示波器的頻譜分析使用方法

① 大神，請問如何用示波器測諧波呢

利用示波器所做的任何測量，都是歸結為對電壓的測量。示波器可以測量各種波形的電壓幅度，既可以測量直流電壓和正弦電壓，又可以測量脈沖或非正弦電壓的幅度。更有用的是它可以測量一個脈沖電壓波形各部分的電壓幅值，如上沖量或頂部下降量等。這是其他任何電壓測量儀器都不能比擬的。

1、直接測量法

所謂直接測量法，就是直接從屏幕上量出被測電壓波形的高度，然後換算成電壓值。定量測試電壓時，一般把Y軸靈敏度開關的微調旋鈕轉至「校準」位置上，這樣，就可以從「V/div」的指示值和被測信號佔取的縱軸坐標值直接計算被測電壓值。所以，直接測量法又稱為標尺法。

（1）交流電壓的測量

將Y軸輸入耦合開關置於「AC」位置，顯示出輸入波形的交流成分。如交流信號的頻率很低時，則應將Y軸輸入耦合開關置於「DC」位置。

將被測波形移至示波管屏幕的中心位置，用「V/div」開關將被測波形控制在屏幕有效工作面積的范圍內，按坐標刻度片的分度讀取整個波形所佔Y軸方向的度數H，則被測電壓的峰-峰值VP-P可等於「V/div」開關指示值與H的乘積。如果使用探頭測量時，應把探頭的衰減量計算在內，即把上述計算數值乘10。

例如示波器的Y軸靈敏度開關「V/div」位於0.2檔級，被測波形佔Y軸的坐標幅度H為5div，則此信號電壓的峰-峰值為1V。如是經探頭測量，仍指示上述數值，則被測信號電壓的峰-峰值就為10V。

（2）直流電壓的測量

將Y軸輸入耦合開關置於「地」位置，觸發方式開關置「自動」位置，使屏幕顯示一水平掃描線，此掃描線便為零電平線。

將Y軸輸入耦合開關置「DC」位置，加入被測電壓，此時，掃描線在Y軸方向產生跳變位移H，被測電壓即為「V/div」開關指示值與H的乘積。

直接測量法簡單易行，但誤差較大。產生誤差的因素有讀數誤差、視差和示波器的系統誤差（衰減器、偏轉系統、示波管邊緣效應）等。

2、比較測量法

比較測量法就是用一已知的標准電壓波形與被測電壓波形進行比較求得被測電壓值。

將被測電壓Vx輸入示波器的Y軸通道，調節Y軸靈敏度選擇開關「V/div」及其微調旋鈕，使熒光屏顯示出便於測量的高度Hx並做好記錄，且「V/div」開關及微調旋鈕位置保持不變。

去掉被測電壓，把一個已知的可調標准電壓Vs輸入Y軸，調節標准電壓的輸出幅度，使它顯示與被測電壓相同的幅度。此時，標准電壓的輸出幅度等於被測電壓的幅度。比較法測量電壓可避免垂直系統引起和誤差，因而提高了測量精度。

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危害

1)對旋轉的發電機、電動機而言，由於諧波電流或諧波電壓在定子繞組、轉子迴路及鐵心中產生附加損耗，從而降低發電、輸電及用電設備的效率。更為嚴重的是，諧波振盪容易使汽輪發電機產生振盪力矩，可能引起機械共振，造成汽輪機葉片扭曲及產生疲勞破壞。

2)諧波電壓在許多情況下能使正弦波變得更尖，不僅導致電機、變壓器、電容器等電氣設備的磁滯及渦流損耗增加，而且使絕緣材料承受的電應力增大。

諧波電流能使變壓器的銅耗增加，所以電機、變壓器在嚴重的諧波負載下將產生局部過熱、振動和雜訊增大、溫升增加，從而加速絕緣老化、縮短變壓器等電氣設備的使用壽命、浪費日趨寶貴的能源、降低供電可靠性。

