原创 福禄克190系列万用示波表及同类产品比较和典型案例

一、同类产品指标分析比照

指标	Fluke 192/196/199	THS 720/730	TDS 1000 /TDS2000	TDS 3012B
水平
带宽 (MHz)	60/100/200	100/200	60/100/200	100
采样速度 (GSa/S)	0.5/1.0/2.5	0.5/1.0	1.0/1.0/2.0	1.25
内存深度 (k Samples)	1.0	2.5	2.5	10
时基 (/Div)	5ns-2min		5us-50s	4ns-10s
垂直
灵敏度 (V/Div)	5mV ? 100V	5mv ? 50V	2mV ? 5V	1mV ? 10V
准确度 (+/-)	1.5%	2%	3%	2%
独立的悬浮隔离输入	Yes(1000V)	Yes (30V)	No	No
最大输入电压 (Vrms)	三类600V和二类1000V	二类300V 需配高压探头	二类 300V，需配高压探头	二类 150V，需配高压探头
波形运算	A+B, A-B, AxB(Watts)	A+B, A-B, AxB (Watts)	A+B, A-B	A+B, A-B, AxB, A/B
光标	Yes	Yes	Yes	Yes
自动测量读数	26	21	5	21
触发
自动触发(A)或 即触即测(ACV)	A & ACV	A	A	A
视频触发	Std	Std	Std	Std
脉宽触发	Yes	Yes	Yes	另配选件
回放
自动捕捉和100屏回放	Yes	No	No	No
波形记录
时基 (S/Div)	0.01 ? 120	0.5 ? 50	N/A	N/A
记录深度(k Samples)	27.5	2.5	N/A	N/A
记录时间 (up to hrs)	30 hrs	1.39 hrs	N/A	N/A
趋势测量
记录深度 (k Samples)	13.5	2.5	N/A	N/A
记录时间 (up to days)	8	8	N/A	N/A
内置数字表
最大读数 (Counts)	5000	4000	N/A	N/A
万用表测量	电压，电阻，二极管，通断	电压，电阻，二极管，通断	N/A	N/A
万用表附件测量	电流,温度(° C, ° F)	N/A	N/A	N/A
显示
解析度(pixels/div)	25	25	25	彩色 VGA
高级显示模式	余辉保持	余辉保持	余辉保持	DPO
其他
内存(Save & Recall)	15 & 2 Rcds	10	2	4
外部存储	No	No	No	Yes
PC 通讯功能	Yes	Yes	选件	选件
尺寸 (w x h x d) (inches)	10.1x6.6x2.5	6.95x8.53x2	12x5.96x4.95	14.8x16.9x5.9
重量 (lbs)	4.3	3.2	4.4	7.0/11
电池 (Charge/Use) (Hrs)	镍氢4/4	镍铬12/2	N/A	选件

二、典型应用与案例

　　1．F190示波表在机床数控系统维护的应用

　　目前机加工设备的数控华率达90%以上，数控机床（数控加工中心、数控车床、数控铣床、数控线切割、数控电火花等）的应用越来越广泛，机床数控系统的调试和维护工作占到机床调试和维修工作的65%以上，选择合适的测试设备是调试和维护人员提高工作效率的关键。

　　在数控系统的开发和生产阶段，会用到中高档的示波器甚至逻辑分析仪，但这些设备在生产的联机调试和现场调试阶段以及现场维护、维修阶段则对测试仪器有特殊的要求。我们遇到的用户有以下特殊需求：

　　在实际应用中，数控系统都有掉电保护功能，目的是当电网掉电时及时发现并在系统供电还可以维持的时间内把现场数据储存起来。实际电路在实验时没有问题，但在实际使用中反馈的情况是有时候电路不起作用。另外数控系统在正常工作中有时会突然死机。究竟是什么原因造成的，通过分析工程师认为是电网的异常信号造成的，为了证明这一判断，必须通过仪器捕捉到这一信号。

　　用户已经有的模拟示波器一方面不能同时观测电网和电路的信号，另一方面也无法捕获偶发的单次信号。根据用户的具体需求，我们向用户推荐了福禄克的F196示波表。因为F196的两个通道是完全隔离的，我们可以直接用示波表的两个通道观测电网和电路的信号。因为信号是偶发的，且触发条件不明确，我们选择波形记录方式对信号进行监视。当数控系统出现死机时，停止波形记录，分析已记录的波形，发现是电网信号的跌落造成系统误认为是掉电信号，而此时的系统不能按正常程序工作造成死机。而掉电保护电路不起作用与电网没有直接关系。

　　通道隔离和波形记录功能解决了用户的具体问题，同时100幅波形回放功能对于用户捕获类似于跌落信号这样的波形非常有用。标准配置的探头就可以直接测量电网波形，省却了用户购买高压探头的费用。电池供电和便携功能非常适合数控系统的现场调试和维修。示波表成为工程师的得力助手。

　　2．F190在UPS安装与维护中的运用

　　UPS是电信系统保证其他设备正常运行的关键设备之一。随着对通讯质量要求的日益增高，对UPS 的性能也提出了更高的要求。因此UPS投运之前和之后的测试成为一种必要的工作。以保证其各方面的性能指标达到设计要求。

