵波形的表明色度和标尺色度 |
| Cursors | 光标表明按钮/长按此按钮可在手机屏幕上展现出X/Y轴光标，再按一次则可关掉。 |
| Measure键 | Measure测量对波形实行全自动测量或配备光标 |
| Acquired功能键 | Acquired收集进到此按钮可以变更收集方式、纪录长短和时间延迟等 |
| Cursors光标 |
控件说明：
1.示波器顶部附近是“水平”控件：
较大的旋钮用于设置水平刻度调整 （秒／格）。此控件可用于设置显示波形的 X 轴刻度调整。一个水平“格”为每个垂直网格线之间的 Δ-time。如果要查看更快的波形 （频率较高的信号），则将水平刻度调整设置为较小的 sec/div 值。如果要查看更慢的波形 （频率较慢的信号），则通常将水平刻度调整设为较高的 sec/div 设置。“水平”部分中较小的旋钮可用于设置波形的水平部分。换句话说，使用此控件可以左右移动波形的水平位置。示波器的水平控件（s/div 和位置）通常称为示波器的主要“时基”控件。值得注意的是，旋钮都是可以按下的。用来调整时基设置的旋钮按下是在精调与粗调之间切换。用来控制水平位移的旋钮按下可以迅速将波形的偏移归零。
2.示波器底部附近垂直部分:
示波器底部附近垂直部分（在输入 BNC 的正上方）中的控件／旋钮（请参考图 5）可用于设置示波器的垂直刻度调整。如果使用双通道示波器，则有两对垂直刻度调整控件。如果使用四通道示波器，则有四对垂直刻度调整控件。垂直部分中每个输入通道的较大旋钮可用于设置垂直刻度调整系数 （伏／格）。这是波形的 Y 轴图形刻度调整。一个垂直“格”为每个水平网格线之间的 Δ-volts。如果要查看相对较大的信号 （高峰峰值电压），则通常将 Volts/div 设置设为相对高的值。如果查看小的输入信号电平，则应将 Volts/div 设置设为相对低的值。垂直部分中每个通道的较小控件／旋钮是位置／偏移控件。您可以使用此旋钮在屏幕上上下移动波形。垂直调整旋钮也是可以按下的。用来调整通道垂直分辨率的旋钮按下是在精调与粗调之间切换。用来控制垂直位移的旋钮按下可以迅速将波形的垂直偏移归零。
示波器功能：
1.查看电源输出信号规律，比如使用万用表测量输出电压是稳定的5V，使用示波器，则可能会呈现波形图为不稳定电压，使用不稳定的电源则会导致系统异常工作。
2.比如单片机和电脑通过串口通信，单片机没有对电脑的指令作出反应，可以通过示波器看下通信信号，如果有波形则线路通信没有问题
示波器的原理:
1.示波器的分帧，是将波形分成一段一段的展示在示波器上，快速的播放出来
1.1知识图谱
1.2数字示波器基本使用
1.2.1数字示波器面板和使用概述
测试设备、外部电路、信号源的“地”和电源零电位端接到一起，形成统一的0电位参考平面，这就是电路实验中常说的“共地”
功能控制区按键：
Run/Stop 终止/运作按钮 Autoset 自动设置 Measure 测量 Display显示设置 Acquired 获取设置 Cursors光标测量 Utility
1.2.2数字示波器的水平控制
• 水平时基SCALE旋钮 — 波形在屏幕中左右扩展或压缩
• 水平位移POSITION旋钮 — 波形在屏幕中左右移动 水平时基具体设定值和被测信号的频率密切相关。 适当调整水平控制，保证观测信号在屏幕上至少显示两个完整周期波形。
• 水平控制菜单MENU键 — 打开/关闭屏内水平控制菜单 本课程中，通常保持缺省设定即可。
1.2.3数字示波器的垂直控制
垂直档位旋钮：波形在垂直方向扩展或者压缩，最好显示2大格比较合适
垂直位移旋钮：波形进行上下移动
垂直菜单键：1.打开关闭相应信道的波形显示 2.打开或者关闭通道控制菜单
反相：是将通道信号反相显示，一般情况下，应该关闭
探头：平常使用的探头为普通无衰减探头，探头设定 如果两通道接同一信号，且设置为CH1：X1 CH2：X10，则CH2会计算错误，测试值会扩大10倍，所以必须保正探头比为1X，因为示波器显示的信号，垂直参数测量结果为实测值 * 探头比
耦合：直流、交流、接地
接地：接地是让通道断开输入信号，在示波器内部接通到地，此时显示是是根0电平的直线