3)由於電機、變壓器、電力電容器、電纜等負載處於經常的變動之中，極易與電網中含有的大量諧波源構成串聯或並聯的諧振條件，形成諧波振盪，產生過電壓或過電流，危及電機、變壓器等負載及電力系統的安全運行，引發輸配電事故的發生。

4)電網諧波將使測量儀表、計量裝置產生誤差，達不到正確指示及計量。斷路器開斷諧波含量較高的電流時，斷路器的開斷能力將大大降低，造成電弧重燃，發生短路，甚至斷路器爆炸。

5)另外，由於諧波的存在，易使電網的各類保護及自動裝置產生誤動或拒動以及在通信系統內產生聲頻干擾，嚴重時將威脅通信設備及人身安全等。

參考資料來源：網路-示波器

參考資料來源：網路-諧波

② 如何使用頻譜分析儀

頻譜儀的參數設置背後有其依據，想學習如何使用頻譜儀，得從頻譜儀構造原理了解。簡單介紹一下我們技術團隊總結的檢波器選擇：

設置當前測量的檢波方式，同時將檢波方式應用於當前跡線。可選的檢波器類型包括：正峰值、負峰值、標准、抽樣、有效值平均或電壓平均。

1. 正峰值

對於跡線上的每一個點，正峰值檢波顯示對應時間間隔內的采樣數據中的最大值。

2. 負峰值

對於跡線上的每一個點，負峰值檢波顯示對應時間間隔內的采樣數據中的最小值。

3. 標准檢波

標准檢波（也稱正態檢波或rosenfell檢波）依次選取采樣數據段中的最大值和最小值顯示，即對於跡線上每一個奇數號點，顯示采樣數據的最小值，對於跡線上每一個偶數號點，顯示采樣數據的最大值。使用標准檢波可直觀地觀察信號的幅度變化范圍。

