示波器：从精英消费装置设备
29月2015日
默grootjans的labnation看起来在一些示波器成为消费设备和在制造商社区的到达方式。
很难回忆起一个高科技产品，在许多技术领域如一个示波器是强制性的。
虽然他们曾经被保留给训练有素的人员，最近他们已经找到了一个更广泛的观众的方式。
但同时，也很难回忆起过去半个世纪以来一直在进化的高科技产品。本文聚焦于非凡的冒险示波器进行了从高科技设备开始成为一个消费设备。
制造空间正在蓬勃发展
电脑爱好者通常只局限于当地的聚会，在过去的几年里，事情进展得非常惊人。出现高容量和低成本电脑像Arduino和Raspberry Pi的有任何人在成为一个制造商的愿望加入DIY社区感兴趣的障碍明显降低。
你是否已经建立了LED装饰你的圣诞树或一个新的全面的3D打印机，它从来没有这么容易显示你在不同的论坛项目，邀请人们工作在您的代码通过GitHub。在各种众筹平台，蔓延扩展板Arduino和Raspberry Pi被提出，允许无限数量的想法转化为原型。
图1：低成本开发板降低软件和电子之间的障碍
虽然这些制造商通常有一个软件的背景，他们在本质上是做的是缩小对电子产品的差距。所有的工具都需要开发和调试软件完全免费，调试电子电路的工具，以更高的成本，即使它们同样重要。
这允许验证软件驱动的电子产品，但你需要一个工具来找出为什么LED的表现并不根据你的代码，或者为什么一个传感器不响应假定电话从你的Arduino。一个简单的万用表测量一个固定的电压已经可以揭示一些黑暗。但对于大多数情况下，你会希望看到这个电压随时间的变化，并为这个你需要一个示波器。
一大部分的制造界甚至可能不知道他们需要一个示波器。正如我的一个同事说：“你Makerspace常客需要范围调试你的电路需要一个断点调试你的代码相同的方式”。他不能更正确的：在一个断点允许你停止时间和检查程序中的所有参数值的一个范围，可以停止时间，在一定的时间检查你的电压特性。有多个渠道，一个范围可以帮助你发现不仅是错误的，而且是什么造成你的信号这样做。
小的是便宜的
一般情况下，一个制造商和一个示波器之间有2个障碍。其中之一是成本。尽管示波器本身听起来很昂贵，但示波器制造商已经在过去5年中努力设计面向这一新兴市场的厂商，以实现示波器的需求。最后，他们成功地将设备完美地调试到任何制造者的项目，成本约为200美元。
这是通过只保留电子组装在一个箱实现USB。使用显示的个人电脑和它的输入设备，有没有更多的需要把这些笨重的零件在示波器本身。这导致了一个更小的，因此，更便宜的设备。
可怕的接口
另一个障碍是典型的示波器接口。旋钮和按钮，众人可以阻止人们不熟悉电子测量设备。在图2中可以看出，界面源于60年代几乎没有进化在过去的半个世纪，成为对大众采用的真正障碍。
图2：示波器的接口在半个世纪中并没有发展
更是如此，现代的USB范围一些生产商使用过时的人机界面在PC机上需要用户通过鼠标转动旋钮，选择网格设置通过下拉菜单-这可以比传统的界面降低了用户体验。
图3：基于PC的示波器的各种接口
一些新的设备正在打破这种传统的界面，例如，通过使用触摸功能，目前在许多现代的笔记本电脑和平板电脑。这使得用户能够更直观的方式使所需的控制设置。虽然这个界面可能需要一些经验丰富的工程师使用，其直观的方法，使它更具吸引力的制造界和新的平板电脑提出的一代工程师。
作用域上
但示波器领域的扩大。完成从模拟过渡到数字范围导致了许多便携式示波器的介绍，无论是基于USB的早期或单机设备描述（见图4）。这允许电路和设备进行分析和维修，远远超出了实验室，现场技术人员和服务工程师的理想。
图4：基于平板电脑的示波器现在进入移动市场
随着他们的软件运行在平板电脑和智能手机，任何工程师携带一个智能设备可以连接到他们的示波器上的现场，利用他们的智能手机或平板电脑的处理性能和高分辨率显示。
事情要小心
如果你发现自己想知道示波器是否适合你，请确保你在下面的列表中运行。它描述了示波器的主要规格，并给出了一个指示，你将需要多少的一切。
- 输入：确保你打算看的电压是在最小和最大边界指定。记住，一分钟的20V最大20V不意味着你可以想象一个40V的信号，所以如果你想看到一个大振幅的信号让你知道寻找峰值规范。此外，确保范围支持交流耦合，这是需要的情况下，你要看一个大信号的顶部的小尖峰。阻抗应至少1Mohm电容较低（<；20pF），否则你将会改变你看把探针的信号！
- 采样率：定义多少次电压转换成价值，所以多少数据你的图将包括。作为一个经验法则，确保你的采样率是至少10倍比你想看看信号更快。所以如果你想看一个10MHz的波，你需要至少100ms每秒。
- 带宽：这定义了显示器上的信号与实际信号的接近。在理论的情况下，你的信号会从0V到5V的无限快，在你的范围内跟踪将仍具有一定的上升时间，可以采取很多样品。作为一个经验法则，确定范围的带宽至少3你想要测量的信号频率，5X是首选。
- 触发功能：触发允许您在显示器上的固定位置上放置一个事件/转换的信号。确保您的范围允许在两个方向上自由设置此触发位置。如果在触发后的日期可能会显示，你永远不会知道在触发前发生了什么，这通常是最有趣的部分。警惕48MHz的USB示波器，这表明该数据仅仅是被直接通过USB总线发送，表示没有缓冲的可能性存在的触发。
- 逻辑分析仪：一些示波器还结合数字/逻辑分析仪，可用于任何一个伟大的工具，为制造商提供的想像能力行为的各种数字信号的同时。请记住这些分析仪只能告诉你信号是高还是低，不是电压。
- 船上的记忆：有些示波器提供内置RAM，可以使你冻结在显示一个事件，然后放大到非常精细的弄清楚发生了什么事时。
这新一代示波器有大量提供，将呼吁者社区和许多其他。降低成本，同时保持更多的基本测量所需的功能，使这些范围内开拓出一个新的利基市场，许多人将采取。