ZDS2022十全十美示波器之51种参数测量

ZDS2022示波器百集实操特辑之15：参数设置保存[Auto Setup]简单易用的特点使得它给大部分示波器使用者留下了深刻的印象，它可以通过一键操作是被测波形以最佳的形态显示在屏幕上，但是事实并非总是如此，好用的功能在某些场合也可能给用户带来困扰。

视频截图
我们假设这样的一个场景，我们准备测试一个很复杂的信号，在这期间设置了若干项参数，如果我们一不小心按下了【Auto Setup】，此时各项参数都变成了自动设置的参数，遇到这种情况，难道还要把这些参数重新设置一遍吗？
图1 按下“撤销”，可恢复上一次的参数设置其实解决问题的办法很简单，您只需要按下【Menu Back】按键，打开撤销菜单，接着选择“撤销”即可恢复上一次的参数设置。

图2 存储设置文件
图3 导入设置文件
不仅如此，当您在测量过程中，可能会有突发事件需要马上处理，这时您只要将当前被测信号保存为设置文件，当事件处理完之后，您只需直接导入之前保存的设置文件即可。

示波器的自动测量功能及设置示波器是电子工程师日常工作中使用频率较高的一种仪器。

除了基本的波形显示功能外，示波器还具备许多实用的自动测量功能，能够方便、快捷地获取信号的各种参数信息。

本文将介绍示波器的常见自动测量功能及设置方法，并对其应用场景进行分析。

1. 峰-峰值测量峰-峰值是指信号波形中正半周最大值与负半周最小值之间的差值。

示波器能够自动测量出信号的峰-峰值，并将结果显示出来。

在示波器上进行峰-峰值测量的方法为：打开示波器，将测量控制模式调整到"Vpp"或"Pk-Pk"，示波器即可自动计算出峰-峰值。

通过峰-峰值的测量，可以了解到信号的极值情况，进而进行后续的电路分析与设计。

2. 平均值测量平均值测量是指对信号的多个采样值进行求平均得到的结果。

示波器可以自动进行平均值的测量并将结果显示出来。

在示波器上进行平均值测量的方法为：打开示波器，将测量控制模式调整到"Avg"，示波器会自动对信号进行采样并计算平均值。

平均值测量对于信号的稳定性和周期性分析非常有帮助。

3. 频率测量频率是指信号波形的周期性重复次数，可以表示为每秒钟的周期个数。

示波器能够自动测量出信号的频率，并将结果显示出来。

在示波器上进行频率测量的方法为：打开示波器，将测量控制模式调整到"Freq"，示波器会自动对信号进行周期性分析并计算频率值。

频率测量对于信号的周期性分析、信号源的稳定性评估非常重要。

4. 占空比测量占空比是指周期性信号中高电平时间占整个周期时间的比例。

示波器可以自动测量出信号的占空比，并将结果显示出来。

在示波器上进行占空比测量的方法为：打开示波器，将测量控制模式调整到"Duty"，示波器会自动对信号进行占空比分析并计算占空比值。

占空比测量对于脉冲信号的分析、开关电源控制等方面具有重要意义。

5. 上升时间和下降时间测量上升时间和下降时间是指信号波形从低电平到高电平和从高电平到低电平的时间间隔。

主要特色
标配112Mpts存储深度，可观察更长时间波形
标配21种协议触发和解码功能
超过33万次/秒的波形捕获率，异常事件一览无遗标配4Mpts的FFT功能，对信号频谱洞察秋毫
无与伦比的信号触发和搜索功能
标配51种自动测量参数，真正意义的测量统计
标配256级波形灰度等级显示和色温显示功能
强大的分段存储功能，支持多达26万个分段，海量记录和分析感兴趣事件颠覆性的速度，颠覆性的人性化设计
独有的ScopeReport TM功能，极速完成测量、运算和分析结果的归档
技术参数
所有参数均可保证，但示波器须在规定的操作温度下连续运行30分钟以上。

