示波器怎么使用AC和DC？

Answer 1

示波器是电气和电子工程中常用的测量工具，用于观察信号的波形和特性。示波器具有AC耦合和DC耦合两种模式，这两种模式在不同的测量场景下有着各自的应用和优缺点。本文将详细解释示波器的AC和DC耦合模式，并探讨它们的具体使用方法和注意事项。

一、AC耦合和DC耦合概述

1. AC耦合（交流耦合）

定义

AC耦合模式下，示波器通过一个高通滤波器来阻断直流成分，只允许交流信号通过。这意味着当输入信号包含直流偏置或低频成分时，这些成分将在显示波形中被滤除。

应用场景

·       去除直流偏移：很多情况下，信号可能会叠加一个较大的直流偏移（例如传感器输出）。AC耦合可以有效地消除这种直流偏移，方便观察实际的交流信号。

·       高频信号测量：由于AC耦合模式过滤掉了低频成分，因此特别适合高频信号的测量。

2. DC耦合（直流耦合）

定义

DC耦合模式允许所有输入信号，包括直流和交流成分都通过。因此，示波器显示的波形包含了信号的全部信息。

应用场景

·       完整信号分析：在需要观察信号的全部细节，包括直流水平、慢速变化以及快速变化时，使用DC耦合是最好的选择。

·       低频信号测量：对于低频和直流信号，DC耦合能够提供准确的波形显示。

图为普源精电示波器

二、AC耦合和DC耦合的使用方法

1. 切换耦合模式

大多数现代示波器都支持一键切换耦合模式。在操作面板上，通常有一个标记为“Coupling”的按钮或选项，用户可以在AC和DC之间进行选择。

2. 基本操作步骤

a. 设置初始状态

1.     打开示波器并确保设备处于正常工作状态。

2.     将探头连接到示波器的输入端口。

3.     将探头接触到被测信号。

b. 选择耦合模式

1.     根据测量需求，按下“Coupling”按钮，选择AC或者DC模式。

2.     如果需要详细查看信号的直流成分和整体波形，选择DC耦合。

3.     如果希望去除大幅度的直流偏移，仅关注信号的交流部分，选择AC耦合。

3. 实际测量例子

a. 测量带有直流偏置的交流信号

假设我们测量一个频率为1 kHz、峰峰值为2 V的正弦波信号，该信号叠加了一个5 V的直流偏置。

1.     DC耦合模式

·       显示波形包括直流偏置和交流成分。

·       波形中心位于5 V的直流偏置线上。

·       能够看到信号的真实形态，但因直流偏置，可能需要调整垂直位置以便更好地观察波形细节。

2.     AC耦合模式

·       直流偏置被滤除，仅显示交流成分。

·       波形居中显示，易于观察信号的交流部分。

·       无法看到直流偏置和低频成分。

b. 测量低频信号

假设我们测量一个频率为0.1 Hz的低频三角波信号。

1.     DC耦合模式

·       完整显示低频三角波形，能够观察到信号的慢速变化。

·       高保真度，还原信号的所有成分。

2.     AC耦合模式

·       由于AC耦合模式中的高通滤波效应，低频信号将被严重衰减，无法准确显示。

·       不适用于低频或直流信号测量。

三、注意事项

1. 带宽限制

在使用AC耦合模式时，要注意示波器的带宽限制。AC耦合模式通常会对低频成分进行衰减，因此对于带有重要低频成分的信号不建议使用AC耦合。

2. 测量精度

DC耦合模式能够提供更高的测量精度，因为它不过滤任何信号成分。然而，对于带有大幅度直流偏移的信号，可能需要调节示波器的垂直偏置（Vertical Offset）以便更好地观察信号细节。

3. 阻抗匹配

无论是AC耦合还是DC耦合，都要考虑探头和被测电路的阻抗匹配问题。通常，探头会有10X、1X等倍率选择，对应不同的输入阻抗，用户需要根据测量对象选择合适的探头设置。

4. 噪声影响

在测量过程中，噪声是不可避免的问题。AC耦合模式可以在一定程度上减少低频噪声的影响，而DC耦合模式则会记录全部噪声成分。因此，在高噪声环境下，选择合适的耦合模式非常关键。

5. 示波器校准

定期校准示波器可以保证其测量的准确性。不同耦合模式可能对信号的处理方式有所不同，校准可以确保在各种模式下示波器都能提供可靠的数据。

四、总结

1. AC耦合

AC耦合模式通过滤除直流成分和低频信号，使得高频交流信号更加清晰地显示在示波器屏幕上。适用于高频信号和带有直流偏置的交流信号测量。

2. DC耦合

DC耦合模式保留所有输入信号成分，包括直流和交流，可以提供完整的信号波形。适用于需要全面分析信号，包括低频和直流成分的场景。

3. 选择策略

在实际操作中，根据测量需求选择合适的耦合模式。如果信号包含重要的直流或低频成分，应选择DC耦合；如果需去除直流偏移以关注交流成分，应选择AC耦合。灵活运用这两种模式，可以最大限度地提高测量效果和数据准确性。

通过对示波器AC和DC耦合模式的详细解析，我们能够更好地理解和运用这两种模式，以满足不同的测量需求，确保获得准确、可靠的测量结果。在实际操作中，根据具体情况合理选择耦合模式，将显著提升测量效率和数据质量。

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Answer 2

1、AC测量用来测量电路中的交流成分的波形；

2、DC测量的是电路中的直流成分和交流成分的合成波形；

3、GND是将输入端接地，也就是输入置0，即没有输入波形。

在实际使用中，输入选择开关，置于“AC”位置，实现交流耦合，只能输入交流分量；置于“DC”是直接耦合，能输入含有直流分量的交流信号；置于“GND”位置时，输入端接地，这时显示的时基线一般用来作为测试直流电压零电平的参考基准线。

扩展资料

这种电子测量仪器能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点，可以观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。

使用时需要注意分清交直流叠加信号：

1、输入耦合选择DC-GND-AC开关时，要区分好交流还是直流。

2、测试前将DC-GND-AC开关置于接地档，进行直流电平参考点校正。

3、调整好Y轴平衡电位器。