对于电子仪器的使用频率及用途来说,示波器和万用表都是电力电子部门不可缺少的测量、调试设备。面对二者的操作使用大家都只是懵懂不太清楚的情况,面对挑选、使用还是存在着诸多的疑惑,因此今天从精度、情景、区别等三方面为大家整理了一遍思路,一起来看看有没有戳中你的盲区呢!
1、什么情况下选择万用表OR示波器?
万用表:主要用于测试某一时间点的电压/电流值等
示波器:用以绘制电压/电流随时间变化的波形。
问题1:基于这两者的不同之处,又怎样选择在什么样的测试条件中正确的选择并使用呢?
答:以电容充放电过程作为案例,工作原理以图1所示。使用5V直流电源给系统供电,当S1闭合时,电容处于充电状态;当S1断开时,电容处于放电状态。理想情况下,图2为充放电波形解析,其中Ta为电容充电完成所需的时间,Tb为电容放电完成所需的时间。
在全程测试中使用到致远电子的万用表和示波器。
依据官方提供的参数知道:万用表的精度为0.0035 % 读数+ 0.0007%量程,示波器的精度为满量程的2%。
电容充放电原理图
电容充放电波形
以上结论得出测试结果要更加精准的电压值,则应该选择万用表
单从精度的角度来看的话,万用表的精度明显更加出色。把示波器探头OR万用表的红黑表笔接在电容两端进行测试,得出的电压值在图3和图4可以看出,万用表测出的电压为2.60922V,示波器测出的电压为2.68000V(接入的是直流电源,所以电压峰峰值=电压有效值)。万用表的精度为0.0035 % 读数+ 0.0007%量程,即其误差范围是±0.0001613V;示波器的精度为满量程的2%,即其误差范围是±0.1600000V。
万用表实测
示波器实测
以上结论得出要观测电压变化的波形及充电 / 放电所要的时间,则应该选择示波器
在所需时间的角度观察,示波器则可以直观/简洁的看到电容充放电的整体情况并可通过光标或者【Measure】功能检测得出电容充电/放电完成所要的时间。测试结果可在下图5中显示,通过自动测量可以得出上升时间(即电容充电完成所需时间)为9.4307s,下降时间(即电容放电完成所需时间)为9.6295s。
以万用表作为案例来进行测量,测量途中只能通过人工按间隔时间测量变化的电压值并记录,结果是以人工手绘制波形图。测试观察示波器测量的上升时间,时长很短。人工每秒记录一个数据,上升时间仅能记录到9个数据,然而这9个数据还原的电压变化情况没有任何参考价值。当测试结果和万用表相比较得出:示波器当前采样率为2MSa/s(每秒钟可采集2000 000个采样点),除了还原度高 /便捷外,还可以节省大量的时间和人力,可谓是一举两得。
上升/下降时间实测
怎样提高示波器的精度?
问题2:对于测试单点电压值的结果来看,万用表的精度是优于示波器的。但是有没有什么办法可以使示波器的精度提升变高呢?
答:通过以下两个方法可以在测试中提高示波器的精度(减小示波器的测量误差):
1.使用合适衰减比的探头;
2.减小垂直档位。
测量误差范围相比较得出的结果如以下表1中显示。阴影部分为示波器在不同测量条件下允许的测量误差,万用表的测量结果都在示波器测量允许的误差范围内。但可以清晰的看到,阴影面积是②>③>④。所以在此次的测试案例中,可通过使用×10档衰减比的探头和垂直档位减小为500mV/div的方法来提高示波器的精度。
6x1档探头测量
垂直档位减小为500mV/div
测量误差范围对比
示波器和万用表各有优势,面对不同测试的需求,大家可以根据本身需求进行选择。如有疑问可在线咨询,或致电客服!