普源示波器 DHO824 測量 THD 方法
總諧波失真(THD)用于衡量信號(hào)中諧波分量的大小,在音頻、電力電子等領(lǐng)域是評(píng)估信號(hào)質(zhì)量的重要指標(biāo)。普源示波器 DHO824 憑借強(qiáng)大功能,可實(shí)現(xiàn)對(duì) 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(hào)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(hào)干擾或衰減,影響測量準(zhǔn)確性。若測量音頻信號(hào),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(hào)時(shí),需采用適配的電壓探頭連接電路輸出端。
儀器校準(zhǔn):在進(jìn)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(hào)對(duì)探頭進(jìn)行校準(zhǔn),將探頭連接到校準(zhǔn)信號(hào)輸出端,按下 “Autoset” 鍵,使示波器自動(dòng)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(jìn)入通道設(shè)置菜單。根據(jù)信號(hào)幅值,合理調(diào)整垂直刻度,使信號(hào)波形在屏幕上完整且清晰顯示。同時(shí),選擇合適的耦合方式,若信號(hào)包含直流分量且需測量真實(shí)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(jìn)入觸發(fā)設(shè)置界面。為穩(wěn)定捕獲信號(hào),一般選擇邊沿觸發(fā)模式。選擇連接待測信號(hào)的通道作為觸發(fā)源,根據(jù)信號(hào)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(hào)波形。
時(shí)基設(shè)置:按下 “Horiz” 鍵,進(jìn)入水平時(shí)基設(shè)置菜單。根據(jù)信號(hào)頻率,調(diào)整時(shí)基刻度,使信號(hào)在屏幕上能完整展示多個(gè)周期,便于準(zhǔn)確分析信號(hào)特征。例如,對(duì)于 50Hz 的工頻信號(hào),可將時(shí)基設(shè)為 10ms/div。
三、測量操作
啟用數(shù)學(xué)運(yùn)算功能:按下示波器前面板的 “Math” 鍵,進(jìn)入數(shù)學(xué)運(yùn)算菜單。選擇 “FFT”(快速傅里葉變換)運(yùn)算,將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào),以便分析信號(hào)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(diǎn)數(shù)、窗函數(shù)等參數(shù)。采樣點(diǎn)數(shù)決定了頻率分辨率,點(diǎn)數(shù)越高,分辨率越高,但計(jì)算時(shí)間也會(huì)增加,一般根據(jù)信號(hào)頻率和測量精度需求進(jìn)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(duì)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(xiàng)并選擇。示波器將自動(dòng)計(jì)算并顯示信號(hào)的總諧波失真數(shù)值,同時(shí)在頻域波形上標(biāo)識(shí)出各次諧波分量的幅值,方便用戶直觀了解信號(hào)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(hào),記錄每次測量的 THD 數(shù)值,然后計(jì)算平均值作為最終測量結(jié)果,減少隨機(jī)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(hào)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(hào)的 THD,為信號(hào)質(zhì)量評(píng)估和電路性能分析提供有力支持。在實(shí)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
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