智能仪器 波形参数测量
测量waveform使用方法
测量waveform使用方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：测量waveform是一种常见的工程技术手段，用来分析和处理信号波形。
在通信、电子、声学、光学等领域，waveform的测量具有重要的意义。
本文将介绍测量waveform的基本原理、常用方法和注意事项，帮助读者更好地掌握该技术。
一、测量waveform的基本原理Waveform是信号在时间轴上的表现形式，通常以波形的形式呈现。
测量waveform的基本原理是通过一定的测量设备和方法，获取信号的波形信息，以便分析、处理和诊断。
常用的测量设备包括示波器、频谱仪、信号发生器等。
示波器可根据输入信号显示其波形，频谱仪则可对信号进行频谱分析，信号发生器可产生特定波形的信号。
测量waveform的过程通常包括信号采集、信号处理和信号显示三个步骤。
信号采集是指将待测信号输入到测量设备中，信号处理是对采集到的信号进行滤波、放大、数字化等处理，信号显示是将处理后的信号以波形的形式显示出来。
通过这三个步骤，可以获得准确的信号波形信息。
1. 示波器测量法示波器是最常用的测量waveform的设备。
示波器能够在屏幕上显示信号的波形，通过调整时间和幅度的刻度，可以快速地分析信号的频率、幅度、相位等特性。
示波器还可以对信号进行触发、存储、测量等功能，非常适用于多种信号的测量和分析。
2. 频谱仪测量法频谱仪可以将时域信号转换为频域信号，显示信号的频谱信息。
通过频谱仪可以了解信号的频率分布、谱线强度等信息，帮助分析信号的特性。
频谱仪适用于频率较高的信号测量，如无线通信信号、视频信号等。
3. 信号发生器测量法信号发生器是一种产生各种波形信号的设备，可以用来测试仪器的响应特性、调试电路的工作状态等。
通过信号发生器可以产生正弦波、方波、三角波等各种波形的信号，对测量和分析非常有帮助。
1. 选择适当的测量设备和方法，根据不同的测量需求选择合适的示波器、频谱仪、信号发生器等设备，确保测量的准确性和可靠性。
信号完整性测试
信号完整性测试硬件电路测试中非常重要的一项是信号完整性测试，特别是对于高速信号，信号完整性测试尤为关键。
完整性的测试手段种类繁多，有频域，也有时域的，还有一些综合性的手段，比如误码测试。
不管是哪一种测试手段，都存在这样那样的局限性，它们都只是针对某些特定的场景或者应用而使用。
只有选择合适测试方法，才可以更好地评估产品特性。
本文将讲解常用的一些测试方法和使用的仪器。
一、波形测试使用示波器进行波形测试，这是信号完整性测试中最常用的评估方法。
主要测试波形幅度、边沿和毛刺等，通过测试波形的参数，可以看出幅度、边沿时间等是否满足器件接口电平的要求，有没有存在信号毛刺等。
波形测试也要遵循一些要求，比如选择合适的示波器、测试探头以及制作好测试附件，才能够得到准确的信号。
下图是DDR在不同端接电阻下的波形。
常见的示波器厂商有是德科技、泰克、力科、罗德与施瓦茨、鼎阳等等。
二、时序测试现在器件的工作速率越来越快，时序容限越来越小，时序问题导致产品不稳定是非常常见的，因此时序测试是非常必要的。
一般，信号的时序测试是测量建立时间和保持时间，也有的时候测试不同信号网络之间的偏移，或者测量不同电源网络的上电时序。
测试时序基本都是采用的示波器测试，通常需要至少两通道的示波器和两个示波器探头（或者同轴线缆）。
下图是测量的就是保持时间：三、眼图测试眼图测试是常用的测试手段，特别是对于有规范要求的接口，比如USB、Ethernet、PCIE、HDMI和光接口等。
测试眼图的设备主要是实时示波器或者采样示波器。
一般在示波器中配合以眼图模板就可以判断设计是否满足具体总线的要求。
下图是示波器测试的一个眼图：四、抖动测试抖动测试现在越来越受到重视，常见的都是采用示波器上的软件进行抖动测试，如是德科技示波器上的EZJIT。
通过软件处理，分离出各个分量，比如总体抖动（TJ）、随机抖动（RJ）和固有抖动（DJ）以及固有抖动中的各个分量。
对于这种测试，选择的示波器，长存储和高速采样是必要条件，比如2M以上的存储器，20GSa/s的采样速率。
