数字示波器 DS-8000系列 各种功能
平滑功能
上层：噪声叠加信号中断：平滑±2点下层：平滑±6点可通过简单移动平均线处理、从存在波形失真的信号中凸现并测量主信号。基于采样数据、一边移动某一定区间(可基于width任意设置)的平均值一边计算并显示。
四则运算功能
例) 电感器的响应特性
上层：电压变化(CH1)
中层：电流变化(CH3)
下层：功率变化＝MATH(CH1*CH3)
利用四则运算功能、可算出损耗、阻抗等。此外、与通道输入(电压/电流)相同、MATH也具有重调功能、可直接读取设备的特性值。
FFT功能
可看清输入信号的频率成分
左图示例是500ns周期信号叠加于上层100ns周期方波信号的时间轴波形。通过FFT分析、10MHz的奇数次谐波1-3-5次大幅度出现于下层、可在此频率成分之间确认到2MHz的信号。
滤波器功能
可为各通道单独设置模拟滤波器和数字滤波器。 ①模拟滤波器功能 (设置为20MHz时)对输入放大器实施带宽限制、清除高频噪声。②③数字滤波器功能 (设置为②LPF 200MHz、③HPF 35MHz 时)可设置滤波器种类及截止频率、通过数字信号处理实现滤波器功能。
例如可从2种频率成分叠加的信号中抽取1个信号等。
平均化运算
左上波形是噪声叠加波形。右上波形是通过平均化降低了噪声后的示例。将触发设置为单触发并进行捕获、按所设平均化次数读取数据后停止测试。
高分辨率模式(High Resolution)・扩展高分辨率(Advanced High Resolution)
高分辨率模式(High Resolution)将采样比率设置为低于最高采样的数值时、对最高采样中捕获的数据进行平均化处理、并以高分辨率显示的模式。可使随机噪声衰减、有效提高垂直分辨率。还可用于单发信号、重复信号、最大支持16bit。扩展高分辨率(Advanced High Resolution)通过数字处理、可获得高于 High Resolution 的高分辨率、并降低噪声。
sin(x)/X插值
通过sin(x)/x插值对所获采样点间进行曲线拟合并制作插值数据、由此提高外观上的采样速率的测试模式。与等值采样不同、还可用于单发信号。
峰值检测模式
检测并显示发生于所设采样周期2倍区间内的最大/最小值、所以可切实掌握噪声波形等峰值。
上图为正常采样时的捕获方法(上层)、以及检测到峰值时的捕获方法(下层)。
若未设置峰值检测、则无法检测图中的波形数据A点。因为是在无关采样周期的400ps周期内进行捕获、所以可切实捕获到采样周期内发生的现象。
滚动采样
实时显示波形数据、自动从画面左侧向右侧滚动显示连续波形数据。利用最大记忆长度120M点时、可连续看到高达5～50s/div的长时间电平变化。视图是视觉上捕获到的频发振幅变化示例。
以最快速度将记忆长度切换为1.5k点、并以100ms/div至50s/div滚动运行。
光标功能
光标功能共有4种、包括时间(Time)、振幅(Amplitude)、Time＆Amplitude、Value at cursor(光标点的垂直点读数)。可单独移动光标、跟踪并同步移动2个光标。视图是通过Time＆Amplitude光标执行脉冲测量的示例。 数值可在光标菜单、水平轴、通道菜单的CURSOR区域进行确认。此外、还可关闭测量画面的光标窗口进行显示、避免窗口叠加于波形之上。
波形显示的分割显示
还可使各通道的纵轴(振幅)独立进行波形显示。在维持纵轴满量程分辨率的同时、通过Y-T显示(纵轴：振幅 横轴：时间)8CH模型显示最多16层(CH显示8＋MATH运算8)。
例如可在查看原始波形的同时、同步观测积分、微分、平滑、FFT分析。
搜索功能
在画面上的所示区间内、最多可执行30,000件的波形搜索。易于特定波形异常位置、还可削减调试工时。视图是检测第2个13.12ns以下的脉冲、并在画面下层同时放大显示前后波形的示例。
测量门功能
可分别设置特定区间的参数运算。如上图所示、如果想要一边监测、一边持续确认特定时刻的脉宽变化波形、可通过对各脉冲施加测量门的方式来分别显示脉宽。此外、还可通过数值确认不同通道、不同时刻的信号变化。
纠偏(Deskew)功能
通道之间的相位可能会因所用探头而产生偏移。通过Deskew功能可补正通道之间的时间差。这是进行正确的损耗分析(电压×电流)和时间测量必备的功能。可通过数值进行确认。
排序功能 / 历史记录功能
