一、數(shù)字示波表的由來(lái)
數(shù)字示波表出身“豪門”。祖先要追敘到20世紀(jì)40年代。雷達(dá)和電視的出現(xiàn)需要性能良好的波形觀察工具，這時(shí)候模擬示波器興起，到70年代達(dá)到高峰。隨后，高速A/D采樣技術(shù)的應(yīng)用及大規(guī)模集成電路的產(chǎn)生，為數(shù)字示波器設(shè)計(jì)、普及提供了充分的基礎(chǔ)空間。由于數(shù)字示波器能充分利用記憶、存儲(chǔ)和處理，以及多種觸發(fā)和預(yù)前觸發(fā)能力，解決了模擬示波器長(zhǎng)久以來(lái)難以解決的對(duì)高速過(guò)程、瞬間過(guò)程記錄和重現(xiàn)的難題。從此，數(shù)字示波器異軍突起，大有全面取代模擬示波器之勢(shì)。
數(shù)字示波表是在數(shù)字存儲(chǔ)示波器基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)一種新型便于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、維修使用的手持型儀表。高速采樣技術(shù)的成熟，液晶顯示器件的普及都為數(shù)字示波表發(fā)展鋪平了道路。數(shù)字示波表覆蓋了數(shù)字存儲(chǔ)示波器的基本功能；完成對(duì)被測(cè)信號(hào)波形捕獲和顯示、并自動(dòng)計(jì)算處理、提取峰峰值、平均值、有效值、頻率、周期等信號(hào)參數(shù)，還可以測(cè)量電阻值、二極管正向壓降、開路短路；采取直流供電，體積小巧，重量輕，攜帶使用方便、可靠。因而被稱為掌上數(shù)字示波表和工業(yè)示波器，特別在家用電器、工業(yè)電器設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試、快速故障診斷排除、設(shè)備運(yùn)行狀況監(jiān)測(cè)、日常檢查維護(hù)，以及野外移動(dòng)作業(yè)等場(chǎng)合，不必繼續(xù)搬運(yùn)笨重的臺(tái)式示波器上場(chǎng)。
目前常見的國(guó)外品牌數(shù)字示波表有Fluke、Tektronix、Metrix 、Hantek、Svmmit、Velleman、Metex等，其中美國(guó)福祿克（Fluke）作為數(shù)字示波表測(cè)量領(lǐng)域的行業(yè)龍頭，形成了強(qiáng)大的品牌效力，但其昂貴的價(jià)位，也使眾多家電維修人員只能望梅止渴。
從2000年起，國(guó)內(nèi)的一些院校、廠家開始研發(fā)數(shù)字示波表產(chǎn)品。主要的品牌有：成都五行、青島漢泰克、鄭州中健、鎮(zhèn)江思宇、漳州利利普、東莞優(yōu)利德、珠海伊萬(wàn)等等。由成都五行科技發(fā)展有限責(zé)任公司研制、開發(fā)的WX4451型數(shù)字示波表，可謂首款國(guó)產(chǎn)數(shù)字示波表；伊萬(wàn)科技開發(fā)的ET521A將數(shù)字示波表和視波萬(wàn)用表結(jié)合在一起，也是不錯(cuò)的創(chuàng)新。
圖1～圖8為市場(chǎng)上常見的數(shù)字示波表和視波萬(wàn)用表。
據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)資料顯示，近幾年國(guó)內(nèi)對(duì)數(shù)字示波表的需求量每年可達(dá)上萬(wàn)臺(tái)。因此，從行業(yè)需求上來(lái)看，20MHz帶寬的產(chǎn)品是目前市場(chǎng)的主流。正是由于面對(duì)這樣的市場(chǎng)需求，所以，國(guó)內(nèi)數(shù)字示波表生產(chǎn)企業(yè)都把基礎(chǔ)產(chǎn)品設(shè)定在20MHz帶寬、100MS/s采樣率的機(jī)型。美國(guó)福祿克（Fluke）公司銷售量較大的數(shù)字示波表為F123和F124兩個(gè)型號(hào)，其帶寬分別為20MHz和40MHz，采樣率為25MS/s。
二、數(shù)字示波表與視波萬(wàn)用表的區(qū)別
