手持式示波器曾經被認為是臺式型號的小兄弟,現在它可以提供足以與大哥匹敵的性能水平,同時還具有電池供電工作和便攜性等臺式儀器不具備的優點。本人對以下四種型號的儀器進行了評估,以考察這類覆蓋很寬價格范圍的儀器的優劣。
● AEMC OX 7104-C(100MHz,四通道,5995美元);
● Fluke 199C(200MHz,兩通道,2999美元);
● Agilent Technologies U1604A(40MHz,兩通道,1651美元);
● Protek 860F(60MHz,兩通道,1686美元)。
Tektronix也提供了一種手持式示波器,型號為THS730,但該公司不參加此次評估。我使用的信號源為Agilent 33220A型20MHz函數發生器。
上述四種示波器均包括內置數字萬用表(DMM),且都帶有示波器和DMM探頭。除Fluke的儀器外,其標準配置都包括通信電纜和軟件。可測量的參數,如RMS電壓、峰/峰電壓和頻率等。幾種儀器都具備某種形式的光譜分析功能,除Protek的型號外,都帶有數據記錄儀。
Agilent和Protek的型號不僅價格相當,其固件和軟件也使我相信它們是同一來源的產品。因此,我將這兩種型號一起進行分析,同時指出它們的相同和差異之處。
相對于臺式儀器,對手持式示波器而言,無形的因素顯得更加重要。例如,電池壽命、現場可更換電池的能力、室外屏幕可讀性等因素對臺式示波器都是無關緊要的。
AEMC OX 7104-C
AEMC的OX 7104-C是市售的唯一一種四通道手持式示波器。12位分辨率、100MHz帶寬和觸摸顯示屏使其性能居于領先地位。5995美元的高價格使其較適合于確實很需要便攜性的場合。如果不是特別需要便攜性,可以找到大量具有相當價格和性能的臺式示波器,不過多數都只有8位分辨率,而AEMC的分辨率為12位。
OX 7104-C最突出的物理特性是其觸摸屏和探頭。探頭通過適配器連到示波器頂端,適配器與探頭電纜永久性地連接。只要連接探頭,儀器就可以感知到并會檢測探頭的衰減水平。探頭配有一個便利燈(handy light),可用探頭手柄上的一個按鈕控制。
AEMC的交流總電源適配器較大,但電源為在線(inline)式。因此,其標準交流插頭在插線板上只占很小的空間。示波器端電源線有一個四叉接頭,看起來好像能以多種方式插入插口,但事實并非如此。
用戶可以使用另外的適配器,它帶有一個連接電纜的BNC插座(圖1)。我用其中一個將函數發生器連接到該示波器上。另一個適配器提供了DMM探頭的香蕉頭。這是很方便的,因為這樣就可以混用和匹配使用各個通道,從而將示波器探頭、DMM連線或其他附件(如電流探頭)連接到任何通道。評估的全部示波器都有兩個示波器通道和一個DMM通道。
盡管提供了排列整齊的按鈕,但觸摸屏可以不用按鈕就可以操作該儀器。如果使用觸摸筆,則可以有多種方式來激活某個功能。不使用時,觸摸筆則夾在儀器的背面。
AEMC的手持式示波器包括一個諧波分析儀,適用于分析電源質量,可覆蓋40Hz到450Hz的頻率范圍。在低電壓下,在最高5kHz的頻率下可獲得可靠的結果。通過使用正弦波和方波測試分析儀,只能看到正弦波的基波和方波的奇次諧波。
諧波分析儀顯示畫面可顯示一個信號頻譜諧波,最高可達30次諧波。每個諧波下有一個復選框。點某個復選框可顯示該諧波的振幅和相位信息。該屏畫面還可顯示RMS的振幅和信號的總諧波失真。
AEMC的SX-Metro軟件可以將數據從OX 7104-C導入一臺PC和遙控示波器(在示波模式下)。我先使用了RS-232連接,PC很快就辨認出了示波器,但使用可選的以太網連接就不是這樣。必須先進入SX-Metro軟件的Options菜單改變IP地址,使其與示波器匹配。在PC上不斷出現通信錯誤,就改用RS-232來評估該軟件。
要將屏幕畫面發送給PC,必須使用示波器的文件管理器。我發現這個文件管理器用起來很不直觀,需要試幾次才能明白如何操作它。通信電纜也不好插入,必須按下連接器的釋放鈕才能將它插入插座。即使這樣,仍必須搖動連接器才能裝好。如果插得太用力就可能損壞線卡。此外,模制的通信和電源連接器蓋不停地跳出來,但它是與該單元連接在一起的,所以沒法弄松它。
TAEMC OX 7104-C是一種功能強大的儀器。帶寬和分辨率使其成為一種值得考慮的臺式示波器替代儀器,而且它利用四個通道來混用和匹配使用各個示波器和DMM輸入的功能也很獨特。不過,該儀器有幾個比較不好用的地方,尤其是在保存文件供PC下載時表現更為突出。而且價格也比較難以接受。