排序功能是指为水平轴的采样模式设置顺序、然后将数据存储于分割后的记忆段中、由此可大幅度缩短数据读取时间的高速触发功能。图中显示了捕捉第1、第5、第32,768 个波形的示例、并显示了每个波形的最大值等。
历史记录功能始终为启用状态、无需通过实时模式对采样模式进行特殊设置。可轻松读取波形历史。最大记录数量为32,768个波形(依赖于超长记忆)。历史数据可指定历史索引编号进行显示。
数据保存/离线分析
保存DS-8000的测量条件/测量数据、之后使用DS-8000 Viewer读取数据即可以不同条件播放波形、将波形数据转换(二进制→CSV格式)并保存为所需格式、以png格式等保存画面显示内容。将长存储器的数据传送至PC上时、除了可使用USB3.0存储设备以外、还可通过以太网、USB接口使PC与DS-8000相互连接后进行保存。
视图是测量流入电抗器的电流和电压降下的示例。
保存数据、在PC上读取波形后的状态。可通过图文显示的方式将装载于示波器上的旋钮等显示于PC上、以实际操作示波器的感觉进行分析。
外部触发功能(出厂时选配件)
将AUX OUT选为外部触发输入、选配件(出厂时适用的工厂选配件)、即可变更为外部触发输入。可以利用系统嵌入等来自外部的控制信号定时捕获波形。
测量参数
| 测量类型 | 测量内容 | 单位 | |
|---|---|---|---|
| Vertical (垂直轴方向) |
Maximum | 波形最大值 | V |
| Minimum | 波形最小值 | ||
| Peak-Peak | 最大值/最小值之差 | ||
| Top | 波形上方的平坦部分 | ||
| Base | 波形下方的平坦部分 | ||
| Top-Base | Top 与 Base 之差 (振幅) | ||
| RMS | 波形有效值 | ||
| Cycle RMS | 以1 周期为单位的波形有效值 | ||
| Mean | 波形平均值 | ||
| Cycle Mean | 以1 周期为单位的波形平均值 | ||
| +OverShoot | 波形上升的过冲 | % | |
| -OverShoot | 波形下降的过冲 | ||
| 测量类型 | 测量内容 | 单位 | |
| Horizontal (水平轴方向) |
Transition Time | 波形上升/下降时间 | s |
| Tr 20～80% | 波形 20%～80% 的上升时间 | ||
| Tf 80～20% | 波形 80%～20% 的下降时间 | ||
| Tr 10～90% | 波形 10～90% 的上升时间 | ||
| Tf 90～10% | 波形 90～10% 的下降时间 | ||
| Tr Level | 波形的上升时间 (用实数指定检测阈值) | ||
| Tf Level | 波形的下降时间 (用实数指定检测阈值) | ||
| Frequency | 波形频率 | Hz | |
| Period | 波形周期 | s | |
| +Pulse Count | 正脉冲数 | － | |
| -Pulse Count | 负脉冲数 | － | |
| +Pulse Width | 正脉冲宽度 | s | |
| -Pulse Width | 负脉冲宽度 | s | |
| Duty Cycle | 波形占空比 (正脉冲数/周期) | % | |
| 测量类型 | 测量内容 | 单位 | |
| Other (其他) |
dV/dt | 波形上升/下降沿的倾斜 | V/s |
| Integral | 波形积分 | Vs | |
| Integral (Absolute) | 波形绝对值积分 | ||
| Integral (Positive) | 仅对波形的正值进行积分 (负值视为0) | ||
| Integral (Negative) | 仅对波形的负值进行积分 (正值视为0) | ||
| Skew (%) | 波形边缘之间的时间差 (指定边缘检测的阈值、单位为 %) |
s | |
| Skew Level | 波形边缘之间的时间差 (以实数指定边缘检测的阈值) |
||
| Phase (%) | 波形相位差(指定边缘检测的阈值、单位为 %) | Degree, Radian, % |
|
| Phase Level | 波形相位差(以实数指定边缘检测的阈值) | ||
与 DS-8000 系列配合使用的理想探头示例
电压探头