智能仪器波形参数测量
黄淮学院电子科学与工程系 智能仪器课程验证性实验报告1、实验目的(1)掌握LDS20610数字存储示波器的面板按键和旋钮。
(2) 了解数字示波器触发系统。
(3)掌握LDS20610数字存储示波器的自动测量功能。
(4)掌握LDS20610数字存储示波器的 X-Y 工作方式2、实验主要仪器设备和材料:序号名称型号与规格 数量备注1 电子实训台12 数字示波器LDS2061013低频信号发生器4数字交流电压表3、实验内容和原理:(1)数字示波器触发系统触发电路系统作用是为采集控制电路提供一个触发参考点，以使 测信号特定的相位点上，使每一次捕获的波形相重叠，以达到稳定显示波形的目的。
触发电路系统一般由外触发信号通道电路、触发源选择和触发电路组成，其中触发电路应包括触发耦合方式图2-1示波器一般设有内触发、外触发和电源触发触发源。
触发源选择电路功能是，根据用户设定实验名称 波形参数测量实验时间 2013年6月5日学生姓名 王茂胜实验地点 070306同组人员专业班级电技1001BDOS 的每次采集都发生在被选择、触发比较器、触发释抑电路等部分(如图2-1 ）。
采集处理棒取样与A")转换输入信号 通道采样存储器时钟时基 电踏取样 时钟改变信号源输出幅度，观察并记录在示波屏幕下方有效值的显示。
计算误差。
方波参数测量 探头菜单衰减系数设定为 10X ,并将探头上的开关设定为 10X 。
CH1接低频信号源输出。
将从中选择其一作触发源。
高性能示波器的触发比较按触发条件可划分为：边沿触发、视屏触发、毛刺触发、状态触发 等。
边沿触发是最基本的触发，它要求在输入信号边沿的触发阈值上产生触发。
视频触发通过视 频同步分离器提取视频信号中的场(或行)同步信号作为触发信号，视频触发又可分为场同步触 发和行同步触发两种。
毛刺触发采用了单次触发的模式，无毛刺出现时示波器不显示，处于“监 视”状态；当触发器发现毛刺时，则产生触发信号并显示毛刺尖峰出现前后的波形。
示波器测量波形频率
实验简介示波器是利用示波管内电子束在电场或磁场中的偏转,显示随时间变化的电信号的一种观测仪器。
它不仅可以定性观察电路(或元件)的动态过程，而且还可以定量测量各种电学量，如电压、周期、波形的宽度及上升、下降时间等。
还可以用作其他显示设备，如晶体管特性曲线、雷达信号等。
配上各种传感器，还可以用于各种非电量测量，如压力、声光信号、生物体的物理量(心电、脑电、血压)等。
自1931年美国研制出第一台示波器至今已有70年，它在各个研究领域都取得了广泛的应用，示波器本身也发展成为多种类型，如慢扫描示波器、各种频率范围的示波器、取样示波器、记忆示波器等，已成为科学研究、实验教学、医药卫生、电工电子和仪器仪表等各个研究领域和行业最常用的仪器。
实验原理示波器的基本结构示波器的结构如图1所示，由示波管(又称阴极射线管)、放大系统、衰减系统、扫描和同步系统及电源等部分组成。
图1 示波器的结构图为了适应多种量程，对于不同大小的信号，经衰减器分压后，得到大小相同的信号，经过放大器后产生大约20V左右电压送至示波管的偏转板。
示波管是示波器的基本构件，它由电子枪、偏转板和荧光屏三部分组成，被封装在高真空的玻璃管内，结构如图2所示。
电子枪是示波管的核心部分，由阴极、栅极和阳极组成。
图2 示波管的结构(1)阴极――阴极射线源：由灯丝(F)和阴极(K)构成，阴极表面涂有脱出功较低的钡、锶氧化物。
灯丝通电后，阴极被加热，大量的电子从阴极表面逸出，在真空中自由运动从而实现电子发射。
(2)栅极――辉度控制：由第一栅极G1( 又称控制极)和第二栅极G2(又称加速极)构成。
栅极是由一个顶部有小孔的金属圆筒，它的电极低于阴极，具有反推电子作用，只有少量的电子能通过栅极。
调节栅极电压可控制通过栅极的电子束强弱，从而实现辉度调节。
在G1的控制下，只有少量电子通过栅极，G2与A2相连，所加相位比A1高，G2的正电位对阴极发射的电子奔向荧光屏起加速作用。
SDS3000X系列智能示波器数据手册说明书
