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示波器(oscilloscope)是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。
本教程以鼎阳 SDS1204X-E示波器进行演示与操作,需要先准备以下工具:
1、 一台 SDS1204X-E示波器
2、一条 国标三插品字接头电源线(随产品附送)
3、一条 USB-A转USB-B连接线(随产品附送)
4、两条 BNC接口无源探头(随产品附送共有4条)
5、一条 五类非屏蔽网线
6、一台 笔记本电脑,如果没有以太网接口可用USB网卡转换,只需要百兆的就行。
软件安装
安装文件中有两个子文件夹:驱动文件与上位机软件(软件安装包在文章末可自行下载)。因为示波器的上位机软件是采用LabVIEW程序环境进行开发的,如果你的电脑没有安装过LabVIEW,则会导致上位机软件不可用,但一般用户是用不到LabVIEW的功能,所以只需要安装NI-VISA_Runtime版本即可,实现串口通信或者GPIB传输数据功能。
本安装文件提供的驱动版本为:NIVISA 16.0 runtime,本支持 Win7、8、8.1、10操作系统,如果有别的需求可点击链接,下载其他版本: 下载NI-VISA
驱动安装
打开驱动文件夹,将NIVISA 16.0 runtime解压后双击运行setup.exe安装程序,选择好软件的安装目录后,一直点击“Next”直到安装完成,安装完成后需要重启:
上位机软件安装
打开上位机软件文件夹,将EasyscopeX_V1.01.02.01.22_CN解压后双击运行EasyScopeX_setup_P22.exe装程序,选择软件安装目录,可任意指定安装到其他盘,因为软件不占什么空间,这里我默认安装到C盘:
也是一直点击“Next”直到安装完成:
安装完毕后会自动打开软件界面窗口,接下来根据示波器与电脑之间的连接方式,进行不同的连接操作。
设备连接与使用
使用U盘保存截图数据
鼎阳SDS1204X-E前面板提供了一个USB2.0主设备接口,用于可连接外置的频率发生器选件、wifi网卡以及U盘,部分大容量的USB3.0标准的U盘可能会不兼容,所以普通的USB2.0的U盘就可以了,我这里使用的是金士顿32GB的USB3.0的U盘与设备连接。
为防止截图太多,难以分辨,所以需要对截图的图像进行重命名后保存,因为这款示波器是不支持键盘与鼠标接入的,所以只能靠旋钮一个一个的输入,十分不便,所以建议用户安装上位机软件进行快捷的截图。
使用U盘存储截图演示:
鼎阳示波器--U盘存储截图演示
使用以太网口连接
推荐用网络接口的方式与电脑进行连接,鼎阳中低端系列的示波器网口仅支持100M的通信速率,所以没必要使用高规格的网线,当网线将示波器与电脑之间正确连接后,绿色的指示灯会点亮。
当物理连接完成后,需要将示波器的网段设置成与电脑或局域网一致的网段,这样才能在上位机端取得通信连接,将示波器右侧的Utility按键按下进入设置选项,再按下屏幕下的下一页按键,切换到下一页的功能选项:
在屏幕下方的实体按键,选择接口设置,进入网口的设置:
在屏幕下方的实体按键,选择IP Set,进入IP地址的设置:
如示波器是连接的局域网,且与电脑都是在一个网络环境中的(例如办公室环境、家庭网络等)可以选择DHCP 开启,这时候示波器会通过局域网中的交换机或网关设备获取一个动态的IP地址,这个地址每次示波器重启或重新连接网络都有可能发生改变:
如不使用DHCP功能获得动态地址时,需要手动输入一个可用的地址,这个地址必须要与电脑的IP地址在同一个网段,且网络中不会存在同样IP地址的设备,避免IP冲突。
仅与电脑连接的话,那么可输入一个任意的IP,因为我电脑是通过wifi联网,修改网口IP不会影响电脑的联网,所以随便设了一个172.30.102.x的网段,示波器的IP:172.30.1.167,子网掩码:255.255.0.0,网关:172.30.1.1
因为电脑的网口没有绑定IP地址,这里也需要重新输入一下IP。需要在网络设置--更改适配器选项--IPv4协议,把IP改成与示波器一致的网段,这里就随便填个地址吧!改为172.30.1.36
