最近收到后台留言说想要了解如何使用示波器来进行电源检测及维修,那本篇文章就来简单的介绍一下示波器的使用方式。
我们在维修开关电源时比较常用的仪器就是万用表吧,但是万用表的功能毕竟是有限的,比如电路中的信号和波形,这些万用表就鞭长莫及了。这个时候,我们可以采用示波器来进行测量,从而获得更多的信息和数据,通过分析这些数据可以快速定位故障范围,查找到故障点。
示波器对于万用表之间主要有三大优势:
1.示波器是反映信号瞬变过程的仪器,可以将信号波形变化直观的显示出来,开关电源中的振荡波形、驱动信号波形、脉冲直流电压等,都能在示波器的荧屏上直观观察到。我们可以通过实测波形与图纸上的标准波形进行比较,从而为维修人员提供判断依据。我们在维修时,有些测量点在万用表上是无法引起电压变化,但是采用示波器就可以很直观的看到波形的变化,这就是示波器的第一个优势。
2.使用示波器还能直观的看出故障原因,我们在维修时,如果采用示波器则可以通过分析波形的幅度、频率的变化,就很容易看出故障的机理,查找出故障部位和元器件,这是示波器第二大优势。
3.我们在维修更换元器件后,如果善后工作没有做好,仍会留下隐患,故障很可能会再次出现,如果采用万用表,那可能无法检测出隐患,采用示波器进行每一个模块的波形发生及运输,则可以提高维修后的可靠性,减小“治标不治本”的情况,这是示波器的第三个优势。
那么我们要如何选择示波器
示波器的种类很多,随着测量领域和要求的不同,有通用示波器和专用示波器之分。从功能上看有模拟示波器,取样示波器、矢量示波器、数字存储示波器等。
我们维修示波器选择主要从Y通道带宽、灵敏度、是否具有同步功能、能否比较两个被测信号的相位等方面来考虑,目前我们一般都选择数字存储示波器。
示波器根据种类的不同,面板的设计也不尽相同,但是基本架构还是存在的,下面就以一款网络上搜索到的示波器来简单的讲一下各个按键旋钮的功能。
这款示波器是一个功能比较齐全的、适合于模拟信号测量的通用20M双踪示波器,具有多触发方式和光标测量功能。
如上图所示:
电源开关按键:用于打开和关闭示波器电源,如果系统设定被测两路信号为正弦波形信号,那么我们将示波器探头接到通道1和通道2后,打开电源开关后,屏幕上就会显示出两路正弦波信号。
图像亮度调节按钮:可对显示面板上的图像亮度进行调节,但是注意不可调节的太亮,以免烧伤屏幕。
字符亮度调节旋钮:可以调整文字亮度变化,按下按键是关闭符号,再按下则是恢复符号显示。
聚焦调节旋钮:可调节图像的清晰度。
标尺亮度旋钮:可对标尺进行调整,我们一般调在关闭处。
通道1/2:连接示波器探头。
垂直位移调整旋钮:用于调节通道1和通道2图像在垂直方向的位置。
通道1/2按键显示/关闭通道:按通道1/2通道按钮对通道显示波形进行开启和关闭操作。
通道1/2接地按钮:用于通道接地,并切断输入信号,这个时候,图像显示为一条水平线,通常我们将这个按键使用于调试示波器零电平调节,按压这个按钮,然后将这条线调节到与X轴重合,作为零电平处,然后再按压按钮,地线符号消失,恢复图像,切记在测量中不可按此键。
Y轴灵敏度旋钮:旋钮用于改变Y轴的分格值(伏/格,V/div),在屏幕上显示合适的波形,要注意的是,若分格值选的太小,会让波形太大,越出屏幕显示的范围,造成没有波形的假象。
相加按键:按下此按钮会将通道1和通道2波形进行相加操作,并显示出叠加后的波形,屏幕下方会出现“+”,再按下此键,“+”号消失,取消波形叠加。
反向按键:按下此键,通道2的信号反向,相当于通道1和通道2的信号相减,此时在屏幕下端会出现“2↓”,再按此键,反向消失。
X轴水平微调按键:按下按键,旁边小灯会亮起,此时“水平位置”变成微调,调节“水平位置”旋钮调节到底时,波形会进行连续滚动。
触发源选择按键:连续按此键,可选择不同的触发源,所选择的触发源显示在屏幕上端,可有五种选择:CH1、CH2、EXT、LINE、VERT,分别代表通道1信号,通道2信号,外触发信号、通道电源信号、通道1和通道2混合信号。
触发混合按钮:连续按下此键,可以选择四种触发耦合方式,即AC、DC、HF—R、LF—R,分别代表交流、直流、高频抑制、低频抑制。
我们不仅要学会使用示波器,还要学会读取数值,如下图所测量出来的数据:
被测信号的幅度值等于被测信号在垂直方向所占的格数与“Y轴灵敏度”档位的乘积,用公式表示就是:幅度值=“Y轴灵敏度”的档位*被测信号所占格数
如上图例子,“Y轴灵敏度”旋钮置于0.5V/div,“扫描时间”旋钮置于0.5us/div,测试探头置于1:1时所得到的波形图。从图中,我们可以看出,该波形的峰峰值在垂直方向上占4格,根据公式,可知该信号幅度值为:0.5*4=2V
如果我们使用的探头是10:1,则得到数值要乘以相应的倍数,也就是2V*10=20V,如果是100:1,则得到的是200V。
示波器上显示的波形的周期和频率,用波形在X轴上所占的格数来表示。被测信号一个完整的波形所占的格数与“扫描时间”旋钮档位的乘积,就是该波形的周期T。周期的倒数就是频率f。
我们用公式:f=1/T 来表示这两者之间的关系;从上图中我们可以看到被测信号在一个周期内占了4格,所以被测信号周期为0.5us*4=2ms;频率为:f=1/T=1/2us=500KHz。