数据手册-2018.04SDS3000X 系列智能示波器数据手册产品综述SDS3000X 系列智能示波器，最大带宽 1GHz，最高实时采样率 4GSa/s，采用创新的 SPO 技术，支持高刷新、256级波形辉度等级及色温显示、数字触发和深存储特性；采用单芯片 ADC，具备优异的模拟前端和信号保真度；支持丰富的智能触发、串行协议触发和解码；支持历史模式（History）、顺序模式（Sequence）、高级波形搜索和分析（WaveScan）、趋势图（Trend）、参数直方图（Histicons）、增强分辨率模式（Eres）；具备丰富的测量和数学运算功能；具备独特的综合归档功能（LabNoteBook）；支持16路数字通道；集成 25MHz 函数 / 任意波形发生器；配备 Windows 操作系统和10.1 英寸电容触摸屏。
基于以上强大的功能与特性，SDS3000X 可以满足用户日益增长的测试测量和数据分析的需求，是一款性能先进的智能示波器。
特性与优点模拟通道带宽：500MHz、1GHz 4 模拟通道 +1 个外触发通道实时采样率高达 4GSa/s 创新的 SPO 技术 存储深度达 20Mpts/CH 波形捕获率达 1,000,000 帧 / 秒具备优异的模拟前端和信号保真度，最低底噪低于 400μV 支持 256 级波形辉度等级及色温显示配备 Windows 操作系统和 10.1 英寸电容触摸屏（1024*600），支持触摸屏、键盘、 鼠标操作采用顶级的用户界面MAUI，迷人的简洁，所有菜单层级只有两级 集成了 15 种最常用的一键式设计，一触即发智能触发（边沿，脉宽，判定合格，逻辑图，TV，窗口，间隔，漏失，欠幅， 斜率）串行总线触发及解码，支持的协议：I 2C、I 2S、 SPI、 UART/RS232、LIN、CAN、 CAN-FD、 FlexRay、MIL 1553、USB 2.0顺序模式（Sequence），根据用户设置的触发条件，以最小 1us 的死区时 间分段捕获符合条件的事件，并给出时间标签高级波形搜索和分析（WaveScan）功能，支持多种搜索条件，并把捕获的 异常信号用 Zoom 功能展现出来，方便用户在海量信息中快速搜索出需要关 注的波形增强分辨率模式（Eres），通过数字滤波的方式降低噪声带宽，可等效提高 示波器的垂直分辨率，最高可达 11 bit历史模式（History），一键进入，通过导航栏“回放”历史上出现过的波形综合报告归档功能（LabNoteBook）, 保存的数据可在示波器和 PC 端进行 再测量和分析24 种参数统计测量和 20 种波形运算，能支持 AIM 测量和波形的运算再运 算（Math on Math）趋势图（Trend），以线图的方式表示参数测量结果随采集的次序变化的过程， 第一次采集的测量结果显示在屏幕的最左边，测量结果从右往左逐渐移动参数直方图（Histicons），反映了参数值在一个确定范围 (Bin) 内出现的概率， 表明了参数值的统计分布状态通过 / 失败（Pass/Fail）检测功能，用户可自定义规则 / 模板，与被测信号 进行比较，实时统计通过 / 失败的次数，可用来查找异常波形或进行自动化测试内置 25MHz 函数 / 任意波形发生器，125MSa/s 采样率，16kpts 波形长度 16 路数字通道（MSO 功能），500MSa/s 采样率，10Mpts 存储深度4 位数字电压表和 5 位硬件频率计功能丰富的外围接口：4*USB Host，SD 卡槽，USB Device，LAN，AUX out (Pass/Fail,Trigger Out)，EXT TRIG，标准 D 型 15 针 SVGA 接口（分辨 率 1024*600），16 路逻辑通道接口和可配置的校准信号接口，方便仪器扩 展及程控操作SDS3000X 系列智能示波器数据手册型号与主要指标一键进入运算一键保存一键打印一键清除一键进入历史模式一键调用保存的波形一键复位一键捕获一键放大一键光标一键WaveScan 一键触发点归零同类型500MHzSDS3054XSDS3000X 系列智能示波器数据手册创新的SPO 构架丰富的调试工具包，精确定位问题在实时采样下，SDS3000X 系列最大支持250,000帧/秒的波形捕获率；在顺序模式（Sequence）下，其最高波形捕获率可达1,000,000帧/秒。
