CN103675384B - 手持式多功能双通道触摸示波器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手持式多功能双通道触摸示波器及其使用方法，示波器包括信号采集模块、A/D转换模块、数据处理模块、中央处理器、信号发生器和触摸显示屏，信号采集模块的输出与信号调理模块相连，信号调理模块的输出分别与A/D转换模块和整形电路连接，整形电路的输出通过主控器与数据处理模块相连，A/D转换模块的输出分别连接存储模块和数据处理模块，数据处理模块通过串口电路与中央处理器相连，中央处理器分别与信号发生器和触摸显示屏连接，信号发生器的输出连接触摸显示屏。本发明具有正弦、余弦和方波三种波形的输出，较之传统的单一方波，使用范围更广，采用触摸显示屏代替传统的按键等外设，减小设备体积，携带方便。

Description

手持式多功能双通道触摸示波器及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种示波器，特别涉及一种手持式多功能双通道触摸示波器及其使用方法。

背景技术

示波器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。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点。在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。

示波器分为数字示波器和模拟示波器。模拟示波器采用的是模拟电路（示波管，其基础是电子枪）电子枪向屏幕发射电子，发射的电子经聚焦形成电子束，并打到屏幕上。屏幕的内表面涂有荧光物质，这样电子束打中的点就会发出光来。数字示波器则是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器一般支持多级菜单，能提供给用户多种选择，多种分析功能。

现如今的示波器，在信号输出方面功能过于单一，一般情况只输出一个定频的方波信号，在信号测试时，这个功能是远远不够的。并且，由于示波器具有多样的控制按键等外部设备，按键繁琐、体积庞大、比较笨重，便携性差，因此便携性也就无法得到最大化体现。另外人机接口操作也较复杂，而且价格昂贵，较好一些的价格在5000 元以上，然而一些应用场合不方便携带体积庞大的示波器，或者出于成本考虑，性能较高的示波器价格昂贵，而价格低的示波器性能又欠佳。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有正弦、余弦和方波三种波形的输出，较之传统的单一方波，使用范围更广，频率、幅值和占空比等参数均通过触摸显示屏自由调整，采用触摸显示屏代替传统的按键等外设，减小了设备的体积，携带方便的手持式多功能双通道触摸示波器及其使用方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：手持式多功能双通道触摸示波器，它包括以下模块：

信号采集模块，用于获取被测信号，并对获取的被测信号依次进行采样和量化；

信号调理模块：对量化后的信号进行衰减和放大处理；

A/D转换模块：将经过放大处理后的被测信号转化为数字信号信息，所述数字信号信息包含被测信号的电压信息；

存储模块：将A/D转换模块转换后的数字信号信息进行先入先出存储；

整形电路：用于将所述放大模块放大后的被测信号转换成正弦、余弦或方波信号；

主控器：用于获取所述整形电路转换后的正弦、余弦或方波信号，计算被测信号的参数信息，包括被测信号的频率、电压最大最小值、峰峰值、平均值、周期和占空比，并将计算后的参数信息发送至数据处理模块；

数据处理模块：用于获取A/D转换模块转换后的数字信号信息和主控器发送的被测信号的参数信息以及串口电路发送的包含显示方式的信息，根据所述显示方式将所述被测信号信息转换成二维坐标值，并将被测信号的参数信息、二维坐标值和被测信号的电压信息发送至串口电路；

串口电路：用于接收中央处理器发送的包含显示方式的信息，并将包含显示方式的信息发送至数据处理模块，以及将数据处理模块发送的被测信号的参数信息和二维坐标值信息转发至中央处理器；

中央处理器：对接收到的二维坐标值信息、被测信号的参数信息进行存储，控制信号发生器产生对应的波形，同时对触摸显示屏的参数输入进行处理；

触摸显示屏：显示被测信号的波形和参数，同时提供人机交互界面，通过触摸屏输入控制参数；

信号采集模块的输出与信号调理模块相连，信号调理模块的输出分别与A/D转换模块和整形电路连接，整形电路的输出通过主控器与数据处理模块相连，A/D转换模块的输出分别连接存储模块和数据处理模块，数据处理模块通过串口电路与中央处理器相连，中央处理器的输出与信号发生器连接，信号发生器的输出连接触摸显示屏，触摸显示屏还与中央处理器相连。

