示波器测量“准”与“不准”的问题
当波形捕获出来后很多工程师觉得波形占屏幕2格就可以很清晰了，没必要将波形调到铺满屏幕格子去看。其实这是一个误区，今天我们就来看看为什么要让波形铺满示波器屏幕的格子。
2格显示和尽量满格显示最明显的就是，波形被“拉长”了，也就是垂直档位变小了，而垂直档位的变化直接影响了垂直测量的准确性。这其中最重要就是示波器8位adc与垂直量测量的关系。
图1 尺子测量
就比如用1米尺子和用10厘米的尺子去量1.6cm的物件，米尺可能量出来的就是2cm，或很难去估算，而10厘米的尺子量出来的就是1.6cm。最小单位越小测量就越精确，如米尺，直尺，千分尺……
垂直档位的变化到底如何影响测量的准确度呢？
1、垂直分辨率对垂直测量的影响
一般数字示波器采用的都是8位adc，对任何一个波形值都是用256个0和1来重组。假设示波器垂直方向满量程为8格，对应量化级数256。在垂直档位为500mv/div的情况下，垂直精度为（500mv*8）/256=15.625 mv。测量同一个信号，在垂直档位为50mv/div的情况下，即（50mv*8）/256=1.5625 mv，垂直精度就达到了1.5625 mv。
图 2 测量精度
为了尽量使测量准确，可进行以下操作：
使测试信号幅值尽量占到屏幕6div左右。例如一个峰峰值为7vpp的正弦波，垂直档位应设为1v/div，而不是2v/div或5v/div。实际上，这涉及到一个电压分辨率的问题， zds2024 plus示波器adc的量化分辨率25lsb/div。例如在1v/div电压下，电压分辨率为1v/25=40mv，而当10v/div时，电压分辨率为10v/25=400mv。可知在1v/div下，测量值有更高的分辨率，测量值更准确。
2、实例应用
使用信号发生器产生一个峰峰值为6vpp的正弦波信号输入zds2024 plus示波器中进行测量，捕获到波形后对波形进行峰峰值测量，如下图3和图4所示。
图 3 5v/div档位下
图4 1v/div档位下
1v/div档位下，量化分辨率为40mv，5v/div档位下，量化分辨率为200mv，在测量时可能会相差1~2个分辨率的误差。
当波形占屏幕1.5格时，所测的峰峰值为6.20v，相差1个分辨率，相对6v的峰峰值误差为3.3%。
当波形占屏幕6格时，所测的峰峰值为6.08v，相差2个分辨率，相对6v的峰峰值误差为1.3%。
扩展： 6.12v和6.20v的测量值是否在误差允许范围内呢？
垂直测量误差允许范围如表1所示。
表1 垂直测量误差范围列表
（1）垂直档位为1v/div，测量值为6.08v条件下允许的误差：
由于上述测量中垂直偏移为0，所以直流偏移准确度为±0.1div±2mv±2%*0=12mv；直流增益精度为2%*（1v*8）=0.16v，所以在1v/div档位下允许误差为0.172v。0.172v＞0.08v，所以测量值在误差允许范围内。
（2）垂直档位为5v/div，测量值为6.20v条件下允许的误差：
由于上述测量中垂直偏移为0，所以直流偏移准确度为±0.1div±2mv±2%*0=12mv；直流增益精度为2%*（5v*8）=0.8v，所以在5v/div档位下允许误差为0.812v。0.812v＞0.2v，所以测量值在误差允许范围内。
综上所述，当波形尽量占屏幕时，即垂直档位越小，垂直分辨率就越高，测量越准确，你赶紧试试吧。
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2格显示和尽量满格显示最明显的就是，波形被“拉长”了，也就是垂直档位变小了，而垂直档位的变化直接影响了垂直测量的准确性。这其中最重要就是示波器8位adc与垂直量测量的关系。
图1 尺子测量
就比如用1米尺子和用10厘米的尺子去量1.6cm的物件，米尺可能量出来的就是2cm，或很难去估算，而10厘米的尺子量出来的就是1.6cm。最小单位越小测量就越精确，如米尺，直尺，千分尺……
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1、垂直分辨率对垂直测量的影响
一般数字示波器采用的都是8位adc，对任何一个波形值都是用256个0和1来重组。假设示波器垂直方向满量程为8格，对应量化级数256。在垂直档位为500mv/div的情况下，垂直精度为（500mv*8）/256=15.625 mv。测量同一个信号，在垂直档位为50mv/div的情况下，即（50mv*8）/256=1.5625 mv，垂直精度就达到了1.5625 mv。
图 2 测量精度
为了尽量使测量准确，可进行以下操作：
使测试信号幅值尽量占到屏幕6div左右。例如一个峰峰值为7vpp的正弦波，垂直档位应设为1v/div，而不是2v/div或5v/div。实际上，这涉及到一个电压分辨率的问题， zds2024 plus示波器adc的量化分辨率25lsb/div。例如在1v/div电压下，电压分辨率为1v/25=40mv，而当10v/div时，电压分辨率为10v/25=400mv。可知在1v/div下，测量值有更高的分辨率，测量值更准确。
2、实例应用
使用信号发生器产生一个峰峰值为6vpp的正弦波信号输入zds2024 plus示波器中进行测量，捕获到波形后对波形进行峰峰值测量，如下图3和图4所示。
图 3 5v/div档位下
图4 1v/div档位下
1v/div档位下，量化分辨率为40mv，5v/div档位下，量化分辨率为200mv，在测量时可能会相差1~2个分辨率的误差。
当波形占屏幕1.5格时，所测的峰峰值为6.20v，相差1个分辨率，相对6v的峰峰值误差为3.3%。
当波形占屏幕6格时，所测的峰峰值为6.08v，相差2个分辨率，相对6v的峰峰值误差为1.3%。
扩展： 6.12v和6.20v的测量值是否在误差允许范围内呢？
垂直测量误差允许范围如表1所示。
表1 垂直测量误差范围列表
（1）垂直档位为1v/div，测量值为6.08v条件下允许的误差：
由于上述测量中垂直偏移为0，所以直流偏移准确度为±0.1div±2mv±2%*0=12mv；直流增益精度为2%*（1v*8）=0.16v，所以在1v/div档位下允许误差为0.172v。0.172v＞0.08v，所以测量值在误差允许范围内。
（2）垂直档位为5v/div，测量值为6.20v条件下允许的误差：
由于上述测量中垂直偏移为0，所以直流偏移准确度为±0.1div±2mv±2%*0=12mv；直流增益精度为2%*（5v*8）=0.8v，所以在5v/div档位下允许误差为0.812v。0.812v＞0.2v，所以测量值在误差允许范围内。
综上所述，当波形尽量占屏幕时，即垂直档位越小，垂直分辨率就越高，测量越准确，你赶紧试试吧。
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