注：单通道，点显示模式，50ns/div时基档位，自动存储深度，输入信号大于5MHz。

保修服务
主机保修3年，不包括探头和附件。

ZDS2022示波器参数测量功能使用笔记ZDS2022示波器拥有多达51种参数测量统计功能，下面就通过实测一个信号的时间参数来共同了解参数测量统计的使用方法，看看和以往示波器相比都有什么不同。

1、给示波器输入一路方波信号，先使用“AutoSetup”对信号触发，使其稳定显示。

为了测得该信号的一些参数信息，决定试试这个示波器的参数测量功能。

2、按下“Measure”按键，弹出测量统计配置界面。

3、选择“参数选项”即可弹出测量项目，满满的一屏，数了数，确实是有51种测量参数。

使用时，可根据需要自定义添加特定测量项目。

但是这么多参数，有的参数不知道含义怎么办？其实也不用担心，咨询了研发工程师，原来可将B旋钮定位到对应的项目上，并且长按B按钮就可以弹出帮助菜单，里面有详细的图文介绍。

另外，仔细观察不难发现，其实这51种参数被分成了“综合测量”、“时间测量”和“电压测量”三组，按组归纳出最常见的测量项目。

我们可根据需要快速选择最关心的测量分组，快速测得所有感兴趣的数据。

4、测量项目快速添加完成后，就按下“返回”。

现在测量的数据就快速显示出来了，刚添加的测量项可一个都不少。

而且，当前值、最大值、最小值、平均值、标准差以及当前测过的样本数都有显示。

调节一下波形的偏移位置，发现此时旋钮响应仍然非常灵敏，真不愧采用了硬件加速，效果很明显。

5、此时，若按下“Clear”按钮，所有的测量统计都就可以重新开始，在别的示波器里可没有这样的功能。

还有，如想对测量界面截图写报告，只需插上U盘，轻轻按下“PrintScreen”按钮就搞定了。

ZDS2022示波器的参数测量项目不仅多，而且操作简单，响应速度快。

不仅如此，真正意义的参数测量统计功能还可以帮助发现信号中存在的异常呢，上述的截图中就揭露了被测波形的正脉宽有异常存在。

示波器参数测量当示波器正确捕获波形后，示波器可以对波形参数进行自动测量。

这些波形参数主要包括下面几个类别：1）电压参数/幅度参数：幅度，峰峰值，最大值，最小值，过冲，有效值等2）时间参数：上升时间/下降时间，周期/频率，脉冲宽度，占空比，时间差，建立时间/保持时间等3）眼图参数：交叉百分比，占空比失真，眼高，眼宽，抖动等4）如果示波器带有抖动分析软件，还可以测量抖动参数，如：时间间隔误差，周期到周期抖动，抖动成分分解（RJ,DJ,ISI,DCD,PJ）等。

下面介绍典型的电压参数和时间参数测量。

电压参数和时间参数测量，都需要参考点，这是测量的关键点之一。

在示波器里，一般称为：Vtop和Vbase。

Vtop和Vbase的测量计算是：采用幅度统计方法。

示波器的工作过程是：先对整个屏幕进行幅度统计分析，可以得出最大电压的位置和最小电压的位置，然后对最大最小幅度的上面40%部分进行统计分析，得到的平均值，此为Vtop 值；对最大最小幅度的下面40%部分进行统计分析，得到的平均值，此为Vbase值。

不用统计分析中间的20%部分，防止被测波形是3态信号，而得出错误的结论。

如图1所示。

图1. 示波器Vtop和Vbase参数的测量一旦测试出Vtop和Vbase，基于我们设置的测量门限（示波器的测量门限默认是10%，50%，90%），示波器可以对电压和时间参数进行自动测量。

图2. 幅度/最大值/最小值/峰峰值的测量图3. 过冲的测量图4. 上升时间/下降时间的测量图5. 周期/频率/脉宽/占空比的测量图6. 时间差/相位，建立时间和保持时间的测量当我们想看波形的频谱内容的时候，我们可以使用示波器自带的FFT运算功能。

