在电子测量领域，数字示波器与模拟示波器有着显著区别。数字示波器具备丰富的测量参数，诸如上升时间、下降时间、峰峰值以及幅值等。通常而言，这些参数的定义在示波器操作手册中均有详细说明。然而，若深入探究每个参数底层算法的根源，会发现其中蕴含的原理并不简单。透彻理解示波器的基本算法，对于我们理解使用示波器过程中遭遇的复杂问题大有裨益。比如，为何光标测量结果与参数测量结果存在较大差异？为何示波器在测量不规则信号的上升时间时，跳变范围较大？接下来，由鼎阳科技为大家详细解读数字示波器测量参数中的关键算法 —— 垂直测量的第一算法。

那么，究竟什么是数字示波器的第一算法呢？在此，我们将示波器中用于确定高电平和低电平的算法，定义为数字示波器垂直量测量的第一算法。

数字示波器垂直量测量的第一算法核心在于确定高电平和低电平。峰值的概念相对直观，即所有采样样本中的最大样本值减去最小样本值，这在数字示波器算法的实现上并不复杂。而幅值则是指被测信号的 “高电平” 减去 “低电平”。但问题在于，高电平和低电平具体处于何处呢？这就需要借助特定算法来明确。该算法的确定意义重大，它不仅直接决定了 “幅值” 这一参数的值，还会对绝大多数与水平轴相关的参数，如上升时间、下降时间、宽度以及周期等产生影响，因为这些水平轴参数的计算依赖于垂直轴参数。

在数字示波器的算法体系中，一般默认依据屏幕最左侧到最右侧的全部波形数据来确定 “高电平” 和 “低电平”。因此，数字示波器每进行一次捕获操作，仅能获取一组 “高电平” 和 “低电平” 的参数值。

值得注意的是，测量单个脉冲方波与测量多个脉冲方波时，所得到的 “高电平” 和 “低电平” 结果可能会有所不同。这是由于统计的样本数量不同，进而导致生成的 “轨迹直方图” 存在差异。倘若信号存在些许过冲或下冲现象，就可能干扰直方图分布中最大概率状态的确定，如此一来，众多参数的测量结果都会受到波及。在实际测量过程中，我们务必对此予以高度关注。

当测量 “顶部” 数据样本稀缺的波形时，经统计形成的 “轨迹直方图” 可能无法呈现出明显的高概率密度位置。例如，在测量正弦波时，由于其 “顶部” 数据量较少，不存在概率密度显著偏高的位置。此时，部分数字示波器算法会将波形的 “最大值” 认定为 “高电平”，“最小值” 认定为 “低电平”。

以上便是对数字示波器垂直量测量第一算法的详细介绍。在测量正弦波时，若采样率充足，数字示波器捕获到的波形数量越多，所测量得到的高电平和低电平就越稳定、准确。相应地，受其影响的水平轴参数，如上升时间、下降时间、周期以及频率等，也会更加精准。对于正弦波的测量，还可借助正弦插值或等效采样模式来增加待分析的样本数量，如此一来，测量结果可能会更为精确 。

关键词:数字示波器 垂直测量算法 测量参数准确性

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来 源：仪商网

编辑：Jane

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