完成网络配置后,还需要验证一下是否与示波器取得正确连接了,在电脑上按下Windows+R键,输入cmd并回车打开命令提示符窗口:
在窗口内输入:ping 172.30.1.167,回车看下是否能够ping通示波器的IP:
如果不出意外,是能够得到这个地址的回复的,这就说明电脑已经与示波器取得正确的连接了:
然后在上位机软件上,选择添加设备,选择VX11,输入示波器的IP地址172.30.1.167,点击确定:
这时候就会在左侧示波器列表显示已连接的示波器信息了:
这时候如果需要截图就很方便了,选择屏幕截图,在左上区域可以刷新一下窗口的波形,单击刷新则刷新一次,如需连续捕获实时状态可以选择自动刷新:
在波形窗口单击鼠标右键,可将显示的波形保存在电脑上,可以指定任意存储位置与命名:
此外,如果需要长期监测某个故障现象,但是人又不能一直在测试环境待着,则可以将测试环境搭建完毕后,通过以太网口将示波器连接到局域网中,在上位机端选择虚拟面板---在窗口内鼠标右键,调整一下刷新时间,可通过虚拟窗口远操作示波器:
上位机联机操作演示
鼎阳示波器--网口联机操作演示
使用USB口连接
除了使用以太网口进行连接外,还可以通过示波器的USB2.0接口与电脑取得连接,直接使用USB接入电脑与示波器即可,不需要进行IP配置等操作,方便快捷:
添加设备的方式选择USBTMC,如果示波器与电脑之间的连接是没问题的,会自动显示出可连接的示波器信息:
除了使用以太网口、USB口等方式与电脑进行连接,还可以购买鼎阳的USB无线网卡配件,接到示波器的USB端口上,通过无线网络与示波器进行无线连接:
USB口连接界面截图:
使用建议
鼎阳示波器与电脑之间的连接可采用有线或无线的方式连接,但最推荐的方法是用以太网接口连接,因为以太网连接方式具有连接稳定、抗干扰效果好、传输距离远、电气隔离等优点。
使用网口连接时,不建议使用带金属屏蔽外壳的网线,使用普通的非屏蔽网线就行,避免带电测量时(尤其是市电系统),被测设备的电流通过网线的金属外壳传导到电脑金属面上,造成触电。
以下有两种网线,如进行高电压系统或浮地电力系统测试时,请务必使用右边灰色的网线,当然最佳的隔离电压的手段是通过无线网络连接,但无线网络容易受到电磁干扰的影响连接稳定性。
演示:示波器浮地测试110V交流电压,使用以太网接口连接:
当只能通过USB口连接,且需要进行220V市电等高压电源系统的测量要怎么办呢?
答案是使用一个“隔离器”与电脑接口电气隔离,在购物平台上搜索:USB隔离器 就能找到,价格大概在25~40元左右,这种隔离器具备2000V的隔离耐压,常规的测试足够了!
演示:使用电脑USB口+隔离器与示波器连接,测量110V交流电压:
此款示波器显示屏只有7英寸,比较影响观测效果,解决办法是在上位机软件上进行波形的观测:
1、选择的测量功能;
2、点击需要观测的通道;
3、点击刷新或自动刷新,更新一下图像;
4、点击测量,会在窗口下方显示该波形的各种测量参数;
5、点击X、Y会出现X、Y轴的光标,方便用来卡波形的时间、幅度等比较,并通过窗口悬浮的小信息弹窗显示;
6、点击固定Y轴,这时候滚动鼠标时就不会导致Y轴的幅度被放大,在窗口下方的时间轴用鼠标拖动可以显示采集时间内的波形。
结语
以上便是鼎阳SDS1204X-E示波器与上位机软件的连接、配置的基础教程,其他型号示波器的操作方式也是大同小异~后续我还会继续发布更多关于鼎阳示波器的使用技巧等教程,谢谢大家支持!
还有重要的一点,使用示波器测量市电供电的设备时一定要注意安全,除了防触电外,还需要注意示波器的地是与电网的接地是相通的,如果直接测量市电会导致设备烧毁损坏!如需测量该类系统可参考以下两点建议:
1、被测的设备通过隔离变压器供电,与电网进行隔离,就不会存在电流回路,可以保障人身财产安全;
2、将示波器探头换成高压差分探头,避免示波器的地线直接连接到被测系统中,但最便宜的高压差分探头价格都需要数千元以上,如经济条件允许推荐购买;
最推荐的方式是方案1与2一同采用,可以保障安全且测量结果准确!
软件安装文件:
链接:https://pan.baidu/s/17ZJkSqgvPGM8zsF7jTEMlg?pwd=w0x2
提取码:w0x2
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