示波器的使用误差分析_技术

　　示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点（这是传统的模拟示波器的工作原理）。在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。

　　示波器的使用误差分析

　　示波器显示的曲线数据，一般包括频率、幅值、相位关系，分析时可以分别展开讨论。讨论又可以从以下几方面来考虑：首先是实验方法上，是不是存在缺陷，使得结果必然存在一个误差，比如设计电路不够合理，使输出幅值不够，或者相位超前或滞后；另外从实验过程看，由于读取数据、记录数据等，可能造成的人为的或偶然误差；还有就是示波器的本身可能存在一些跟踪信号能力不够精确，导致存在系统误差等。

　　系统误差可以通过改进实验设备、完善实验方法来减小，但是几乎不可能消除；偶然误差可以通过多次重复实验求均值的方法来减小，但是也不可能完全消除。事实上，只要是在误差允许的范围内，数据就是有效的，实验就是可靠的。

　　系统误差

　　首先示波器本身就有比较大的数据误差，因为示波器是用来看波形的，只可以用于定性测试，数据定量测试误差比较大。

　　信号完整性与示波器及其输入有关。大多数DSO的增益不准确度是1%至5%，这是对直流来说的。对于高频的绝对增益很少有所规定，但是示波器的整个高斯型滚降特性保证瞬态响应是良好的。DSO显示的相对增益准确度受前置放大器、衰减器和模傲转换器（ADC）的影响，除非采用模拟示波器的静电偏转或阴极射线示波管，准确度不受显示系统的影响。模拟示波器由于偏转放大器和阴极射线示波管有误差引入，总的增益误差达到2%至3%。

　　主要有以下几种：

　　1、机器系统存在系统误差；

　　2、采样率，采样率不够，无法正确还原波形；

　　3、示波器图像有厚度，使结果有误差；

　　4、示波器带宽，带宽不够，高频信号进不来，自然会产生很大误差；

　　5、示波器记录长度，记录长度不够无法显示完整信号；

　　6、探头精度；

　　7、示波器垂直精度，也就是垂直位数不够，幅值测量精度也就会有误差；

　　8、示波器通道阻抗，如果阻抗不匹配，幅值测量会有很大误差；

　　9、两台信号发生器不协调。

　　人为（偶然）误差

　　测试波形时，最常见造成示波器测试波形不对是因为仪器没有接地造成的。除此之外还有以下几种因素：