直流耦合是缺省设置：此时示波器完整地，显示输入信号各个成分
交流：交流耦合是将输入信号的，直流成分去除，只显示交流成分
1.3示波器触发控制与波形实时稳定显示
RUN/STOP停止控制 不等于 实时稳定显示
边沿触发设置:
与观测信号同步的触发可以是对观测信号本身处理后得到，也可以是和处理与观测信号同源的其他信号后得到，示波器中，将被处理后产生这个同步触发的信号称为触发信源，示波器中触发信源和触发相关设置在不同场合有不同情况
边沿内触发：某通道信号做触发信源，检测触发信源信号的上升或下降的电平值得到同步触发。边沿触发三要素：触发信源、触发斜率、触发电平
示波器有多个信道，但是只能使用一个作为触发信源
触发信源=CH2（无输入）CH2无正常波形显示CH1通道信号正常，但与信源–空信号不同源故CH1有波形却不稳定, 触发信源错误导致的不稳定显示无法靠其他调整解决。
操作建议
CH1通道接（由仪器提供的稳定的）电路输入端信号，也是缺省触发信源
CH2一其他待测信号
1.4示波器外部自检
显示方波正常且与探头校准信号参数基本一致，示波器正常可用。
显示波形不对或方波参数相差大 > 大致判断问题，简单调整>问题解决，示波器可用。
调整后问题依然未解决！==> 示波器确有故障，不可用；交由专业维修人员处理。
1.5用数字示波器正确地测量信号
数字示波器对信号参数有多种测量操作方法。但必须基于正确 的前置设定。包括：
1.信号波形显示相对屏幕大小正常。通常波形显示高度不小于2 大格，也不能超出屏幕。水平方向则不少于2个周期，也不能 密集成片。
2.示波器垂直通道设置正确。按欲测波形基本性质正确设定耦合 （通常直流）、反相（通常关闭）、探头比（看实际探头）
3.示波器获取Acquire方式应为采样（Tek）/高分辨率（Rigol）； 若必须用“平均”方式，则平均次数不超过16。
数字示波器对信号参数有三种测量操作方法： 刻度测量、自动测量、光标测量
Tek示波器的自动测量Measure 功能
Tek示波器的光标测量Cursor功能
Rigol示波器的自动测量Measure 功能
2.DMM（数字万用表）
万用表又称为多用表、三用表、复用表，可以测量交流电压、直流电压、直流电流和电阻等，有些万用表还可测量电容、电感、功率、晶体管共射极直流放大
系数hFE等
万用表按钮指示说明，测试的值为真有效值:
真有效值：真有效值是指不论被测信号是方波、三角波锯齿波或者其它任意形式的周期信号，测试的结果都是有效值。
2.1测量直流或交流电压
步骤：
1.将黑表笔插入公共“COM”插孔，红表笔插入电压/电阻/电容“”插孔
2.然后将量程开关转至相应的DCV档位或ACV档位上，将测试表笔跨接在被测电路上，电压与极性如图所示
3.如果屏幕显示OL，则表明超过量程范围，需要将量程范围转至相应的挡位上
4.换挡前需要断开表笔与线路连接
注意：如果不知道被测值的范围，应该将量程开关置于最大值，然后更具显示值选择相应的挡位上
直流1200V或交流1000V以上称为高压。探针导线的绝缘层一般耐压为500V以下，较高的电压可击穿普通探针的导线绝缘层，威胁人身安全。因此测量高于380V的电压必须检查探针的耐压值是否高于被测电压
直流 1000V，交流750V
2.2直流或交流电流测量
测量直流或交流电流时注意：
1）当测量没有灭弧装置的电流时，大电流带电插拔探头会产生电火花火球直径较大时可能烧伤人体肌肤。即使只有10A以下的电流，没有灭弧设施带电插拔也会造成火花飞溅。在电压较高（例如工频220V/380V）且没有灭弧设施的情况下，70A电流的火球可导致大面积烧伤人体皮肤。
2）当表笔插在电流输入端口上时，切勿把表笔测试针并联到任何电路上，会损坏保险丝和仪表
3）在完成所有的测量操作后，应先关断电源再断开表笔与被测电路的连接，对大电流的测量更为重要
4）禁止在电流插孔与公共“COM”插孔之间输入高于直流36V或交流25V电压
2.3电阻测量
1）当测量电阻值超过1MΩ以上时，读数需几秒时间才能稳定
2）测量低阻时，表笔会带来内阻，为获得精确读数，可先记录表笔短路值，在测量读数中减去表笔短路时的数值
