扩展示波器用途的另外十个技巧

标准配置的示波器中都可以使用。

捕捉串行数据图案

示波器一般都有几种工具捕捉串行数据图案。可选的串行触发器和解码功能可以根据规定的串行标准对数据进行操作。另外一种串行图案捕捉技术是使用案例所用示波器中被称为WaveScan的示波器搜索功能。这种数据搜索引擎包含在所有这家供货商的中档示波器中，其它制造商也提供类似的功能。图6显示了使用WaveScan捕捉串行图案的例子。

串行图案搜索模式将根据输入的二进制或16进制长度值搜索从2位至64位的图案。除了串行图案外，用户还必须输入串行位速率。这些参数包含在“NRZ-to-Digital”卡片内用于串行图案识别的物理参数设置中，除了数据位速率，还有斜率和数据的逻辑阈值。

当检测到所选的图案时，WaveScan的7个动作中任何一个都可以被触发。图6所示例子已经停止了采集。

发现信号异常

全部实例测量是示波器基于采集波形每个周期进行时序测量的能力。如果你测量每个周期，你可以显示跟踪图，用于展示被测参数随时间的变化，而该变化与采集的信号输入是完全同步的。图7包含这一功能的例子。

采集信号是一个具有781个周期的4MHz正弦波。从上升时间参数(P1)统计数据看，我们可以发现每个周期要做一次测量，因此共有781个值。上升时间的平均值是2.88ns。最小值是接近平均值的2.8ns，但最大值是27ns。打开上升时间跟踪曲线数学轨迹F1，我们可以在轨迹中心附近看到一个峰值。跟踪图显示了随时间变化的每个周期测量值。它在时间上与轨迹C1中所采集的波形是同步的。跟踪到的上升时间最大值是27ns。其位置与具有缓慢上升时间的周期在时间上是同步的。

将缩放轨迹Z1和Z2分别用作C1和F1的缩放图，同时应用多次缩放功能进行水平跟踪，我们可以扩展它们寻找到对应于最大周期值的单个周期。

这是全部实例测量的优势。你可以见到以单个周期为基础的波形时序变化。这种技术可以代替使用WaveScan搜索功能寻找具有缓慢上升时间的这种脉冲。噪声测量工具

随机过程很难表征，因为没有哪次测量能够提供有关前次或下次测量的任何信息。只有通过观察累积测量结果才能了解到你正在研究的过程。图8显示了用于测量噪声等随机过程的基本工具。左上方的轨迹是通道1输入信号的幅度时间图。左下方的轨迹是功率谱密度图，显示的是噪声功率的频率分布情况。右边的轨迹是单次噪声电压测量的柱状图。这个柱状图显示了单次测量的幅值分布情况。这些分析功能与测量参数一起为噪声测量提供了完整的工具集。

你可以通过使用测量参数了解随机噪声信号的特征。用于噪声测量的最有意义的参数是波形的平均值(P1)、标准偏差(P2)和峰峰值(P3)。在这些测量参数中，也被称为交流均方根值的标准偏差可能是最有用的，因为它描述了波形的有效值。

频域中最常见的噪声测量是功率谱密度(PSD)。PSD的测量单位通常是V2/Hz，代表了单位带宽的功率大小。因为噪声一般在频谱上是展开的，因此一个频段或一定范围频率内的噪声功率可以通过在该范围频率内对PSD积分来确定。

柱状图为用户提供了待测过程的概率密度函数的估计。这个数据可以用柱状图参数来解释。图8显示了三个柱状图参数，即柱状图平均值(P5中的hmean)、柱状图标准偏差(P6中的hsdev)和范围(P7)。这些是柱状图分布的均值、标准偏差和范围。这三张图可以快速表征噪声。

三相功率测量

用于测量三相电路功率的双功率计方法可以用四通道示波器来实现。三线三相负载的功耗可以用一个四通道示波器来确定，方法是测量两个相位电流和两个线路电压。举例来说，观察图9所示原理图，三相电机消耗的总功率可以通过测量Vac、Vbc、Ia,和Ib加以确定：

线路电压Vac(t) 和Vbc(t)是用高压差分探头测量的。相位电流Ia 和Ib是用电流探头测量的。这种功率测量要求使用带4个输入通道的示波器。图10描述了这种技术。

有效功率的两个分量分别是425.6W和425.8W。这两个分量的和——或851.4W(使用P3中参数数学公式计算)——是电机消耗的总有效功率。

波形轨迹平滑

数字示波器是采样型数据仪器。它们利用了著名的采样理论——如果以大于某波形所含最高频率两倍的速率对该波形进行采样，那么就可以在不丢失信息的条件下重建这个波形。这个采样过程的结果是，数字示波器中的波形轨迹由许多数据点组成，如图11所示。

这是一个完全正确的波形，但理解起来有点难度。以某种连续形式观察这些波形的最简单方法是用线将这些点连起来。这种方法被称为线性插值法，图中上方的轨迹显示了一个例子。当屏幕上采样点很少时，这个例子只有50个点