引言

現(xiàn)代數(shù)字示波器基本內(nèi)置了豐富的參數(shù)測量功能，用戶可以借助參數(shù)測量功能以更好地對被測信號進(jìn)行分析并選取出自己感興趣的測量項(xiàng)。

默認(rèn)的測量配置可以滿足大部分情況下的測試需求，但如果需要針對待測信號進(jìn)行更為精準(zhǔn)的測量則需要根據(jù)待測信號的特點(diǎn)手動進(jìn)行測量設(shè)置的調(diào)整，如幅度計(jì)算策略、測量門限和閾值電平等。由于每個(gè)參數(shù)背后的測量算法不同，測量設(shè)置的變化可能會影響到部分參數(shù)的測量結(jié)果。

閾值電平設(shè)置導(dǎo)致的結(jié)果變化

示波器的參數(shù)測量功能是基于軟件來實(shí)現(xiàn)的，軟件方法和硬件方法在測量規(guī)則波形時(shí)能夠取得相似的測量值，但對于不規(guī)則波形的測量值就會有較大的差異，軟件選取當(dāng)前屏幕顯示的一幀波形，獲取不同參數(shù)計(jì)算所需的數(shù)值并得到測試結(jié)果。

示波器周期測量的測試點(diǎn)選取

但如下圖所示，輸出兩路幅度相同頻率均為1kHz的正弦波信號，打開參數(shù)測量功能可以看到C1波形的測量結(jié)果已經(jīng)出現(xiàn)錯誤，測量出的頻率與右上角的硬件頻率計(jì)數(shù)器結(jié)果相差較大，硬件測量結(jié)果與輸出的波形相符且手動使用光標(biāo)估計(jì)的頻率也與設(shè)定值相近，初步分析應(yīng)該是軟件計(jì)算錯誤。

在測量結(jié)果中可以明顯看到，C1通道的幾個(gè)測量項(xiàng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于C2通道的，數(shù)據(jù)選取量更多。C2通道中針對周期的統(tǒng)計(jì)次數(shù)每次增加4次，根據(jù)手冊我們了解到示波器計(jì)算周期的方式，從上升沿50%幅值處至下一個(gè)上升沿的50%幅值處為一個(gè)周期，圖中顯示的可計(jì)算周期數(shù)確實(shí)為4個(gè)，由此可見C1通道參數(shù)測量中混入了許多其他的取樣點(diǎn)，推測可能是閾值電平設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致的。

C1波形測量值錯誤示意圖

閾值電平相關(guān)的設(shè)置如下所示，由圖可見，閾值電平是針對C1通道進(jìn)行設(shè)置的，且設(shè)置的閾值類型為絕對值，設(shè)定的低值中值和高值數(shù)值相近并沒有區(qū)分開來，閾值電平是用來自定義需要測量的信號幅度范圍。

頻率與周期成倒數(shù)關(guān)系，周期測出來的數(shù)值很小，選取的點(diǎn)可能為閾值電平附近的干擾信號，其中存在穿過閾值符合參數(shù)算法計(jì)算條件的點(diǎn)，軟件讀取的這些測試點(diǎn)的數(shù)據(jù)并計(jì)算出對應(yīng)的參數(shù)，在閾值電平范圍較小，波形較緩慢的區(qū)域較為容易出現(xiàn)這種情況。

閾值電平的設(shè)置

利用脈沖數(shù)量的統(tǒng)計(jì)可以更清楚地看到在閾值電平設(shè)置不當(dāng)時(shí)，噪聲等干擾信號對參數(shù)測量結(jié)果的影響。兩路通道的脈沖數(shù)量均為五個(gè)，但把閾值電平范圍調(diào)小并放在C1波形頂端較粗處時(shí)，將許多穿過閾值高值后下降至低于閾值低值的干擾信號視作符合條件的脈沖。

總結(jié)

在進(jìn)行參數(shù)測量時(shí)，需要明確自己的測試對象以及想要獲得的測試數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際的需要選擇合適的參數(shù)進(jìn)行測量，并設(shè)定好測量的范圍，以免引入其它無關(guān)的變量導(dǎo)致測量結(jié)果錯誤。（鼎陽AE）