周期信号波形识别及参数测量装置的设计与实现
周期信号波形识别及参数测量装置的设计与实现作者：***来源：《现代信息科技》2022年第03期摘要：文章所设计测量装置采用的控制系统是STM32F103C8T6 32位单片机，各种波形经过零比较和放大电路处理后，由控制系统的ADC模块采集波形数据，通过各种算法的运算，用OLED屏将波形显示出来。
该测量装置能够识别出给定信号的波形类型（包括正弦波、三角波、矩形波），能够测量信号的参数（包括峰峰值、频率、周期、占空比等），还能够识别50 mV～10 V电压以及1 Hz～50 kHz频率范围内的正弦波、三角波和矩形波。
关键词：STM32F103C8T6;放大电路处理;过零比较中图分类号：TP368.1 文献标识码：A文章编号：2096-4706（2022）03-0039-06Design and Implementation of Periodic Signal Waveform Recognition and Parameter Measurement DeviceLI Xiaoqin（Intelligent Electronics Development and Technology Service Center， Ningbo Polytechnic，Ningbo 315800， China）Abstract： The control system of the measuring device designed in this paper isSTM32F103C8T6 32-bit single-chip microcomputer. After various waveforms are processed by zero crossing comparison and amplification circuit， the ADC module of the control system collects waveform data， and displays the waveform with OLED screen through the operation of various algorithms. The measuring device can identify the waveform type of a given signal （including sine wave， triangular wave and rectangular wave）， measure the parameters of the signal （including peak-to-peak value， frequency， period， duty ratio， etc.）， and can also identify sine wave，triangular wave and rectangular wave in the voltage range of 50 MV～10 V and in the frequency range of 1 Hz～50 kHz.Keywords： STM32F103C8T6; amplification circuit processing; zero crossing comparison0 引言2021年全國大学生电子设计竞赛J题要求设计一台周期信号波形识别装置，能够识别出给定信号的波形类型以及测量信号的参数。
19280智能仪器原理及应用
课程名称：智能仪器原理及应用课程代码： 09280第一部分课程性质与特点一、课程性质与特点1．课程性质《智能仪器》是高等教育自学考试电子工程本科专业必修的专业基础课程之一。
智能仪器在通信、家电、自动控制、仪器仪表中得到了广泛的应用。
通过本课程的学习，使学生掌握利用微处理器系统使电子仪器实现智能化的具体方法，包括硬件和软件两个方面。
2．课程特点智能仪器课程侧重讨论智能仪器实际设计过程中所涉及的具体方法与技巧。
