示波器是一种用于观察和分析电信号的电子测试仪器。它可以显示信号的波形、幅度、频率和其他特性，是工程师和技术人员进行电路设计、调试和故障排除的重要工具。本文将详细介绍如何使用示波器测量信号强度。

一、认识示波器的基本组成部分

1. 显示屏：用于显示信号波形。
2. 探头：用于连接被测电路，将信号传输到示波器。
3. 输入通道：通常有多个（如CH1、CH2等），用于接收探头传输的信号。
4. 控制面板：包括各种旋钮和按钮，用于调整示波器的设置，如时间基准、垂直偏移、触发电平等。

二、准备工作

1. 选择合适的探头：一般情况下使用10:1分压探头，能够提供较高的输入阻抗，并且减少对被测电路的负载效应。
2. 校准探头：连接探头到示波器的校准接口，调整探头的补偿电容，使显示的方波信号无失真。
3. 检查探头连接：确保探头的接地夹牢固连接到电路中的地线，以避免干扰和噪声。

三、连接信号源

1. 连接探头：将探头的尖端连接到被测信号点，探头的地线夹连接到电路的公共地。
2. 选择通道：在示波器上选择对应的输入通道，如CH1或CH2。

四、基本设置

1. 垂直系统：
   • 调节垂直刻度（VOLTS/DIV）：根据信号的预期幅度，选择合适的垂直灵敏度，使波形在屏幕上清晰可见。
   • 调整垂直位置：使波形在屏幕上居中，便于观察。
2. 水平系统：
   • 调节时间基准（TIME/DIV）：根据信号的预期频率，选择合适的时间基准，使一个或多个周期的波形能够完整显示在屏幕上。
   • 调整水平位置：使波形的关键部分处于屏幕中央。
3. 触发系统：
   • 选择触发源：通常选择与被测信号相同的通道。
   • 设置触发模式：常用的有自动（AUTO）和标准（NORM）。
   • 调整触发电平：使波形稳定显示。

上图为普源精电DHO4000系列示波器稳定触发的画面

五、读取并分析信号

1. 观察波形：确认波形稳定显示在屏幕上，没有抖动或畸变。
2. 测量信号幅度：
   • 使用光标功能：许多示波器提供光标功能，可以通过移动光标直接读出信号的峰峰值、电压等信息。
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   • 上图为普源精电MSO8000示波器测量峰峰值与幅度值
   • 计算信号强度：如果没有光标功能，可以通过数格子来计算信号幅度。例如，如果垂直刻度设置为2V/Div，波形从最高点到最低点跨越了6个格子，那么信号的峰峰值就是12V。
3. 频率测量：
   • 使用自动测量功能：许多数字示波器具有自动测量频率的功能，可以直接读取信号的频率。
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   • 上图为普源精电MSO8000示波器测量频率与周期
   • 手动计算：如果没有自动测量功能，可以通过观察波形周期来计算频率。例如，时间基准设置为1ms/Div，一个周期跨越4个格子，那么信号的周期为4ms，其频率为1/4ms = 250Hz。

六、注意事项

1. 避免过载：不要超过示波器和探头的最大输入电压范围，以免损坏设备。
2. 防止干扰：保持探头地线尽量短，避免引入电磁干扰。
3. 定期校准：示波器和探头需要定期校准，以确保测量准确性。

七、实例操作

假设我们要测量一个函数发生器输出的正弦波信号，步骤如下：

1. 连接探头：将探头连接到函数发生器的输出端，地线夹连接到函数发生器的地。
2. 选择通道：例如选择CH1。
3. 调整垂直刻度和时间基准：
   • 垂直刻度设置为1V/Div。
   • 时间基准设置为1ms/Div。
4. 设置触发：选择CH1作为触发源，设置触发电平，使波形稳定显示。
5. 读取幅度和频率：
   • 通过光标功能读取信号的峰峰值，例如光标显示峰峰值为10V。
   • 自动测量频率，示波器显示信号频率为1kHz。

通过以上步骤，我们成功测量到了函数发生器输出信号的幅度和频率。这些信息对于电路调试和分析非常重要。

综上所述，使用示波器测量信号强度需要注意正确的连接方式、合理的设置和细致的读取方法。掌握这些技能，不仅能提高工作效率，还能保障测量结果的准确性。