4. 抽樣檢波

對於跡線上的每一個點，抽樣檢波顯示對應時間間隔中心時間點對應的瞬態電平。抽樣檢波適用於雜訊或類似雜訊信號。

5. 有效值平均

對於每一個數據點，檢波器對相應時間間隔內的采樣數據做均方根計算（見公式(2-8)），顯示計算結果。有效值平均檢波可以抑制雜訊，觀察弱信號。

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③ 亞龍ylds1102s示波器使用方法

使用方法如下。
1、熒光屏
熒光屏是示波管的顯示部分。屏上水平方向和垂直方向各有多條刻度線，指示出信號波形的電壓和時間之間的關系。水平方向指示時間，垂直方向指示電壓。水平方向分為10格，垂直方向分為8格，每格又分為5份。垂直方向標有0％，10％，90％，100％等標志，水平方向標有10％，90％標志，供測直流電平、交流信號幅度、延遲時間等參數使用。根據被測信號在屏幕上占的格數乘以適當的比例常數(V／DIV，TIME／DIV)能得出電壓值與時間值。
2、示波管和電源系統
(1)電源(Power)
示波器主電源開關。當此開關按下時，電源指示燈亮，表示電源接通。
(2)輝度(Intensity)
旋轉此旋鈕能改變光點和掃描線的亮度。觀察低頻信號時可小些，高頻信號時大些。一般不應太亮，以保護熒光屏。
(3)聚焦(Focus)
聚焦旋鈕調節電子束截面大小，將掃描線聚焦成最清晰狀態。
(4)標尺亮度(Illuminance)
此旋鈕調節熒光屏後面的照明燈亮度。正常室內光線下，照明燈暗一些好。室內光線不足的環境中，可適當調亮照明燈。
3、垂直偏轉因數和水平偏轉因數
(1)垂直偏轉因數選擇(VOLTS／DIV)和微調
在單位輸入信號作用下，光點在屏幕上偏移的距離稱為偏移靈敏度，這一定義對X軸和Y軸都適用。靈敏度的倒數稱為偏轉因數。垂直靈敏度的單位是為cm/V，cm／mV或者DIV／mV，DIV／V，垂直偏轉因數的單位是V／cm，mV／cm或者V／DIV，mV／DIV。實際上因習慣用法和測量電壓讀數的方便，有時也把偏轉因數當靈敏度。
蹤示波器中每個通道各有一個垂直偏轉因數選擇波段開關。一般按1，2，5方式從5mV／DIV到5V／DIV分為10檔。波段開關指示的值代表熒光屏上垂直方向一格的電壓值。例如波段開關置於1V／DIV檔時，如果屏幕上信號光點移動一格，則代表輸入信號電壓變化1V。
上面扼要介紹了示波器的基本功能及操作。示波器還有一些更復雜的功能，如延遲掃描、觸發延遲、X-Y工作方式等，這里就不介紹了。示波器入門操作是容易的，真正熟練則要在應用中掌握。值得指出的是，示波器雖然功能較多，但許多情況下用其他儀器、儀表更好。例如，在數字電路實驗中，判斷一個脈寬較窄的單脈沖是否發生時，用邏輯筆就簡單的多；測量單脈沖脈寬時，用邏輯分析儀更好一些。
四、數字示波器使用必須注意問題
1、前言
數字示波器因具有波形觸發、存儲、顯示、測量、波形數據分析處理等獨特優點，其使用日益普及。由於數字示波器與模擬示波器之間存在較大的性能差異，如果使用不當，會產生較大的測量誤差，從而影響測試任務。
2、區分模擬帶寬和數字實時帶寬
帶寬是示波器最重要的指標之一。模擬示波器的帶寬是一個固定的值，而數字示波器的帶寬有模擬帶寬和數字實時帶寬兩種。數字示波器對重復信號採用順序采樣或隨機采樣技術所能達到的最高帶寬為示波器的數字實時帶寬，數字實時帶寬與最高數字化頻率和波形重建技術因子K相關(數字實時帶寬=最高數字化速率/K)，一般並不作為一項指標直接給出。
從兩種帶寬的定義可以看出，模擬帶寬只適合重復周期信號的測量，而數字實時帶寬則同時適合重復信號和單次信號的測量。廠家聲稱示波器的帶寬能達到多少兆，實際上指的是模擬帶寬，數字實時帶寬是要低於這個值的。例如說TEK公司的TES520B的帶寬為500MHz，實際上是指其模擬帶寬為500MHz，而最高數字實時帶寬只能達到400MHz遠低於模擬帶寬。所以在測量單次信號時，一定要參考數字示波器的數字實時帶寬，否則會給測量帶來意想不到的誤差。
3、有關采樣速率
采樣速率也稱為數字化速率，是指單位時間內，對模擬輸入信號的采樣次數，常以MS/s表示。采樣速率是數字示波器的一項重要指標。
(1)如果采樣速率不夠，容易出現混迭現象
如果示波器的輸人信號為一個100KHz的正弦信號，示波器顯示的信號頻率卻是50KHz，這是怎麼回事呢？這是因為示波器的采樣速率太慢，產生了混迭現象。混迭就是屏幕上顯示的波形頻率低於信號的實際頻率，或者即使示波器上的觸發指示燈已經亮了，而顯示的波形仍不穩定。混迭的產生如圖1所示。
那麼，對於一個未知頻率的波形，如何判斷所顯示的波形是否已經產生混迭呢？可以通過慢慢改變掃速t/div到較快的時基檔，看波形的頻率參數是否急劇改變，如果是，說明波形混迭已經發生；或者晃動的波形在某個較快的時基檔穩定下來，也說明波形混迭已經發生。根據奈奎斯特定理，采樣速率至少高於信號高頻成分的2倍才不會發生混迭，如一個500MHz的信號，至少需要1GS/s的采樣速率。有如下幾種方法可以簡單地防止混迭發生：
a.調整掃速；
b.採用自動設置(Autoset)；
c.試著將收集方式切換到包絡方式或峰值檢測方式，因為包絡方式是在多個收集記錄中尋找極值，而峰值檢測方式則是在單個收集記錄中尋找最大最小值，這兩種方法都能檢測到較快的信號變化。
如果示波器有InstaVu採集方式，可以選用，因為這種方式採集波形速度快，用這種方法顯示的波形類似於用模擬示波器顯示的波形。
(2)采樣速率與t/div的關系
每台數字示波器的最大采樣速率是一個定值。但是，在任意一個掃描時間t/div，采樣速率fs由下式給出：
fs=N/(t/div)N為每格采樣點
當采樣點數N為一定值時，fs與t/div成反比，掃速越大，采樣速率越低。

