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示波器+信号源解锁新玩法,图片还原更简单!



示波器是电子测量过程中的好帮手,它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像  , 便于人们进行观察研究。但示波器是怎样让图片还原并形成的过程?与小编一起来解锁吧~



1、示波器的分类及作用

模拟示波器和数字示波器。与模拟示波器相比,数字示波器采用模数转换器(ADC),把测得的电压转换成数字信息它作为一串样点采集波形,然后存储这些样点,直到累积到足够的样点,描述波形装,然后数字示波器会重组波形,显示在屏幕上。


数字示波器可以分成数字存储示波器(DSO)、数字荧光示波器(DPO)、混合信号示波器(MSO)和数字采样示波器。数字荧光示波器(DPO)和混合信号示波器(MSO)提供了一种新的示波器结构方法通过这种结构,可以提供独特的采集和显示功能,准确地重建信号。

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如图显示,DPO忠实地仿真模拟示波器的显示属性,用三个维度显示信号:时间、幅度和幅度在时间上的分布,而且所有信息都是实时显示的。


那如果将时间和幅度分别理解为是X/Y轴上的点,只要显示的点(同比为图片的像素)足够密集,是否示波器也可以用来显示一张图片?





如下步骤


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此处我们以Tektronix AFG31000任意函数发生器和MSO 5示波器举例。选用这两款设备有以下的优势:





01.信号源内置ArbBuilder工具让任意波形创建和编辑工作变更轻松


02. 示波器为15.6英寸高清触摸屏显示器


03.MSO 5系列示波器实时采样率高达6.25GS/s,并且具备12bit垂 直分辨率,波形捕获率高达500,000个波形/秒


04.信号源具备双通道输出,每通道标配16Mpts任意波形内 存,14 位垂直分辨率



2、操作方法如下


NO1. 首先,我们需要使用工具获取图形数据。我们以图形数据获取工具WebPlotDigitizer(网址:   https://apps.automeris.io/wpd/)举例。通过网站在线操作,可以将图片转  化两列XY坐标点,.csv格式文件(参考网站Help指引)


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NO2.  用Excel打开文件,将X列、Y列分别拷贝到两份txt文件内分别使用ArbExpress打开,保存为tfw文件便可在信号发生器中调用


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NO3. 通过U盘等介质将导出的.tfw文件分别设置为信号源CH1和CH2的输出,对应示波器的两个通道进行采集,硬件连接参考下图;


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NO4. 需要注意的是,直接导入tfw文件后显示为倒置的图形,可在ArbExpress对Y列波形进行反相操作,也可使用信号发生器或示波器对相应通道进行反相操作。此外,示波器需要修改为X-Y显示方式,并根据图片的显示情况分别调节信号显示亮度、垂直刻度及时间轴刻度以还原图片;


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想要清晰、完好地还原图片,除了前期在对图片进行处理的时候,尽可能多的进行描点提取外,对信号源和示波器也有一定要求。信号源至少需要两个通道,高垂直分辨率和长波形内存,示波器尽可能选择大屏,高ADC,这样子还原图片的时候才能完好,清楚呈 现出来。






小总结:

还原图片的技术很多,大多以软件为主,示波器+信号源的新玩法,直接、立体的呈现到我们面前。如此有趣的过程你不准备了解一下吗