大多数的硬件工程师在最初工作的几年，多半都是在做一些测试的工作，或者硬件打杂的工作。而对硬件工程师来说，最熟悉的测量工具是什么呢？

万用表

示波器

频谱仪

那么，用了这么久的仪器，你真的了解它们吗？你真的熟知它们的应用场景吗？来来，是骡子是马拉出来溜溜。下边的问题，你能答对几个呢？

问题1：小明测量一个12V以下的直流电压。万用表测出值为5.1V，示波器测出值为6V。请问实际值应该更接近于哪个值？

问题2：小明觉得可以拉来另外一个仪器来复测结果，于是试图用频谱仪测量，提出诉求后被老大给予警告并罚抄频谱仪手册。为什么？

问题3：小明抄完手册后，用频谱仪测量信号，没带静电环徒手触摸有源探头，老大给予警告并罚抄频谱仪手册。小明觉得委屈，用万用表时候从来不需要做这些有的没的，为什么就频谱仪特殊？

好了，我们现在来解答问题。

第一题的答案，是更接近5.1V。没想到吧~

这要说到示波器和万用表的原理了。万用表是通过欧姆定律，通过测量取样电阻端电压，并通过A/D转化器转化为模拟量显示在屏幕上。而示波器的原理是通过对连续信号的片段采集，储存，比较，直到可以画出波形打在显示屏上。简单来说，万用表的数据是直接采集得到的，而示波器是通过采样、拟合算出来的，示波器的精度跟它的探头和示波器本身的采样频率、带宽相关。

而我们知道，示波器不仅可以测直流，还可以测交流信号，可以观察信号的动态特性，因此被测信号的带宽比万用表要大得多，示波器针对直流频点的精度就会比带宽更大的示波器的精度高。

问题二答案，因为小明的做法会烧毁仪器。

对于频谱仪这种高频精密信号测量仪器来说，是不允许输入直流信号来测量的。我们知道，微波信号的能量是极弱的，通常使用的单位是dbm，即以1mW作参考的对数值。而直流信号可以提供持续不断的电流，相对微波信号来讲是能量极大的。频谱分析仪是坚决不能输入直流信号的，会直接对仪器内部电路造成永久性的烧伤。

通常，万用表的使用范围为45-500HZ的正弦波，有些性能好一些的万用表最大可测量50KHZ以内的正弦波，但这种就是台式精密万用表了。而示波器的范围大概是0-1GHZ，高端示波器扩展范围可以达到100GHZ。而频谱仪的频率范围最低通常为1KHZ，目前最高甚至可达500GHZ。而低频越低的频谱仪造价不但会指数增长，精度也远没有高频时候更高。

问题三答案，频谱仪就是特殊，需要进行防静电措施。

所有的高频设备，防静电能力都非常差，使用时候一定要配合静电防护工具同时使用。其实很好理解，静电防护电路通常为晶体管，近些年晶体管的细分市场更加多，而晶体管其中一个属性是，他会存在原生态的寄生电容。原理就是半导体的电特性，会让移动的电子在一个区域里形成电容器从而产生寄生电容。寄生电容可以尽量降低容值，但无法完全规避。

例如通常应用在USB信号上的防静电器件，要求电容值越低越好，12pf以下的寄生电容可以接受。如果是USB3.0，那么还要苛刻。针对射频信号而言，极小的电容值就可能引起信号的强干扰、旁路。因此为了保证信号质量，设备内部不可能加入静电防护电路。所以我们在使用高频设备时候，一定要注意使用可穿戴的外部静电防护工具。

以上简单的讲了一下三种测量工具的适用范围和注意事项，大家使用时候也要多注意。硬件就是这样，多积累，多观察，多总结。从理论到实践，从实践再归类成理论,善于积累才能提高。