④ 求頻譜分析儀的使用方法，各項參數設置的原理。

頻譜分析儀是研究電信號頻譜結構的儀器，用於信號失真度、調制度、譜純度、頻率穩定度和交調失真等信號參數的測量，可用以測量放大器和濾波器等電路系統的某些參數，是一種多用途的電子測量儀器。它又可稱為頻域示波器、跟蹤示波器、分析示波器、諧波分析器、頻率特性分析儀或傅里葉分析儀等。現代頻譜分析儀能以模擬方式或數字方式顯示分析結果，能分析1赫以下的甚低頻到亞毫米波段的全部無線電頻段的電信號。儀器內部若採用數字電路和微處理器，具有存儲和運算功能；配置標准介面，就容易構成自動測試系統。

用FFT計算信號頻譜的演算法
離散付里葉變換X(k）可看成是z變換在單位圓上的等距離采樣值
同樣，X（k）也可看作是序列付氏變換X（ejω）的采樣，采樣間隔為ωN=2π/N
由此看出，離散付里葉變換實質上是其頻譜的離散頻域采樣，對頻率具有選擇性（ωk=2πk/N），在這些點上反映了信號的頻譜。
根據采樣定律，一個頻帶有限的信號，可以對它進行時域采樣而不丟失任何信息，FFT變換則說明對於時間有限的信號（有限長序列），也可以對其進行頻域采樣，而不丟失任何信息。所以只要時間序列足夠長，采樣足夠密，頻域采樣也就可較好地反映信號的頻譜趨勢，所以FFT可以用以進行連續信號的頻譜分析

⑤ 如何用示波器測量信號頻率

一、周期法：

1、對於任何周期信號，可用前述的時間間隔的測量方法，先測定其每個周期的時間T，再用下式求出頻率f：f=1/T。

2、例如示波器上顯示的被測波形，一周期為8div，「t/div」開關置「1μs」位置，其「微調」置「校準」位置。則其周期和頻率計算如下：T=1us/div&TImes，8div=8us，f=1/8us=125kHz所以，被測波形的頻率為125kHz。

二、李沙育圖形法測頻率：

1、將示波器置X-Y工作方式，被測信號輸入Y軸，標准頻率信號輸入「X外接」，慢慢改變標准頻率，使這兩個信號頻率成整數倍時，例如fx:fy=1:2，則在熒光屏上會形成穩定的李沙育圖形。

2、李沙育圖形的形狀不但與兩個偏轉電壓的相位有關，而且與兩個偏轉電壓的頻率也有關。用描跡法可以畫出ux與uy的各種頻率比、不同相位差時的李沙育圖形。

3、利用李沙育圖形與頻率的關系，可進行准確的頻率比較來測定被測信號的頻率。其方法是分別通過李沙育圖形引水平線和垂直線，所引的水平線垂直線不要通過圖形的交叉點或與其相切。若水平線與圖形的交點數為m，垂直線與圖形的交點數n，則fy/fx=m/n