旨在使学生运用所学的微型计算机和电子技术等方面的基础知识，解决现代电子仪器开发过程中的实际问题，逐步具备能够设计以微型计算机为核心的电子系统的能力。
本课程中既有硬件的原理和组成，又有针对硬件的软件编程，软件与硬件必须同时兼顾。
因此本课程具有实用性强、理论和实践结合、软硬件结合等特点二、课程目标与基本要求1．课程目标使学生运用所学的微型计算机和电子技术等方面的基础知识，解决现代电子仪器开发过程中的实际问题，逐步具备能够设计以微型计算机为核心的电子系统的能力。
2．基本要求掌握智能仪器的结构、设计要点，模拟量输入输出通道，人机接口，通信接口，以及典型处理功能，掌握电压测量为主的智能仪器、智能电子计数器和数字存储示波器的工作原理和结构组成，还要掌握个人仪器和虚拟仪器的基本概念、组成原理和设计方法，了解VXI和LabVIEW仪器系统的组成原理。
三、与本专业其他课程的联系1．学习本课程主要涉及模拟电子技术、数字电子技术以及微机原理课程中有关接口和汇编程序、微机控制方法等方面的有关知识。
因此，应当尽可能地在先修《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《微机原理》和《微机接口技术》，《单片机原理与应用》等课程或者学过“电路基础”、“数字电路”、“单片机原理与应用”等课程的基础上进行自学.2．本课程将为有关智能仪器系统设计方面的课题打下必要的基础。
第二部分考核内容与考核目标第一章导论一、学习目的与要求通过本章学习，学生应重点掌握智能仪器的组成及特点、智能仪器及测试系统的发展以及智能仪器设计的要点。
《电子测量技术》课程标准
《电子测量技术》课程标准一、课程性质与教学目的《电子测量技术》课程是机电、电子仪器与测量、检测技术与仪器仪表、电子工程等专业的必修课。
电子测量技术，是以电子技术为基本手段的一种测量技术。
它是测量学和电子学相互结合的产物。
电子测量除运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量、电信号及电路元器件的特性和参数进行测量外，还可以通过各种敏感器件和传感装置对非电量进行测量。
开设《电子测量技术》课程的主要目的是培养学生掌握现代化的分析、测量方法，使之具有电子测量方面的基础知识和应用能力。
无论学生将来从事何种专业技术工作，都能为之奠定坚实的、重要的基础。
二、基本要求通过本课程的教学，应使学生了解和掌握现电子测量的基本思想、理论、和方法，提高测量电路的设计能力和应用能力。
具体要求如下：1、掌握电子测量的基本组成原理；2、能够运用误差理论进行分析测量误差、处理测量结果；3、了解电子示波器和信号发生器的基本原理和使用方法；4、掌握测量频率、时间、相位等数字量的基本方法；5、掌握测量电压、电流、电阻等模拟量的基本方法；6、了解频域测量和数据域测量的基本知识；7、了解自动测量系统及通信技术。
三、教学内容（一）、概述（2学时）1、电子测量的基础知识2、电子测量系统的组成3、现代电子测量技术及发展（二）、测量误差理论与数据处理（4学时）1、误差及其来源2、误差的分类3、随机误差分析4、系统误差分析5、系统误差的合成6、测量数据的处理（三）、电子示波技术（4学时）1、示波器基本原理2、模拟示波技术3、数字存储示波技术4、示波器的应用（四）、信号发生器（4学时）1、信号发生器概述2、函数发生器3、频率合成器（五）、频率和时间的测量（6学时）1、计数器2、频率计（转速仪）3、定时器（周期仪）4、相位差的测量5、频率-电压转换器（六）、电压的测量（6学时）1、模拟量的测量及其标准表头2、各种电参数的测量方法3、数字万用表（七）、频域测量（2学时）1、频谱分析基础2、频谱分析仪（八）、数据域测量（2学时）1、数据域测量基础2、逻辑分析仪（九）、自动测量系统及通信技术（2学时）1、自动测量系统概述2、通信协议四、学分及学时分配本课程2学分，授课32个学时。
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（1）数字示波器触发系统
①打开示波器电源，将探头菜单衰减系数设定为10X，并将探头上的开关设定为10X。CH1接标准信号。
②按“TRIG”观察并记录触发主菜单。
