1、基本介绍
ZDS2024系列示波器可实现各通道波形的多种数学运算,包括加法(A+B)、减法(A-B)、乘法(A×B)、除法(A÷B)、微分、积分六种基本运运算及乘法和积分的综合运用。具体选择内容如下图所示。
图1基本运算包含内容
需要指出的是,当改变了“模式选择”、“算法选择”、“信源 A”、“信源 B”中任一个菜单的设置后,数学运算波形的档位与偏移会被自动设置以进行合适的显示。反相设置为将运算结果进行反相显示。
2、算法介绍及应用展示
1) 加减乘除
基础运算中的加减乘除是将设置好的两个通道的波形数据进行逐点运算,并显示结果。用户可以选择不同的计算方法和信源A、B来得到自己想要的结果。
四则运算分别使用在不同的场景下,当需要两波形叠加时,选择加法进行。以叠加方波与正弦波为例,参数配置及实现效果如下图所示。
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广州致远电子股份有限公司 示波器基础运算的应用
图2加法效果图
当通道A用电压探头测量电压信号,通道B用电流探头测量电流信号,两通道波形数据相乘则可以得到功率的波形。
以方波电压与正弦波电流为例,参数配置及实现效果如下图所示。
图3乘法功率测量效果图
2)波形微积分
波形微分运算:可用于测量波形瞬间的斜率,可使用微分函数来测量运算放大器的转换速率。因为求微分对噪声很敏感,所以将捕获模式设置为平均模式有助于求微分。
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广州致远电子股份有限公司 示波器基础运算的应用 波形积分运算:可使用积分以伏-秒为单位计算脉冲能量或测量波形下的面积。 以积分信源A的方波波形为例,参数配置及实现效果如下图所示。
图4方波积分效果图
3)乘法与积分综合计算
乘法与积分运算的目的就是能耗计算。计算公式为∫(CHA*CHB)d,是将基础运算中的乘法和积分联合起来的一种计算方法。其主要目的是在通道A和通道B分别是电压和电流时对一段时间内的能耗进行计算。
以能耗计算为例,使用时需要按照以下步骤。
通道A使用电压探头,通道B使用电流探头,并将探头类型分别设置为电压探头和
电流探头。
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图5两个通道的探头类型设置
在数学计算菜单,算法选择∫(A*B)dt,并且将信源A和信源B分别设置为CH1和
CH2。此时数学波形即为功耗曲线,虚线范围的积分数据在左下角显示。积分的左界和右界可以按下相关菜单项之后通过旋钮A和B来进行调整。详情见下图。
图6区域内积分效果
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广州致远电子股份有限公司 示波器基础运算的应用 需要说明的是,乘法与积分综合计算目前仅在ZDS2024系列示波器(ZDS2024s, ZDS2024, ZDS2024Plus)上予以支持,且需下载最新固件。
总结:
ZDS2024示波器拥有四则基础运算和积分微分计算功能,可以轻易的计算出波形的叠加,差值等相关波形,配合上测量模块,可以将计算之后的波形详细信息完整的反映在用户面前,是用户提供解决波形综合计算分析的利器。
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