示波器使用FFT，不使用DFT，因为FFT具有更快的速度。

图1. 示波器FFT运算处理示波器FFT运算是把存储器中的N点的波形转换到N/2点的频谱内容，转换后的频率范围是：0Hz到Fs/2（Fs是采样频率）频谱分辨率或两点之间的频谱间隔是：Fs/NNyquist频率是：Fs/20Hz到Fs/2的频点是-Fs/2到0Hz频点的镜像，示波器忽略低于0Hz的频点，因为这些点不能提供额外的有用信息。

ZDS2022十全十美示波器之4MptsFFT分析功能当你读到这里时，或许会问，FFT有什么好讨论的，难道ZDS2022示波器会有什么本质的不同吗？我们不妨简单地回顾一下FFT中几个重要的参数和关系表达式。

采样率：示波器的采样频率，用Fs表示。

ZDS2022示波器每通道均支持1GS/S采样率，下面将以最高采样率1GS/S为基准描述相关的问题；FFT点数：示波器用于FFT变换的样本数据个数，用N表示。

ZDS2022示波器最大可以执行4M点的实时FFT运算。

显然用400万个点做FFT，势必需要相当惊人的运算能力和运算效率；频率分辨率：用△f 表示示波器最小能分辨多小的频率。

假设频率分辨率为10Hz，则可分辨10Hz、20Hz、30Hz……等10Hz整数倍的频率点，但不能分辨出15Hz、25Hz、37Hz等非整数倍的频率点。

频率分辨率的计算公式：△f = Fs / N （1）当采样率一定时，则只能通过增加FFT点数才能提高频率分辨率，其前提是示波器要有足够的运算能力，且有足够的存储深度，即两者缺一不可。

另一种办法是降低采样率，则势必导致无法分析高频信号，在某些情况下并不允许，而且除非是售价几十万和上百万的示波器，一般都无法手动调整示波器的采样频率。

为什么示波器必须做到4兆点的实时FFT呢？常见的一些示波器，FFT最大只支持8K个点，甚至有些示波器只有1K个点。

根据上面的关系表达式可以看出，在1GS/S采样率下，最高频率分辨率只有Fs/N=1GS/S / 8K点= 125KHz。

也就意味着，如果被测信号不是125K的整数倍，则根本无法判断信号频谱。

真实世界能有多少个被测信号正好是125KHz 整数倍的呢? 因此这种示波器的FFT没有任何实用价值。

这也是为什么在其它示波器的宣传资料中，几乎见不到关于FFT性能宣传的根本原因。

由于致远电子对FFT做了大量的深度优化，使得ZDS2022示波器最大可以支持4M点FFT。

示波器参数测量是如何保证精度的？“参数测量”是示波器分析波形的一大利器，工程师不用开启光标就可以轻松得到各项参数。

但也有工程师会有点不放心：示波器如何保证测量精度呢？本文就带你步步深入，了解示波器参数测量背后的算法。

ZDS系列示波器提供了非常丰富的测量功能，测量项目最多可达51种。

工程师在使用时遇到的问题多是因为对细节及原理了解不够，下面就这些内容，带你一步一步深入挖掘，解开你的疑惑。

一、参数测量的使用方法打开测量比较简单，记住两个要点：1、我要测量哪个通道？2、我要测什么？图1 打开测量小结：测量项目有51项之多，支持24项测量项目同屏幕显示。

二、参数测量算法分析示波器中测量的项目大体上可分为两大类，一类与电压相关，如最大值、最小值、顶部值、底部值等。

另一类与时间相关，如频率、周期、上升时间、下降时间、占空比等。

顶部值、底部值是非常重要的两个测量项，是时间测量的基础。

与电压相关的测量，相对比较简单，最大值(Vmax)与最小值(Vmin)可通过遍历所有样本点求出。

顶部值(Vtop)和底部值(Vbase)的求解，需要先对所有样本点进行直方图映射，然后求出现概率最大的电压值。

顶部值(Vtop)：相对于波形上部的最大概率的电压，并且概率达到样本点总数的5%以上。

底部值(Vbase)：相对于波形下部的最大概率的电压，并且概率达到样本点总数的5%以上。

图2 电压相关项的测量与时间相关的测量项，需要使用顶部值(Vtop)和底部值(Vbase)，然后再通过Vtop与Vbase 计算出高中低三根阈值线的位置，最后求阈值线与波形的交点，可得到时间相关的测量结果，如图3所示。