3）测量在线电阻时，必须将被测电路所有电源关断且所有电容完全放电，才能保证测量值的正确
4）请勿在电阻量程输入电压，这是绝对禁止的，虽然仪表在该档位上有电压防护功能
2.4电容测量
注意：
1.测量严重漏电或击穿电容时，将显示一些数值且不稳定；测量大电容时，读数需要几秒钟时间才能稳定
2.在测试电容容量之前，对电容应充分地放电.以防止损坏保险管和仪表
2.5三极管HFE
2.6频率测量
测量频率时需要注意：
1）输入超过10V有效值（10Vrms）时，可以读数，但测量结果不正确
2）在噪声环境下，测量小信号时最好使用屏蔽电缆；
3）在测量高电压电路时，特别要注意避免触电；
4）禁止输入超过250V直流或交流峰值的电压值，以免损坏仪表
2.7电导测量
1）当仪表无输入时，如开路情况屏幕显示“000.0”
2）如果电导的读数大于100 nS，请将量程开关转至欧姆档位“Ω”量程，测量其电阻值
3）禁止输入电压值，以免损坏仪表
2.8其他功能
1.保持开关hold，当前数据就会保存在当前屏幕上
2.数字万用表自身的输入电阻比较高，在强磁场环境或测量静电敏感器件时可以在数字万用表探针两端并联一个大电阻，测量得到的时大电阻与被测电阻并联的阻值，使用计算方法可以得到被测电阻的实际阻值
3.Fgen 信号发生器
波形：
> Sine: 正铉波
>
> square：矩形波
>
> Ramp：三角波
>
> Pulse：脉冲
>
> Noise：噪声
>
> Arb：任意波
3.1波形选择
1.选择相应波形，然后按下按钮
3.2频率设置
3.3幅值设置
3.4偏移设置
3.5占空比设置
3.6信号输出线
4.直流稳定电源
4.1直流稳压电源的基本功能
CH3路输出： 固定5伏直流输出， 不可调节，与工作模 式设置也无关；故没 有参数调节和显示。 用于数字电路实验较 方便。
大地接线柱： 标着GND，和说的“GND共 地”并非同一概念。
必须遵循的操作规则： 当电源连着外电路开始正式工作时，整个电路 不允许有大的调整。若必须有大的调整，务必关断 输出再操作！
实验开始时电路连电源： 未连接电源线前，开 电源调好参数和状态； 然后关闭电源，连接 电路与电源对应连线； 最后再打开电源，小 范围校准电源参数。
实验中电路电源连线 有变动： 先关电源输出，再 变动电源线； 然后再开电源输出， 小范围校准电源参数。
实验中拔插更换电路 中元器件： 先关电源输出，再 拔插更换电路元件； 然后再开电源输出， 小范围校准电源参数。
实验中电源有大调整 ： 先关闭电源，断开电路与电源之间连线； 再开电源，做需要的大调整操作（比如工作模式切换，电 压大幅度升降 等等）； 调整好后，又关闭电源，恢复电路与电源之间的连线； 最后再打开电源，小范围校准电源参数。
4.2主从路工作模式设置介绍
1.独立工作模式
2.串联工作模式
3.并联工作模式
每次切换工作模式按 键，此电源会自动关闭输 出。需要手动打开输出开关才会有设定输出。
切换工作模式属于大调整，应规范操作，先断开与外电路的连线。
4.3状态指示灯的含义
4.4单电源供电基本操作
共地：电源-端、 电路接地端、信号源接地端、测试仪器接地端连在一 起，构成统一的0电位参考平面。 所有的电压以及其测量值都是基于这个0电位参考平面而言的。
操作注意事项：
- 只需+5V供电的（数字）实验电路，尽量选CH3； 其他电压需求，任选处于独立工作模式的CH1或CH2；
- 电路正电接入端 连接 电源的+端接线柱； 电路共地接入端 连接 电源的-端接线柱；
- 正电连线通常用红色导线；共地连线通常用黑色线。 充分利用面包板的公共条当共地以及正电接入端。
- 连线前先选定电源工作模式，进而定连线方法： 双路独立方式-外串接线串联双路-比较直观； 双路串联方式-按键设置串联双路-省串接线。
4.5加电无输出的处理
当此电源设备加了电，但不管如何调整电压旋钮， 某路输出电压始终为0，这种状况有三个常见原因：
- OUTPUT输出开关没打开； 注意输出指示灯。
- 电流旋钮设置太低； 注意开始时调电流旋钮（通常转半圈即可）。
- 连了外部电路，但外部电路短路了。 不要再调电源！关闭电源，查外部电路故障点。
