普源示波器 DHO824 測量 THD 方法
總諧波失真(THD)用于衡量信號中諧波分量的大小,在音頻、電力電子等領(lǐng)域是評估信號質(zhì)量的重要指標(biāo)。普源示波器 DHO824 憑借強大功能,可實現(xiàn)對 THD 的準(zhǔn)確測量,以下為具體操作步驟。
一、測量前準(zhǔn)備
設(shè)備連接:將待測信號源通過合適的探頭或同軸電纜連接到普源示波器 DHO824 的通道輸入端口,如 CH1。確保連接緊密,防止信號干擾或衰減,影響測量準(zhǔn)確性。若測量音頻信號,可使用音頻線連接音頻播放設(shè)備與示波器;測量電力電子信號時,需采用適配的電壓探頭連接電路輸出端。
儀器校準(zhǔn):在進行測量前,需確認(rèn)示波器已完成校準(zhǔn)??墒褂檬静ㄆ髯詭У男?zhǔn)信號對探頭進行校準(zhǔn),將探頭連接到校準(zhǔn)信號輸出端,按下 “Autoset” 鍵,使示波器自動調(diào)整參數(shù),確保探頭處于**工作狀態(tài)。
二、示波器設(shè)置
通道設(shè)置:按下 “Channel” 鍵,進入通道設(shè)置菜單。根據(jù)信號幅值,合理調(diào)整垂直刻度,使信號波形在屏幕上完整且清晰顯示。同時,選擇合適的耦合方式,若信號包含直流分量且需測量真實電平,選擇直流(DC)耦合;若只需觀測交流成分,可選擇交流(AC)耦合。
觸發(fā)設(shè)置:按下 “Trigger” 鍵,進入觸發(fā)設(shè)置界面。為穩(wěn)定捕獲信號,一般選擇邊沿觸發(fā)模式。選擇連接待測信號的通道作為觸發(fā)源,根據(jù)信號特性設(shè)置觸發(fā)沿(上升沿或下降沿)和觸發(fā)電平,確保示波器每次都能穩(wěn)定觸發(fā),顯示完整的信號波形。
時基設(shè)置:按下 “Horiz” 鍵,進入水平時基設(shè)置菜單。根據(jù)信號頻率,調(diào)整時基刻度,使信號在屏幕上能完整展示多個周期,便于準(zhǔn)確分析信號特征。例如,對于 50Hz 的工頻信號,可將時基設(shè)為 10ms/div。
三、測量操作
啟用數(shù)學(xué)運算功能:按下示波器前面板的 “Math” 鍵,進入數(shù)學(xué)運算菜單。選擇 “FFT”(快速傅里葉變換)運算,將時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號,以便分析信號的諧波成分。
設(shè)置 FFT 參數(shù):在 FFT 設(shè)置菜單中,調(diào)整采樣點數(shù)、窗函數(shù)等參數(shù)。采樣點數(shù)決定了頻率分辨率,點數(shù)越高,分辨率越高,但計算時間也會增加,一般根據(jù)信號頻率和測量精度需求進行設(shè)置;窗函數(shù)可選擇漢寧窗、矩形窗等,不同窗函數(shù)對測量結(jié)果有一定影響,漢寧窗能有效降低頻譜泄漏,適用于大多數(shù)場景。
測量 THD:完成 FFT 參數(shù)設(shè)置后,在測量菜單中找到 “THD” 測量選項并選擇。示波器將自動計算并顯示信號的總諧波失真數(shù)值,同時在頻域波形上標(biāo)識出各次諧波分量的幅值,方便用戶直觀了解信號的諧波分布情況。
四、結(jié)果分析與處理
多次測量取平均值:為提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確性,可多次觸發(fā)采集信號,記錄每次測量的 THD 數(shù)值,然后計算平均值作為最終測量結(jié)果,減少隨機誤差的影響。
分析諧波成分:觀察頻域波形上各次諧波分量的幅值大小和分布情況,分析諧波產(chǎn)生的原因。若某次諧波幅值過高,可結(jié)合電路結(jié)構(gòu)和工作原理,排查是否存在非線性元件、電路參數(shù)不匹配等問題,為信號優(yōu)化和故障排查提供依據(jù)。
通過以上步驟,可使用普源示波器 DHO824 準(zhǔn)確測量信號的 THD,為信號質(zhì)量評估和電路性能分析提供有力支持。在實際操作中,可根據(jù)不同的測量需求,靈活調(diào)整示波器參數(shù),確保測量結(jié)果的可靠性。
技術(shù)支持