高中低三根阈值线的位置可调节，默认值为90%、50%、10%。

图3 时间相关项的测量小结：有一些特殊的波形（如正弦波）会出现Vtop和Vbase求解失败（概率少于5%），此时会使用Vmax与Vmin作为新的顶部值与底部值，并且会在Vtop和Vbase的值后面，追加?号显示来表示异常，如图4所示。

ZDS2022示波器-在加法中做减法2014年，对示波器市场必将是充满变数和无限可能的一年。

从罗德与施瓦茨500场线下示波器研讨会，到是德科技示波器保卫战，可以看出所有示波器厂商都卯足了劲，力争上游。

致远电子作为国内高端仪器知名品牌，推出200MHz的示波器ZDS2022，无疑是示波器市场的重力一磅。

示波器作为电子工程师的眼睛，能够帮助电子工程师观察分析波形信息，为我们在电子科学领域的探索中做出了杰出的贡献。

ZDS2022示波器，与同档次200MHz的国际品牌相比，不仅在技术参数指标上，还是在用户体验上都做了加法。

满足绝大部分用户的工作需求。

+112Mpts存储深度+ZDS2022示波器，标配112Mpts存储深度，业界之最，让您在观察长时间的信号的同时又不丢失波形细节。

+21种协议触发和解码功能+ZDS2022示波器，免费标配21种协议触发和解码功能，相比国际品牌同档次产品多添加了16种，而且免费标配。

其协议触发和解码包括IIC、SPI、UART、USB、SD、CAN、LIN、FlexRay、1-Wire、PS/2、HDQ、Wiegand、DALI、DS18B20、SSI、IRDA、NEC、RC-5、RC-6、MANCHESTER、MILLER，让总线调试更加方便。

+33万次/秒波形刷新率+ZDS2022其波形刷新率为33万次/s，捕获故障的概率是业内同等档次产品的十倍或数十倍。

+4Mpts FFT分析能力+ZDS2022示波器标配4Mpts的FFT功能，领先同档次示波器500倍，能准确分析出干扰噪声来源，极大的提高了FFT实用价值，且运算速度快，支持多种窗函数，真正成为信号分析利器。

+51种真正意义的测量统计+ZDS2022示波器标配51种真正意义的参数测量统计，支持24种参数同时显示，用户可通过测量统计快速了解波形中可能存在的异常，快速评估信号特性，并通过强大的搜索功能定位出异常信号。

大大提高了测试测量效率。

ZDS2022示波器百集实操特辑之11：智能词典
我们为ZDS2022示波器操作面板上的每一个按键都设置了“注释”，当您不知道操作面板上的某个按键的功能时，只需要长按这个按键，系统就会弹出窗口为您讲解。

近期，有许多热心的用户建议我们将示波器的按钮改成中文，这样可以进一步降低学习成本，其实，在ZDS2022示波器的系统中隐藏着一个贴心的功能可以解决这个问题，下面我们来举两个例子。

我们为ZDS2022示波器操作面板上的每一个按键都设置了“注释”，当您不知道操作面板上的某个按键的功能时，只需要长按这个按键，系统就会弹出窗口为您讲解。

ZDS2022示波器具有51种参数测量统计功能，其中有些参数的概念您可能不是很熟悉，此时您只需旋转旋钮B选中某参数，然后长按B旋钮，屏幕上就会弹出一个帮助信息框，信息帮助框包含了这个参数的概念以及计算公式。

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ZDS2022示波器就是一本智能词典，从用户感受出发，每个按键、菜单、参数、旋钮都做到了无死角的覆盖。