| 机型 | 频率段(MHz) | 衰减比 | 最大电压(Vpeak) | DS-8000系列端接(Ω) | DS-8000系列电源连接 | 探头专用电源 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 外部电源 | 电池驱动 | ||||||
| BumbleBee (差动) |
400 | 500：1 ～ 50：1 | ±2,000 | 50 | 不支持 | PS-02、PS-03 | AP-01 |
| 500 / 400 | 50：1 ～ 5：1 | ±200 | |||||
| SS-320(差动) | 100 | 500：1 / 50：1 | ±1,400 | 1M | 可 | PS-25 | 不支持 |
| PHV2000 | 400 | 100：1 | 4,000 | 1M | － | － | － |
| PHVS2000 | 400 | 1,000：1 | 4,000 | 1M | － | － | － |
| TETRIS 1500 | 1,500 | 10：1 | ±8V | 50 | 不支持 | 标配附件 | 不支持 |
| PML711I-RO | 500 | 10：1 | 300(CATII) | 1M | － | － | － |
电流探头
■ 罗戈夫斯基线圈电流探头
| 机型 | 频率段(MHz) | 灵敏度(mV/A) | 最大电流 (Apeak) |
DS-8000系列端接(Ω) | DS-8000系列电源连接 | 探头专用电源 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 外部电源 | 电池驱动 | ||||||
| SS-280A系列 SS-280A-H系列 |
30 | 200 ～ 0.2 | 30 ～ 30,000 | 1M | 不支持 | AC适配器 (选配件) |
AA 电池 4 枚 |
| SS-290系列 | 10 / 20 | 5 ～ 0.05 | 1,200 ～ 120,000 | 1M | |||
| SS-620系列 | 10 / 15 / 20 / 25 | 100 ～ 0.2 | 60 ～ 30,000 | 1M | |||
| SS-660系列 SS-660P系列 |
30 | 100 ～ 5 | 60 ～ 1,200 | 1M | |||
| SS-680系列 | 100 | 10 ～ 0.1 | 120 ～ 12,000 | 50 | |||
■ 钳式电流探头(霍尔元件型)
| 机型 | 频率段(MHz) | 灵敏度(V/A) | 最大电流 (Apeak) |
DS-8000系列端接(Ω) | DS-8000系列电源连接 | 探头专用电源 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 外部电源 | 电池驱动 | ||||||
| SS-531 | 120 | 0.1 / 1 / 10 | 30 / 5 / 0.5 | 1M | 转换电缆SS-200-IW (选配件) |
PS-54 (选配件) |
不支持 |
| SS-521 | 120 | 1 | 5 | PS-52、PS-54 (选配件) |
|||
| SS-550 | 100 | 0.1 | 30 | ||||
| SS-560 | 10 | 0.01 | 150 | ||||
| SS-570 | 2 | 0.01 | 500 | ||||
■ 电流互感器 CT系列
| 机型 | 频率段(MHz) | 灵敏度(V/A) | 最大电流 (Apeak) |
DS-8000系列端接(Ω) | DS-8000系列电源连接 | 探头专用电源 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 外部电源 | 电池驱动 | ||||||
| 58, 89系列 | ～ 30 | 0.01 ～ 1 | ～ 500 | 50 | － | － | － |
| 13系列 | ～ 60 | 0.05 ～ 1 | ～ 100 | 50 | |||
相位校准器
要想正确测量瞬时开关损耗、需尽量接近实际测量的电压 / 电流振幅、并与电压探头和电流探头之间的相位对齐。
相位校准器IE-1360是一款电压和电流脉冲同步输出的信号发生器、最大输出达到250V、10A、即使是用于电力电子测量的高电压 / 大电流探头也可通过充分的振幅进行校准。此外、相位调整使用示波器的纠偏功能。