視波萬(wàn)用表的出現(xiàn)，彌補(bǔ)了萬(wàn)用表不能觀測(cè)波形的缺憾，非常適合家電維修者使用，本文將立足不同視角，對(duì)數(shù)字示波表和視波萬(wàn)用表加以區(qū)別。
1.出身不同
數(shù)字示波表是從模擬示波器→數(shù)字讀出示波器→數(shù)字存儲(chǔ)示波器→數(shù)字示波表發(fā)展而來(lái)；
視波表是從指針式萬(wàn)用表→數(shù)字萬(wàn)用表→視波萬(wàn)用表發(fā)展而來(lái)。
2.用途不同
數(shù)字示波表是用來(lái)滿足對(duì)測(cè)試對(duì)象的波形作出定量的分析，尤其工作在高頻狀態(tài)下；
視波表是作為測(cè)量過(guò)程中，觀察被測(cè)信號(hào)是否正常的一種手段，主要工作在音頻或工頻范圍內(nèi)。
3.功能不同
數(shù)字示波表追求的是采樣高速度、模擬寬頻帶、豐富的數(shù)學(xué)運(yùn)算、指示精度以dB為單位；
視波表則以雙積分A/D采樣為測(cè)量結(jié)果，運(yùn)用高速采樣就是為了觀測(cè)波形，不影響測(cè)量精度；不犧牲輸入阻抗，具備萬(wàn)用表所有功能；
4.操作不同
數(shù)字示波表已經(jīng)考慮傳統(tǒng)示波器使用習(xí)慣，從波形分析角度，也需要約20個(gè)以上的按鍵配合，沒有使用過(guò)示波器的人不容易掌握；
視波表在傳統(tǒng)數(shù)字萬(wàn)用表基礎(chǔ)上擴(kuò)展為帶波形顯示，凡是使用過(guò)萬(wàn)用表的人群，只要按一個(gè)DIS鍵，就能自動(dòng)轉(zhuǎn)換為波形顯示，基本不需調(diào)節(jié)。
5.價(jià)格不同
數(shù)字示波表是采用高速A/D、高速CPU、FPGA等昂貴器件，成本高，售價(jià)在2000元到10000元以上；
視波表是以萬(wàn)用表芯片為核心，配以點(diǎn)陣液晶和帶高速A/D的CPU，成本相對(duì)較低，售價(jià)在幾百元不等。
6.前景不同
數(shù)字示波表是作為手持式儀器發(fā)展，面向更多的是專業(yè)工程技術(shù)人員；
視波表是作為測(cè)量工具發(fā)展，易于普及到每個(gè)使用萬(wàn)用表的人群。
數(shù)字示波表——可以表示出波形的表，強(qiáng)調(diào)的主體是儀器。
視波表——可以看得見波形的表，強(qiáng)調(diào)的主體是人。
在有些產(chǎn)品介紹中提到的萬(wàn)用數(shù)字示波表，只不過(guò)是在數(shù)字示波表中增加了部分萬(wàn)用表測(cè)量功能，其主體還是數(shù)字示波表。
這回想必你不再有疑問了吧？
三、視波表是第三代的萬(wàn)用表
依上面比較可見，視波萬(wàn)用表則出身“平民”世家。從指針萬(wàn)用表到數(shù)字萬(wàn)用表歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)成為電工，電子必不可少的測(cè)量工具。但是，指針和數(shù)字萬(wàn)用表只能提供測(cè)量結(jié)果與數(shù)據(jù)，無(wú)法直觀區(qū)別信號(hào)和噪聲的瞬間特性，無(wú)法顯示在電路中非正弦信號(hào)的動(dòng)態(tài)及干擾信號(hào)的嚴(yán)重程度，就無(wú)法對(duì)引起故障的根本原因作出分析。
“視波表”顧名思義，就是看到波形的表。視波表的波形再現(xiàn)與數(shù)字示波表有著根本的不同；數(shù)字示波表主要用來(lái)進(jìn)行波形分析和波形記錄，注重頻率響應(yīng)寬范圍，操作相對(duì)要繁雜許多；而視波表強(qiáng)調(diào)測(cè)量功能的準(zhǔn)確性，波形再現(xiàn)僅是現(xiàn)場(chǎng)故障診斷的輔助手段，所有測(cè)量參數(shù)都是雙積分A/D測(cè)量的結(jié)果，并以數(shù)碼形式顯示出來(lái)，更準(zhǔn)確直觀。