　　传统的方法是利用示波器观察一些信号的波形，再利用功率表和多用表测量其他电气参数。由于越来越多的用户对UPS的动态指标非常重视，而且要求仪表能在现场进行快速测量，传统的手段已无法满足应用的要求。目前某省邮电设计院在UPS的测试项目上已全部采用Fluke的万用示波表。利用Fluke199/200MHz示波表可以方便解决一系列传统手段较难实现的测试和测量工作。具体说来如下:

　　（1）利用Fluke199的深存储器和示波记录，可以方便地捕获UPS加载、加电、切换备用电等动态过程.UPS加载时要求稳态过程低于20ms，切换备用电时要求稳定时间低于5ms。由于Fluke199示波表在示波记录功能下可以最快以10ms的时基进行长达11s的连续波形记录，可以完整记录下动态信号发生的全过程，然后用图象放大和光标读数等分析功能观察和读取其稳定时间。利用Fluke199 的外触发和回放功能也可方便进行上述测量。

　　（2）利用示波回放功能，可以对多个单次事件进行记录和分析。UPS在启动过程中可能出现间歇性尖峰信号。利用脉冲触发方式，仪器将自动捕获多达100个触发事件，这样就可以完整记录启动过程中所出现的各种异常事件。然后利用回放功能键将捕获的屏幕调出来，用图象放大和光标读数进行分析。

　　（3）由于示波表在示波器的功能上集合了功率表和万用表的功能，因此利用此表也可完成对UPS常规电气性能的检测。例如：功率和功率因数，电流和相位，同时利用软件可以实现谐波分析，这样可以省去到现场工作携带大量仪表的不便。

　　3．190在电力系统调度自动化监控维护中的应用

　　不论在研究开发上,还是实际工作中,我们会需要分析一些快速变化的信号.这类信号全过程非常短暂,但蕴含丰富信息.在捕捉这类信号时, 我们往往会丢失信号的头部.FLUKE新一代示波表190系列为揭开这类信号的真面目作出了有益的贡献.

　　190系列示波器总是把波形自动地贮存在很深的存储器中,而无须用户的干预.示波器2*27.5K个采样点的存储器为圆柱形构造(见190技术文集P5),可以保存100个通道A和B的波形,这就保证用户的手里总有波形信号的历史记录.

　　"回放"自动记忆功能对于分析上面提到的快速变化信号特别有用. 下面将以在某市区供电局的一次实地测试为例来说明这个问题.

　　市区供电局的调度室通过调度自动化系统RD800监控分布在市区各地配电所内的远方传输单元(RTU).



　　变送器送出的4-20mA信号转换成数字信号, 再将数字信号转换成模拟信号调制到正弦波上. 从RTU 通过音频电缆或光缆传送到前置处理系统. 前置处理系统 通过调制解调等预处理解调.再通过模数转换变成一个数字信号, 送至后台控制系统处理. 这样,调度员在主控室里就能观测到各配电所里的情况. 一旦有停电或其他事件发生,调度员能在最快的时间里响应.为了保证工农业生产的正常进行及人民的正常生活,这个过程是不允许中断的.为了保证整个过程的健康运行,调度员需要不定时的监测正弦调制波的频率变化,峰峰值. 如果频率偏移出允许范围,RTU将无法将信号从电缆上送出. 另外,信号在电缆中传输时,容易因为接地现象而感应噪声,这些噪声电平足够大时,前置处理系统将无法解调信息而造成通讯中断. 由于这一信号来得太快,在调度员反应过来按"HOLD"键时,波形已过去了一半,只剩下后一半. 而采用FLUKE 的190 系列示波表后, 调度员在整个事件发生之后, 再按下"REPLAY"键, 从而轻松重现全过程. 利用强大的分析功能: 光标,波形放大,等;调度员很快判断出信号的频率变化及电压峰峰值等, 并能根据需要存储一些波形.

　　由于台式示波器不具备这一功能, 用户非常满意FLUKE 190 产品的表现

　　4．190在通讯安装中的应用

　　对于偏远地区而言，电信部门解决通讯的方法是安装微波一点多址配合无线微波环路系统。某省邮电管理局自1994年开始共引进18套的微波一点多址系统，实现了乡镇电话程控化并于开始了了共1500线的无线环路子系统的项目。

　　无线环路子系统包括两个部分，无线基站和无线终端。省邮电管理局在安装和调试无线环路子系统的过程中，发现系统工作始终不稳定。邮电管理局运维部下属各分局调试人员在现场调试过程中不能判断是设备自身的问题还是信道的问题。于是，Fluke建议，需要为每个分局配备手持式示波器，用于测量无线终端的RSSI(Receive Signal Strength，Indicator)，当波形显示为标准方波，毛刺与波动较小时，表明工作正常，当波形在高电平出现毛刺，则需要检查天线的安装，而当波形在下降沿出现波动脉冲，则需要检查绝缘，等等。

　　由于190强大的抗干扰能力和电池能力，在偏远地区的恶劣环境中经受了考验，最后，根据测试的结果，省邮电管理局决定，共选购8台。