4、當標准頻率fx為已知時，由上式可以求出被測信號頻率fy。顯然，在實際測試工作中，用李沙育圖形進行頻率測試時，為了使測試簡便正確，在條件許可的情況下，通常盡可能調節已知頻率信號的頻率，使熒光屏上顯示的圖形為圓或橢圓。這時被測信號頻率等於已知信號頻率。

5、由於加到示波器上的兩個電壓相位不同，熒光屏上圖形會有不同的形狀，但這對確定未知頻率並無影響。李沙育圖形法測量頻率是相當准確的，但操作較費時。同時，它只適用於測量頻率較低的信號。

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示波器分類：

模擬示波器採用的是模擬電路（示波管，其基礎是電子槍）電子槍向屏幕發射電子,發射的電子經聚焦形成電子束,並打到屏幕上。屏幕的內表面塗有熒光物質,這樣電子束打中的點就會發出光來。

數字示波器則是數據採集，A/D轉換，軟體編程等一系列的技術製造出來的高性能示波器。數字示波器的工作方式是通過模擬轉換器（ADC）把被測電壓轉換為數字信息。

數字示波器捕獲的是波形的一系列樣值，並對樣值進行存儲，存儲限度是判斷累計的樣值是否能描繪出波形為止，隨後，數字示波器重構波形。數字示波器可以分為數字存儲示波器（DSO），數字熒光示波器（DPO）和采樣示波器。

模擬示波器要提高帶寬，需要示波管、垂直放大和水平掃描全面推進。數字示波器要改善帶寬只需要提高前端的A/D轉換器的性能，對示波管和掃描電路沒有特殊要求。

加上數字示波管能充分利用記憶、存儲和處理，以及多種觸發和超前觸發能力。廿世紀八十年代數字示波器異軍突起，成果累累，大有全面取代模擬示波器之勢，模擬示波器的確從前台退到後台。

⑥ 如何利用示波器測量一個信號的頻率

周期性的方法：

1、對於任何周期信號，利用上述的時間間隔測量方法可以測量出每個周期的時間T，那麼頻率f：f＝1／T的計算公式如下：

2、例如，在示波器上顯示的測量波形的周期為8div。「T /div」開關設置在「1 s」位置，「微調」位置設置在「校準」位置。然後計算其周期和頻率:T=1us/div&TImes, 8div=8us, f=1/8us=125kHz，則測量波形的頻率為125kHz。

測量頻率用李沙玉圖示法：

1、在X－y工作模式設置示波器時，被測信號是輸入軸，和標准頻率信號輸入外部連接「X」，和標准頻率正在慢慢改變了兩個信號頻率成整數倍，如外匯：＝1：2，財政年度將形成穩定的李余沙圖在熒光屏上。

2、李沙玉圖的形狀不僅與兩種偏轉電壓的相位有關，而且與兩種偏轉電壓的頻率有關。通過跟蹤方法，我們可以繪制出用戶體驗和用戶界面的不同頻率比和不同相位差。

3、利用李沙玉的圖與頻率的關系，可以進行准確的頻率比較，確定被測信號的頻率。方法是將水平線和垂直線分別引過李沙玉的圖，而垂直線不應穿過或相切於圖。如果橫線與圖相交的點數為m，垂線與圖相交的點數為n，則FY／fx＝m／n

4、已知標准頻率FX時，可由上式計算被測信號的頻率fy。顯然，在實際的試驗工作中，為了使試驗簡單、正確，在條件允許的情況下，應盡量調整已知頻率信號的頻率，使熒光屏上顯示的圖形為圓形或橢圓形。被測信號的頻率等於已知信號的頻率。

5、由於應用於示波器的兩個電壓具有不同的相位，熒光屏上的圖形會有不同的形狀，但這並不影響未知頻率的確定。圖示法測頻精度高，但操作時間長。它只適用於低頻信號的測量。

