示波器的使用实验报告

在昨天的博文中，在用数字示波器ds6104 [1]测量交流信号的幅值和相位时，用示波器对正弦交流信号的幅值和相位进行了分析和实验研究。但是，测得的幅度和相位结果的误差随着示波器时基的不同而变化的原因，是博文第二部分分析中的理论误差，还是示波器本身在同步性、ad数字精度和数据处理窗口方面的原因？

这个问题可以通过计算机仿真实验和采集过程的仿真来验证。

实验中，根据ds6104示波器的参数，对采集到的数据做假设:数据点数和时基对应100个数据采样点。信号的频率和相位。的数据中心对应于时间t=0，相当于信号触发同步的时间点，位于示波器的中心。

生成数据的python语句如下:ts=0.5ms时对应的数据波形如下。

▲当ts = 0.5 ms时，设置相应的数据波形

利用博文中的计算方法，用数字示波器ds6104 [1]测量交流信号的幅值和相位，找到信号的有效值和相位。

信号的测量有效值和相位如下:

e = 0.7071067811865476，θ=-1.0150610510858574 e-17

在示波器中，数据采集位数是8位。接下来，从1到16模拟收集的数据的位数，以验证收集的数据的位数对测量的影响。

均方根位相位均方根误差1 0.7821 0.0000 0.0750 2 0.7372 0.0000 0.0301 3 0.7189 0.0000 0.0118 4 0.7076 0.0005 5 0.7075 0.0000 0.0004 6 0.7078 0.0000 0.000 07 0.7072 0.000007071 0.0000 -0.0000 14 0.7071 0.0000 0.0000 15 0.7071 0.0000 -0.0000 16 0.7071 0.0000 0.0000

▲采集数字和幅度的计算误差

▲不同采样位下对应的采集波形

在下面的模拟中，收集量化位。时间基数从30us到5000us，收集200个实验点。

▲对应不同基础样本的波形

▲不同时基对应的计算误差，量化位=8

实验表明，如果取消量化过程，测量误差(幅度、相位)几乎与量化比特等于8时相同。

对比在?使用数字示波器ds6104测量交流信号的幅值和相位[1] 中时基使用示波器测量的结果，可以看到，在ts