市場(chǎng)調(diào)查表明，擁有示波器的群體，測(cè)量高頻信號(hào)，對(duì)被測(cè)波形做出詳盡的分析，只占40%左右，眾多使用者是用來(lái)觀測(cè)100kHz以下的低頻信號(hào)，如可控硅整流器、開關(guān)電源的脈沖調(diào)寬電路、微處理器給出的邏輯控制信號(hào)、通信協(xié)議之間的數(shù)字信號(hào)、 總線控制等等，其間絕大部分波形的觀測(cè)也只是定性的分析，如波形有無(wú)、是否正常。在這種情況下，選擇數(shù)字示波器實(shí)際上是種浪費(fèi)。視波萬(wàn)用表的出現(xiàn)，給這樣的使用群體帶來(lái)更多的選擇余地。
在20世紀(jì)80年代初，當(dāng)數(shù)字萬(wàn)用表出現(xiàn)時(shí)，人們已經(jīng)感覺科技進(jìn)步給電子、電工檢測(cè)帶來(lái)的精確和便利。相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，帶波形顯示的萬(wàn)用表逐漸被人們所認(rèn)知。視波萬(wàn)用表是測(cè)量工具型儀表的一次變革，成為繼指針式萬(wàn)用表——數(shù)字萬(wàn)用表之后的第三代萬(wàn)用表。
目前市場(chǎng)上的視波萬(wàn)用表除具有大家熟悉的一般萬(wàn)用表的功能之外，還具有44kS/s到400kS/s的采樣速率，交流電壓測(cè)量帶寬和波形觀測(cè)從2kHz到50kHz。基本滿足萬(wàn)用表所有領(lǐng)域測(cè)量的需要。測(cè)量時(shí)通過(guò)“自動(dòng)”鍵的一鍵轉(zhuǎn)換，不需繁雜按鍵操作便可輕而易舉地看到波測(cè)信號(hào)的波形。能看到波形的萬(wàn)用表，測(cè)試中會(huì)發(fā)揮怎樣的作用，我會(huì)在應(yīng)用舉例中詳細(xì)介紹。
要想深入了解數(shù)字示波表和視波萬(wàn)用表的使用，有必要對(duì)其基本知識(shí)做個(gè)交待。
1．帶寬
隨著正弦波頻率增加，液晶顯示屏幕上所觀測(cè)的信號(hào)幅度下降到3dB（70.7％），在此頻點(diǎn)為數(shù)字示波表的帶寬。帶寬決定數(shù)字示波表對(duì)信號(hào)的基本測(cè)量能力。如果沒有足夠的帶寬，將無(wú)法測(cè)量高頻信號(hào)，幅度將出現(xiàn)失真，邊緣將會(huì)消失，細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)將被丟失；如果沒有足夠的帶寬，得到的信號(hào)所有特性，包含響鈴和振鳴等都毫無(wú)意義。影響帶寬的有二個(gè)方面；垂直通道模擬電路，包括輸入衰減、可變?cè)鲆娣糯蟮龋憩F(xiàn)為硬件電路對(duì)測(cè)量信號(hào)的衰減度。二是，下面提到的高速A/D的最高采樣率。
2．采樣率
高速A/D對(duì)信號(hào)采樣的頻率，單位為每秒采樣次數(shù)（S/s ）。最高采樣率是指在單一觸發(fā)中，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器能采集的最大采樣點(diǎn)數(shù)目。數(shù)字示波表的采樣速率越快，所顯示的波形的分辨率和清晰度就高，見圖9。前面所講目前多數(shù)數(shù)字示波表采樣速率為100MS/s,對(duì)應(yīng)20MHz的帶寬，每個(gè)測(cè)量周期僅采樣5個(gè)點(diǎn)。隨著采樣速率的提高，對(duì)應(yīng)示波器帶寬也隨之增加，價(jià)格也變得更加昂貴。
3． 記錄長(zhǎng)度
記錄長(zhǎng)度是指可被數(shù)字示波表一次性采集的波形點(diǎn)數(shù)，它由數(shù)字示波表的存儲(chǔ)容量決定，要增加存儲(chǔ)容量才能增加記錄長(zhǎng)度。如果你需要不間斷地捕捉一個(gè)脈沖串，則要求數(shù)字示波表有足夠大的存儲(chǔ)器以便捕捉整個(gè)事件。存儲(chǔ)深度是將所要捕捉的時(shí)間長(zhǎng)度除以精確重現(xiàn)信號(hào)所須的采樣速率。存儲(chǔ)深度與采樣速率密切相關(guān)，見圖10。
數(shù)字示波表還分為常規(guī)、單次、視頻不同的測(cè)量模式；垂直分辨率一般為8bit；垂直靈敏度從5mV/div～50V/div等等，在此不一一介紹