(6)示波器的頻譜分析使用方法擴展閱讀：

示波器的分類：

模擬示波器使用模擬電路（示波器管，其基礎是電子槍）。電子槍向屏幕發射電子，發射的電子被聚焦形成電子束，撞擊屏幕。屏幕的內表面塗有熒光材料，這樣電子束的點就會發光。

數字示波器是通過數據採集、A／D轉換和軟體編程等一系列技術而產生的高性能示波器。數字示波器的工作原理是通過模擬轉換器（ADC）將測量的電壓轉換成數字信息。

數字示波器採集波形的一系列采樣值，並存儲采樣值。存儲極限是確定積累的采樣值是否能描述出波形，然後用數字示波器重建波形。數字示波器可分為數字存儲示波器（DSO）、數字熒光示波器（DPO）和采樣示波器。

為了提高模擬示波器的帶寬，需要使用示波器、垂直放大和水平掃描。為了提高帶寬，數字示波器只需要提高前端A／D轉換器的性能，對示波器和掃描電路沒有特殊要求。

加上數字尺度管，可以充分利用存儲器、存儲和處理，以及各種觸發和預觸發能力。20世紀80年代，數字示波器以眾多的成果嶄露頭角，有全面取代模擬示波器的潛力。

⑦ 示波器怎麼用fft實現頻譜分析

具有此功能的示波器，點擊MATH鍵，在屏上找到FFT功能並按此鍵即可。

⑧ 05年國賽簡易頻譜分析儀示波器怎麼操作

示波器是時域的，頻譜儀是頻域的，需要傅里葉轉換。F=1/T
中心頻率就是掃頻下中間的頻率了(中心頻率3GHz/寬度1GHz)等同於(起始頻率2.5GHz終止頻率3.5GHz)。
頻標常見有頻率的准確度(載頻容限)和頻率的穩定度(頻率漂移)兩個指標，當然是又准又穩才好。

⑨ 急！！如何用示波器測量一個信號的頻率

用示波器能觀察各種不同電信號幅度隨時間變化的波形曲線，在這個基礎上示波器可以應用於測量電壓、時間、頻率、相位差和調幅度等電參數。下面介紹用示波器觀察電信號波形的使用步驟。
1．選擇Y軸耦合方式
根據被測信號頻率的高低，將Y軸輸入耦合方式選擇「AC-地-DC」開關置於AC或DC。
2．選擇Y軸靈敏度
根據被測信號的大約峰-峰值（如果採用衰減探頭，應除以衰減倍數；在耦合方式取DC檔時，還要考慮疊加的直流電壓值），將Y軸靈敏度選擇V/div開關（或Y軸衰減開關）置於適當檔級。實際使用中如不需讀測電壓值，則可適當調節Y軸靈敏度微調（或Y軸增益）旋鈕，使屏幕上顯現所需要高度的波形。
3．選擇觸發（或同步）信號來源與極性
通常將觸發（或同步）信號極性開關置於「+」或「-」檔。
4．選擇掃描速度
根據被測信號周期（或頻率）的大約值，將X軸掃描速度t/div（或掃描范圍）開關置於適當檔級。實際使用中如不需讀測時間值，則可適當調節掃速t/div微調（或掃描微調）旋鈕，使屏幕上顯示測試所需周期數的波形。如果需要觀察的是信號的邊沿部分，則掃速t/div開關應置於最快掃速檔。
5．輸入被測信號
被測信號由探頭衰減後（或由同軸電纜不衰減直接輸入，但此時的輸入阻抗降低、輸入電容增大），通過Y軸輸入端輸入示波器。
完成以上幾步後，可以直接由屏幕上看出一秒所過的波形及頻率。這是最基本的操作了

⑩ 簡述用示波器測量交流信號的頻率的方法

首先調整示波器的時基和垂直檔位，讓信號至少有一個周期在屏幕內，然後打開示波器測量項功能選擇頻率即可

示波器帶有頻率計功能的就更簡單，直接接信號打開頻率計就行。