仪器在使用中会遇到各种问题，常使用的示波器让工程师十分头疼。因采集到的无效波形过多，导致有效波形失真，以及在捕获异常时，假如在每次测量中想要得到异常现象，那么下面提到的分段存储功能，可能会解开你的困惑！

01、波形失真案例

       先采集了一段波形CAN总线信号，采用ZDS5054 Pro示波器对此信号进行采集之后进行显示。一次实验将示波器存储深度设定为1.4Mpts，采样时间设定为280us，采集完成一帧波形并按下暂停后，将波形调整至合适的位置，波形和解码结果在下图1中可以看到，此时屏幕时基为10us/div。第二次实验将示波器存储深度同样设定为1.4Mpts，这次将采样时间设定为700ms，采集完成并按下暂停后将波形调整为一次实验设置的参数即10us/div，获得的一帧CAN总线波形和解码结果在下图2中可以看到。

【图1 存储深度1.4Mpts、采样时间280us波形结果的部分】

【图2 存储深度1.4Mpts、采样时间700ms波形结果的部分】

     从上图结果中可以看到，在不同时间的采样下，图2的波形存在很大程度的失真，会导致系统解码解析不出来。在此导致失真的主要原因与存储深度及采样率存在着一定的关系。对于采样率Fs、存储深度N，及捕获时间T（此实验中设定的采样时间T）三者必然满足以下关系式：N = Fs *T。

     因此在我们存储深度固定时，增加捕获时间T，这将会导致采样率的降低，依据奈奎斯特采样定理，会出现Fs低于被测信号频率的2倍，将存在混叠现象，那么的当下显示的波形具有迷惑性，是不可靠的。图1采样率为4Gsa/s，而图2因为T的增大从而导致采样率仅剩2MSa/s，因此会产生上述中图2波形失真的问题。实际上，一般采样率要在信号频率的4~5倍左右波形才是有保证的。

     图1和图2的结果对比，可能还会有存在这样的疑惑：为何设置同样的存储深度1.4Mpts，图1仅达到1.12Mpts，但图2却能达到1.40Mpts，这就与上述的关系式N=Fs*T存在必然的关系，T为固定的值几个数值变化，一定会需要相应固定的存储深度和4GSa/s相乘，为策略性问题。

02、分段存储方式解决失真问题

       我们将上述的图2水平时基档位变大，即1ms/div，如下图3所示，在此能够看到我们采集到的CAN总线信号有很大一部分时间采集的都是没有用的信息，出现这样的问题是因为应用程序对CAN总线的控制通信是有时间间隔的。

【图3 存在通信时间间隔的CAN信号】

      假如我们此时只想获得通信的数据内容，但不需要帧与帧之间的等待时间，对此间隔对采集数据来说毫无意义，在此我们是否就可以考虑让示波器只记录有用信息的那一段，无用信息的那段则就不记录，这样不就能够节省大量的存储深度，从而缓解甚至解决之前出现的那种失真问题了吗？因此，接下来就是本篇讲解的重点功能——分段存储。如下图4通过设定CAN的起始位为触发条件，从而利用分段存储功能获得511帧CAN信号波形，且每一帧波形都不存在失真。

【图4 分段存储CAN信号】

03、分段存储的原理

       根据上述例子，大家对于分段存储也有了一定的了解。所谓分段存储，既通过设置触发的方式，对每次触发采样得到的数据存放到各段的存储空间中，从而能够更高效地利用示波器的存储深度并保证波形细节，同时也可以在足够的采样率下捕获多个波形事件，以便进行有效的分析。

     存储原理如下图5所示，总的存储深度分为n段，第1段用于显示，第2段则开始存储，也就是当发生一次触发时采集的数据存储到第2段存储空间中（在此不同示波器的策略可能存在差异，但触发后再存储的本质就没什么变化），在第2段存储空间存储满以后， 结束一次触发，等待第二次触发的到来，触发后把数据存储到第3段存储空间中，以此类推。

【图5 分段采集原理】

      ZDS5054Pro示波器为例，总的存储深度为512Mpts，段数分配计算公式如下：N=512*1024*1024/【当前存储容量向 2^n 次幂取整】- 1。

04、采用分段存储采集小概率波形

       分段存储除了上述能够用来提高采样波形的准确性外（高效利用示波器的存储深度进而增加了有效采样数据），同时还可用来捕获令大多工程师头疼的偶发信号。如下所示的以“8小时振荡检测试验”作为捕获案例。

1、实验背景 

     采用ZDS5054Pro示波器测试做振动试验的连接器，测试的整个过程中，监测连接器可能出现次失效区的次数，进而检测产品是否合格。

2、测试需求 

     整个振动试验时长8个小时，在整个过程中连接器可能会出现0~几十次失效区，时长是300ns以上，幅值大小不确定（正常情况下电平为 1V），如下图6所示。

【图6 连接器失效区信号波形】

3、测试过程和分析 

     按照异常信号的特征，设置好示波器捕获触发条件（包含触发电平、触发方式、时基等），考虑到振动实验室噪声干扰较大，失效时的尖峰波形会与杂波混杂在一起，不易测试失效区信号，所以在此采用分段存储的方式去捕获失效区信号。进行8个小时的振动试验监测，捕获异常信号情况如下图7和图8所示：

【图7 第9段异常信号】

【图8 第13段异常信号】

       经过图7和图8对比分析，示波器在140us的采样时间下采样率依然可以维持在4GSa/s，因此这次获得的异常信号是有效的。打开光标对图7信号进行测量，能够发现该信号保持了大约1.79us，远远大于300ns，能够断定连接器在此时出现了一次失效。当然，假如朋友们想要知道是在哪个时间段失效的，只需要在测量完毕后暂停然后回顾分段的历史记录即可，在此就不对示波器做过多演示。

4、小总结：

     分段存储主要应用于捕获有效的波形，之后再将之存储，能够比直接存储更有效地利用存储区域，假如大家想长时间去捕获偶发信号，那么在此分段存储一定会成为大家得力的工具。还有其他疑问的伙伴们可以在线咨询，或者致电客服！