Rigol DS2102 示波器

阅读过 Herres 的两部分示波器继续教育系列（ELEVATOR WORLD，2016 年 XNUMX 月和 XNUMX 月）的人可能会有兴趣购买其中一种仪器。在这篇评论中，Herres 写了他的建议。... 编辑

三大示波器制造商泰克、力科和是德科技（前身为安捷伦）制造具有先进功能、天文规格、专业控制和高度可读的显示器的高端仪器。 高带宽、四通道示波器的价格在数千美元范围内，使其适合设备齐全的实验室、产品开发商或预算充足的大学。

需要价格适中的优质台式示波器的独立技术人员或认真的学生在仪器市场的现实下被迫寻找替代品。 其中最重要的是里戈尔。 该制造商提供一系列型号，包括 DS2102 示波器，可从亚马逊购买，价格不到 1,000 美元。 问题是该仪器在工艺质量、可靠性、规格和包含的功能方面是否满足日常使用的要求。

您的作者一直在使用具有 1 GHz 带宽和 5 GS/s 采样率的高级四通道泰克示波器，其中装有所有可用选项。 然而，在过去的几周里，他也一直在使用 Rigol DS2102。 以下是他的发现。

Rigol 比它的竞争对手更小更轻，但它的结构和做工似乎是一流的。 外壳和控件制作精良，屏幕尺寸为 7-3/4 英寸。 对角线（相对于 Tektronix 的 9 英寸）绝对可读且足以用于工作台工作。 检查在线技术论坛等并不表明 Rigol 的长期可靠性存在问题。

价格低得多的原因是规格减少。 在 100 MHz 时，您需要询问这是否适合您将要做的工作。 在较高频率下，并联容抗减小，分流信号，而串联感抗增加，也导致衰减增加。 为了制造更高带宽的仪器，需要非常严格的内部公差和严格的端接，以及特殊的半导体，而这些正是提高定价的基础。 对于一般电机工作，包括变频驱动 (VFD) 故障排除和电能质量测量，电梯技术人员可能在这些领域，100-MHz 限制不存在问题。 Rigol 价格适中的另一个原因是它有两个模拟输入通道，而不是四个。 因此，您必须再次询问您预期的工作是否需要同时查看两个以上的信号。

最后，我们必须检查一下 Rigol DS2102 提供的功能。 简单的答案是它们是广泛的。 一个例子是“数学”能力。 与“三巨头”一样，Rigol 允许用户通过此功能访问有关两个独立信号的大量信息。 （在这种模式下，一些分析仅与单个信号有关。）为了展示其工作原理，我们可以将两个单独的信号输入到两个通道中。 这些可能是来自房屋分支电路的 60 Hz 公用电源和来自 9 V 电池的 DC。 然后，首先按下“数学”按钮，然后按下对应于“数学”的软键。 显示两个选项——“关闭”和“操作”，突出显示。 再次按下软键，“A + B”被激活。 The sources 被列出。 源 A 是通道 1； 源 B 是通道 2。每个波形都以相应通道的特征颜色显示。 结果显示为紫色，不是专用通道颜色； 它是一个波形，描述了源 A 和源 B 的瞬时总和。

按两次软键，一次激活菜单，再次向下滚动，我们看到“A – B”显示为紫色。 这一次，结果是源 A 和源 B 之间的差异，同样是在逐个瞬间的基础上。 再次向下滚动，显示产品。 乘法模式中一个有趣且内容丰富的练习是将电压显示为源 A，然后使用电流探头连接相同的信号并将其显示为源 B。结果将是电路中功率的测量值。

再次向下滚动，源 A 除以源 B。在某些情况下，如果尝试除以零，结果可能看起来很奇怪。 与往常一样，如果显示不合适或没有显示，请按“自动”。 这会重新配置感兴趣信号的触发和幅度。

再次按下软键进入下一个操作。 它应该对应于“FFT”，代表“快速傅立叶变换”。 这是约瑟夫·傅立叶 (Joseph Fourier) 的傅立叶变换 (Joseph Fourier's Fourier Transform) 的现代改造（最终于 1960 年制定），他在 19 世纪就传热问题开发了该变换。 它将时间函数，即信号，分解为组成它的频率。 这尤其适用于示波器中显示的电信号波形。 数学非常难，但现代示波器只需点击几下按钮即可完成。

在这里，操作与单个源（不是两个）相关，它被列为通道 1。按从顶部开始的第二个软键，我们可以在通道 1 和通道 2 之间切换，如下所示 the source. 进入“FFT”，显示变成分屏。 上半部分以原始时域形式描绘了波形。 下半部分显示来自频域中所选通道的信号。

这是相同的信号，没有获得或丢失信息。 需要强调的是，时域和频域是同一电信号的不同表示，并且可以在两个方向上平移任意次数而不会失真或丢失信息。

在频域中，Y 轴仍然描绘幅度，但不是以伏特为单位，而是以对数分贝标度的功率显示。 X 轴，而不是时间，代表频率。 请注意，在正弦波和 DC 信号的频域中，基波处有一个大尖峰，没有以谐波形式显示的大部分功率。 对于具有非常快的上升时间和衰减的方波来说，情况将完全不同，基波能量的一小部分和其他频率的谐波出现在其他频率，振幅随着频率与基波的差异增加而减小. 现代示波器，包括 Rigol DS2102，非常清楚地说明了这种关系。

频域对于显示有关信号的详细信息非常有用，这些信息在仅在时域中查看时可能会遗漏。 例如，在检查连接到过热的电梯电机的 VFD 的电源时，建议查看电源质量，看看有多少功率比例（如果有）表示为有害谐波，而不是集中在基本面。 这种失真可能是由设施内或附近的其他连接的非线性负载引起的。 此外，在频域表示中可以看到布线或终端问题。

在 Rigol DS2102 中，“数学”模式具有适用于各种数字信号的其他功能，这些数字信号可能源自运动控制器并连接到 VFD 的逆变器部分。 它们是“数字滤波器”、“逻辑”和“高级”。 该设备具有许多其他昂贵机器的典型功能。 其中包括“记录”、“测量”和“存储”等：

• 使用前面板右侧大表盘下方的奇形按钮进行录制。 它有一个实心圆圈符号，背光为红色。 按此按钮开始记录波形，并将其输入示波器存储器。 左边的按钮停止录音。 中间的按钮暂停并回放录音。
• “测量”包括三种模式：“数学运算”（如上所述）、“自动测量”和“光标测量”。 “自动测量”可测量 24 个波形参数，包括统计和分析。 此外，频率计数器提供了任何交流信号频率的精确文档。 “光标测量”允许用户沿 X 和 Y 轴放置垂直和水平标记。 可以调整光标位置——例如，将峰峰值电压电平或时间间隔括起来。 测量值以数字形式显示在屏幕上。
• “存储”允许用户在内部存储器或插入 USB 插槽的闪存驱动器中记录设置或波形。 要在 USB 设备中执行保存操作，首先突出显示并选择“Disc D”，然后按下标有打印机图像的按钮。 然后可以将 USB 设备从示波器中取出并插入计算机的 USB 插槽中。 波形和/或设置可以保存为 jpeg 或其他格式在计算机中供以后参考，并且可以打印或通过电子邮件发送给同事。 Rigol DS2102 价格适中，在带宽限制范围内，是一款功能强大的仪器功能和直观的人机界面。 它将在未来多年为学生或独立技术人员提供良好的服务。