所述的示波器还包括一电源模块，电源模块分别为所述信号采集模块、信号调理模块、A/D转换模块、存储模块、整形电路、主控器、数据处理模块、串口电路、中央处理器、信号发生器和触摸显示屏提供电源。

手持式多功能双通道触摸示波器使用方法，它包括以下步骤：

S1：初始化设置：获取触摸显示屏的输入的包含显示方式的信息，将包含显示方式的信息通过串口电路发送至数据处理模块；

S2：采集被测信号，并将被测信号进行衰减、放大和A/D转换处理，并将经过A/D转换处理的数字信号存储在存储模块中；

S3：对放大后的被测信号进行整形转换，并计算被测信号的参数信息，包括被测信号的频率、电压最大最小值、峰峰值、平均值、周期和占空比，并将计算后的参数信息发送至数据处理模块；

S4：数据处理模块根据显示方式将被测信号信息转换成二维坐标值，并将被测信号的参数信息、二维坐标值和被测信号的电压信息通过串口电路发送至中央处理器；

S5：中央处理器对接收到的二维坐标值信息、被测信号的参数信息进行存储，控制信号发生器产生对应的波形并显示在显示触摸屏上；

S6：观察被测信号的波形，并通过触摸显示屏对波形进行调节，查看波形参数。

本发明的有益效果是：

1、具有正弦、余弦和方波三种波形的输出，较之传统的单一方波，使用范围更广；

2、频率、幅值和占空比等参数均通过触摸显示屏自由调整，采用触摸显示屏代替传统的按键等外设，减小了设备的体积，使得示波器携带方便。

附图说明

图1为本发明的示波器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案，但本发明所保护的内容不局限于以下所述。

如图1所示，手持式多功能双通道触摸示波器，它包括以下模块：

信号采集模块，用于获取被测信号，并对获取的被测信号依次进行采样和量化；

信号调理模块：对量化后的信号进行衰减和放大处理；

A/D转换模块：将经过放大处理后的被测信号转化为数字信号信息，所述数字信号信息包含被测信号的电压信息；

存储模块：将A/D转换模块转换后的数字信号信息进行先入先出存储；

整形电路：用于将所述放大模块放大后的被测信号转换成正弦、余弦或方波信号；

主控器：用于获取所述整形电路转换后的正弦、余弦或方波信号，计算被测信号的参数信息，包括被测信号的频率、电压最大最小值、峰峰值、平均值、周期和占空比，并将计算后的参数信息发送至数据处理模块；

数据处理模块：用于获取A/D转换模块转换后的数字信号信息和主控器发送的被测信号的参数信息以及串口电路发送的包含显示方式的信息，根据所述显示方式将所述被测信号信息转换成二维坐标值，并将被测信号的参数信息、二维坐标值和被测信号的电压信息发送至串口电路；

串口电路：用于接收中央处理器发送的包含显示方式的信息，并将包含显示方式的信息发送至数据处理模块，以及将数据处理模块发送的被测信号的参数信息和二维坐标值信息转发至中央处理器；

中央处理器：对接收到的二维坐标值信息、被测信号的参数信息进行存储，控制信号发生器产生对应的波形，同时对触摸显示屏的参数输入进行处理；

触摸显示屏：显示被测信号的波形和参数，同时提供人机交互界面，通过触摸屏输入控制参数；

信号采集模块的输出与信号调理模块相连，信号调理模块的输出分别与A/D转换模块和整形电路连接，整形电路的输出通过主控器与数据处理模块相连，A/D转换模块的输出分别连接存储模块和数据处理模块，数据处理模块通过串口电路与中央处理器相连，中央处理器的输出与信号发生器连接，信号发生器的输出连接触摸显示屏，触摸显示屏还与中央处理器相连。

所述的示波器还包括一电源模块，电源模块分别为所述信号采集模块、信号调理模块、A/D转换模块、存储模块、整形电路、主控器、数据处理模块、串口电路、中央处理器、信号发生器和触摸显示屏提供电源。

手持式多功能双通道触摸示波器使用方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1：初始化设置：获取触摸显示屏的输入的包含显示方式的信息，将包含显示方式的信息通过串口电路发送至数据处理模块；

