“參數(shù)測量”是示波器分析波形的一大利器，工程師不用開啟光標就可以輕松得到各項參數(shù)。但也有工程師會有點不放心：示波器如何保證測量呢？本文就帶你步步深入，了解示波器參數(shù)測量背后的算法。
　　ZDS系列示波器提供了非常豐富的測量功能，測量項目多可達51種。工程師在使用時遇到的問題多是因為對細節(jié)及原理了解不夠，下面就這些內(nèi)容，帶你一步一步深入挖掘，解開你的疑惑。
　　一、參數(shù)測量的使用方法
　　打開測量比較簡單，記住兩個要點：
　　1、我要測量哪個通道？
　　2、我要測什么？

　　圖1 打開測量
　　小結(jié)：測量項目有51項之多，支持24項測量項目同屏幕顯示。
　　二、參數(shù)測量算法分析
　　示波器中測量的項目大體上可分為兩大類，一類與電壓相關(guān)，如值、值、頂部值、底部值等。另一類與時間相關(guān)，如頻率、周期、上升時間、下降時間、占空比等。頂部值、底部值是非常重要的兩個測量項，是時間測量的基礎(chǔ)。
　　與電壓相關(guān)的測量，相對比較簡單，值(Vmax)與值(Vmin)可通過遍歷所有樣本點求出。頂部值(Vtop)和底部值(Vbase)的求解，需要先對所有樣本點進行直方圖映射，然后求出現(xiàn)概率的電壓值。
　　頂部值(Vtop)：相對于波形上部的概率的電壓，并且概率達到樣本點總數(shù)的5%以上。
　　底部值(Vbase)：相對于波形下部的概率的電壓，并且概率達到樣本點總數(shù)的5%以上。

　　圖2 電壓相關(guān)項的測量
　　與時間相關(guān)的測量項，需要使用頂部值(Vtop)和底部值(Vbase)，然后再通過Vtop與Vbase計算出高中低三根閾值線的位置，求閾值線與波形的交點，可得到時間相關(guān)的測量結(jié)果，如圖3所示。高中低三根閾值線的位置可調(diào)節(jié)，默認值為90%、50%、10%。

　　圖3 時間相關(guān)項的測量
　　小結(jié)：有一些特殊的波形（如正弦波）會出現(xiàn)Vtop和Vbase求解失?。ǜ怕噬儆?%），此時會使用Vmax與Vmin作為新的頂部值與底部值，并且會在Vtop和Vbase的值后面，追加?號顯示來表示異常，如圖4所示。

　　圖4 頂部值、底部值與值，值相同
　　三、測量與統(tǒng)計算法分析
　　測量與統(tǒng)計的原理很簡單。先要理解一個概念，同一個測量項在同測量中可能會遇到多次，如周期，一段波形可能有N個周期。這樣就出現(xiàn)了新的問題，周期的測量結(jié)果對應(yīng)波形的哪個周期？為了解決這種不對應(yīng)的問題，并讓測量結(jié)果更具有意義，我們采用了統(tǒng)計學中的6種值來描述測量結(jié)果，分別如下：
　　當前值(Current)：表示個測量值，對應(yīng)圖5中①的位置。
　　值(Max)：表示所有測量值中的值，對應(yīng)圖5中②的位置。
　　值(Min)：表示所有測量值中的值，對應(yīng)圖5中③的位置。
　　平均值(Avg)：表示所有測量值的累加平均值，對應(yīng)圖5中的三個位置的累加平均值。
　　標準差(Stdev)：表示所有測量值的標準差，對應(yīng)圖5中的三個位置的標準差。
　　次數(shù)(Count)：表示測量值的個數(shù)，對應(yīng)圖5中的三個位置。

　　圖5 測量統(tǒng)計功能周期
　　小結(jié)：測量統(tǒng)計功能默認是關(guān)閉，可在菜單中打開。統(tǒng)計關(guān)閉時，僅顯示當前值(Current)，統(tǒng)計打開時，顯示6種統(tǒng)計結(jié)果。圖6中使用了正脈寬統(tǒng)計功能，可求得的脈寬為3.0028us，脈沖個數(shù)為42個。

　　圖6 統(tǒng)計功能可手動打開或關(guān)閉
　　四、自定義測量范圍
　　使用測量時，經(jīng)常會遇到的一個問題是，捕獲下來的波形比較多，但是我只想測量分析波形中的一部分。在ZDS3000/4000系列示波器中，我們通過硬件加速，提供了一種自定義測量范圍的方法，只需要簡單的兩個步驟即可完成。
　　步：設(shè)置測量范圍為光標區(qū)域；
　　第二步：調(diào)整光標位置，指定測量的范圍。

　　圖7 自定義測量區(qū)域
　　總結(jié)：
　　測量功能很強大，但也很復雜，實際應(yīng)用時如果對結(jié)果不夠確定，可以先排查測量結(jié)果是電壓類型還是時間類型，電壓類型則重點檢查輸入通道設(shè)置是否正確，如探頭比；時間類型則重點檢查高中低三閾值、頂部值、底部值是否正確。
　　ZDS示波器的測量功能，使用了全硬件加速處理，能對全屏幕的所有原始（不抽樣）樣本點進行分析，同時執(zhí)行51項參數(shù)測量，處理速度非?？欤且豢罹邆?1種“真正意義”參數(shù)測量、統(tǒng)計功能的示波器。