③通过菜单操作及多功能旋钮操作并记录触发主菜单下各子菜单项，说明各子菜单功能。
④观察各种不同触发方式时屏幕是否有变化。
（2）数字示波器自动参数测量
黄淮学院电子科学与工程系
智能仪器课程验证性实验报告
实验名称
波形参数测量
实验时间
2013年6月5日
学生姓名
王茂胜
实验地点
070306
同组人员
专业班级
电技1001B
1、实验目的
（1）掌握LDS20610数字存储示波器的面板按键和旋钮。
（2）了解数字示波器触发系统。
（3）掌握LDS20610数字存储示波器的自动测量功能。
①打开示波器，CH1和数字电压表并接在低频信号源的输出。数字电压表显示值作为实际值。
②使低频信号源输出为正弦波，幅度为0.5V，频率为1KHZ。
③测量电压有效值
1）按下“MEASURE”按钮以显示自动测量菜单。
2）按下1号菜单操作键以选择信源CH1。
3）按下2号菜单操作键选择测量类型：电压测量。
4）在电压测量弹出菜单中选择测量参数：均方根值。
触发方式
耦合
抵制
释抑时间
释抑
（2）信号参数测量表
表2信号电压测量记录
电压实际值V（V）
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
示波器测量值VX（V）
误差（VX-V）/VX
波形
频率
周期
上升时间
上升时间
正脉宽
负脉宽
正占空比
负占空比
方波
表3方波参数测量记录
6、实验现象、实验数据的分析：
7、实验结论：
图2-1
示波器一般设有内触发、外触发和电源触发触发源。触发源选择电路功能是，根据用户设定从中选择其一作触发源。
高性能示波器的触发比较按触发条件可划分为：边沿触发、视屏触发、毛刺触发、状态触发等。边沿触发是最基本的触发，它要求在输入信号边沿的触发阈值上产生触发。视频触发通过视频同步分离器提取视频信号中的场（或行）同步信号作为触发信号，视频触发又可分为场同步触发和行同步触发两种。毛刺触发采用了单次触发的模式，无毛刺出现时示波器不显示，处于“监视”状态；当触发器发现毛刺时，则产生触发信号并显示毛刺尖峰出现前后的波形。状态触发采用状态字作触发信号，状态触发要求设置多条并行检测线来监测这些线上的状态，当检测到用户规定的状态字（如HLHH）时，示波器就产生触发。
（4）掌握LDS20610数字存储示波器的X-Y工作方式
2、实验主要仪器设备和材料：
序号
名称
型号与规格
数量
备注
1
电子实训台
1
2
数字示波器
LDS20610
1
3
低频信号发生器
4
数字交流电压表
3、实验内容和原理：
（1）数字示波器触发系统
触发电路系统作用是为采集控制电路提供一个触发参考点，以使DOS的每次采集都发生在被测信号特定的相位点上，使每一次捕获的波形相重叠，以达到稳定显示波形的目的。触发电路系统一般由外触发信号通道电路、触发源选择和触发电路组成，其中触发电路应包括触发耦合方式选择、触发比较器、触发释抑电路等部分（如图2-1）。
指导教师评语和成绩评定：
实验（2）数字示波器自动参数测量
自动测量是信源信号的各项参数值直接显示在波形界面上，LDS20610数字示波器具有21种自动测量功能。包括信号的幅值、频率、周期、脉冲信号的上升时间等。
自动测量实质上就是被测量两点对应于信号存储器中的相应数据，当设置不同的测量项目时，仪器即可在测量程序控制下实现不同的测量目的，并将测量结果直接显示在CRT上。
5）按下3号菜单操作键选择测量类型：时间测量。
6）在时间测量弹出菜单中选择测量参数：频率。观察并记录在屏幕下方的频率显示。
⑤同样方法测量并记录方波信号的周期、上升和下降时间、正脉宽、负脉宽，正占空比、负占空比。
5、实验现象、实验数据记录：
表1数字示波器触发系统功能
主菜单
子菜单
功能说明
信源选择
边沿类型
5）改变信号源输出幅度，观察并记录在示波屏幕下方有效值的显示。计算误差。
④方波参数测量
1）将探头菜单衰减系数设定为10X，并将探头上的开关设定为10X。CH1接低频信号源输出。
2）使低频信号源输出为方波，频率和幅度适当。
3）按下“MEASURE”按钮以显示自动测量菜单。
4）按下1号菜单操作键以选择信源CH1。