S2：采集被测信号，并将被测信号进行衰减、放大和A/D转换处理，并将经过A/D转换处理的数字信号存储在存储模块中；

S3：对放大后的被测信号进行整形转换，并计算被测信号的参数信息，包括被测信号的频率、电压最大最小值、峰峰值、平均值、周期和占空比，并将计算后的参数信息发送至数据处理模块；

S4：数据处理模块根据显示方式将被测信号信息转换成二维坐标值，并将被测信号的参数信息、二维坐标值和被测信号的电压信息通过串口电路发送至中央处理器；

S5：中央处理器对接收到的二维坐标值信息、被测信号的参数信息进行存储，控制信号发生器产生对应的波形并显示在显示触摸屏上；

S6：观察被测信号的波形，并通过触摸显示屏对波形进行调节，查看波形参数。

Claims (3)

1.手持式多功能双通道触摸示波器，包括频率、幅值和占空比在内的参数均通过触摸显示屏自由调整，其特征在于：示波器包括以下模块：

信号采集模块，用于获取被测信号，并对获取的被测信号依次进行采样和量化；

信号调理模块：对量化后的信号进行衰减和放大处理；

A/D转换模块：将经过放大处理后的被测信号转化为数字信号信息，所述数字信号信息包含被测信号的电压信息；

存储模块：将A/D转换模块转换后的数字信号信息进行先入先出存储；

整形电路：用于将所述放大模块放大后的被测信号转换成正弦、余弦或方波信号；

主控器：用于获取所述整形电路转换后的正弦、余弦或方波信号，计算被测信号的参数信息，包括被测信号的频率、电压最大最小值、峰峰值、平均值、周期和占空比，并将计算后的参数信息发送至数据处理模块；

数据处理模块：用于获取A/D转换模块转换后的数字信号信息和主控器发送的被测信号的参数信息以及串口电路发送的包含显示方式的信息，根据所述显示方式将所述被测信号信息转换成二维坐标值，并将被测信号的参数信息、二维坐标值和被测信号的电压信息发送至串口电路；

串口电路：用于接收中央处理器发送的包含显示方式的信息，并将包含显示方式的信息发送至数据处理模块，以及将数据处理模块发送的被测信号的参数信息和二维坐标值信息转发至中央处理器；

中央处理器：对接收到的二维坐标值信息、被测信号的参数信息进行存储，控制信号发生器产生对应的波形，同时对触摸显示屏的参数输入进行处理；

触摸显示屏：显示被测信号的波形和参数，同时提供人机交互界面，通过触摸屏输入控制参数；

信号采集模块的输出与信号调理模块相连，信号调理模块的输出分别与A/D转换模块和整形电路连接，整形电路的输出通过主控器与数据处理模块相连，A/D转换模块的输出分别连接存储模块和数据处理模块，数据处理模块通过串口电路与中央处理器相连，中央处理器的输出与信号发生器连接，信号发生器的输出连接触摸显示屏，触摸显示屏还与中央处理器相连。

2. 根据权利要求1所述的手持式多功能双通道触摸示波器，其特征在于：所述的示波器还包括一电源模块，电源模块分别为所述信号采集模块、信号调理模块、A/D转换模块、存储模块、整形电路、主控器、数据处理模块、串口电路、中央处理器、信号发生器和触摸显示屏提供电源。

3. 如权利要求1或2所述的手持式多功能双通道触摸示波器使用方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1：初始化设置：获取触摸显示屏的输入的包含显示方式的信息，将包含显示方式的信息通过串口电路发送至数据处理模块；

S2：采集被测信号，并将被测信号进行衰减、放大和A/D转换处理，并将经过A/D转换处理的数字信号存储在存储模块中；

S3：对放大后的被测信号进行整形转换，并计算被测信号的参数信息，包括被测信号的频率、电压最大最小值、峰峰值、平均值、周期和占空比，并将计算后的参数信息发送至数据处理模块；

S4：数据处理模块根据显示方式将被测信号信息转换成二维坐标值，并将被测信号的参数信息、二维坐标值和被测信号的电压信息通过串口电路发送至中央处理器；

S5：中央处理器对接收到的二维坐标值信息、被测信号的参数信息进行存储，控制信号发生器产生对应的波形并显示在显示触摸屏上；

S6：观察被测信号的波形，并通过触摸显示屏对波形进行调节，查看波形参数。