相信對(duì)于電源工程師，示波器的功勞是不可替代的，一旦產(chǎn)品有問(wèn)題就需要抓波形，抓時(shí)序，測(cè)試準(zhǔn)確數(shù)值，以幫助工程師分析，處理，一切看波形說(shuō)話(huà)。對(duì)于電子工程師來(lái)說(shuō)，維護(hù)保養(yǎng)您的示波器，使其擁有更長(zhǎng)的壽命，長(zhǎng)久保持良好的性能狀態(tài)也是非常重要的。今天安泰測(cè)試送一大家一份泰克示波器維護(hù)保養(yǎng)手冊(cè)，同樣也也適用于其他品牌的示波器。

一、檢查和清潔：

預(yù)防性維修包括目視檢查和清潔示波器及使用時(shí)一般注意事項(xiàng)。

定期預(yù)防維護(hù)，可防止示波器故障，確保其可靠性。

在示波器發(fā)生維修或者調(diào)整之前，需要定期進(jìn)行示波 器的預(yù)防性維護(hù)。關(guān)于周期的問(wèn)題，多久做一次維護(hù) 取決于示波器使用環(huán)境的嚴(yán)重程度，例如在標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室中一般需要 3 個(gè)月進(jìn)行一次檢查和清潔，如果在比較惡劣環(huán)境并有較多灰塵的現(xiàn)場(chǎng)使用，則需要每個(gè)月甚至每?jī)芍苓M(jìn)行一次，具體根據(jù)情況而定。

注：每次檢查及清潔必須在機(jī)器關(guān)掉并且物理上電源線(xiàn)完全斷開(kāi)電壓的前提下進(jìn)行！

1. 顯示面板清理

面板為軟塑料屏幕，清潔時(shí)務(wù)必小心。

注意：

（1）不恰當(dāng)?shù)那逑磩┗蚍椒〞?huì)損壞平板顯示。

（2）避免使用研磨清潔劑或商用玻璃清潔劑清潔顯示器表面。

（3）避免將液體直接噴在顯示器表面。

（4）避免過(guò)度用力擦洗顯示器。

清潔顯示器表面可以用專(zhuān)用的潔凈室擦拭巾(如 Wypall 中效濕巾，#05701)。如果顯示器很臟，用蒸餾水或濃度為75%異丙醇溶液，輕輕擦拭顯示器表面。用力過(guò)度可能損壞顯示屏表面。

2. 外部清潔注意：為防止示波器受潮，只能使用濕潤(rùn)的擦拭布（避免有液體滴落）。

用干的無(wú)絨布或軟毛刷來(lái)清潔底盤(pán)及儀器的外表面。如果有任何污垢殘留，用抹布蘸75%異丙醇溶劑來(lái)擦拭。使用棉簽清潔控件和連接器周?chē)莫M窄空間。不要使用可能損壞底盤(pán)的研磨劑。

當(dāng)清理電源開(kāi)關(guān)時(shí)請(qǐng)使用潮濕的清潔巾，避免直接噴水或者弄濕開(kāi)關(guān)。

3. 外觀檢查

檢查示波器外部有無(wú)損壞、磨損和缺件，使用下表作為指南。立即修復(fù)可能引起人身傷害或?qū)е率静ㄆ鬟M(jìn)一步損壞的問(wèn)題。

4. 內(nèi)部檢查

因要求較專(zhuān)業(yè)且步驟復(fù)雜涉及到拆機(jī)，建議經(jīng)由廠家專(zhuān)業(yè)的工程師進(jìn)行檢查和維護(hù)。

二、示波器校準(zhǔn)

很多工程師在繁忙的測(cè)試工作中會(huì)忽略掉儀器的校準(zhǔn)，對(duì)于測(cè)試儀器校準(zhǔn)周期的要求并不是很清楚。有些工程師只是在有大的項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)才會(huì)想起測(cè)試儀器需要進(jìn)行校準(zhǔn)。大家忽略掉的校準(zhǔn)工作，對(duì)于示波器的使用壽命有著關(guān)鍵性的作用。

什么是校準(zhǔn)？

由有專(zhuān)業(yè)資質(zhì)的計(jì)量實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)，提供遠(yuǎn)高于待校準(zhǔn)設(shè)備的真正可溯源的外部標(biāo)準(zhǔn)源對(duì)待校準(zhǔn)儀器關(guān)鍵的性能指標(biāo)按照該類(lèi)儀器校準(zhǔn)條件進(jìn)行一項(xiàng)一項(xiàng)的驗(yàn)證，最終能全部通過(guò)其規(guī)格書(shū)指標(biāo)誤差范圍的工作過(guò)程。

校準(zhǔn)過(guò)程需要注意的關(guān)鍵點(diǎn)：校準(zhǔn)認(rèn)證資質(zhì)。在進(jìn)行校準(zhǔn)前要確定校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)單位是否具有校準(zhǔn)認(rèn)證資質(zhì)。

校準(zhǔn)的周期怎么規(guī)范呢？

1、對(duì)于絕大部分測(cè)試儀器來(lái)說(shuō)，業(yè)內(nèi)基本要求 1 年進(jìn)行一次校準(zhǔn)，例如示波器，萬(wàn)用表，信號(hào)發(fā)生器，探頭等。但是當(dāng)使用環(huán)境或者應(yīng)用的場(chǎng)景不同可能會(huì)有不同的校準(zhǔn)要求，例如在極端的測(cè)試環(huán)境下，或者關(guān)鍵測(cè)量時(shí)，可能要更頻繁的進(jìn)行儀器的校準(zhǔn)。

2、當(dāng)出現(xiàn)測(cè)試錯(cuò)誤，或者儀器的過(guò)載及跌落時(shí)，需要對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)確認(rèn)。

3、當(dāng)儀器進(jìn)行重大的系統(tǒng)更新或者硬件的指標(biāo)的更新，需要進(jìn)行返廠校準(zhǔn)。

符合規(guī)范的儀器校準(zhǔn)可以確保測(cè)試儀器的可靠性，延長(zhǎng)儀器的使用壽命，大大降低操作人員的安全隱患。例如，通過(guò)對(duì)測(cè)試儀器定期的校準(zhǔn)可以及早發(fā)現(xiàn)并排除潛在的風(fēng)險(xiǎn)，否則可能導(dǎo)致操作人員的人身傷害。

三、操作條件

示波器作為測(cè)試儀器，必須要知道其使用的環(huán)境及要 求，其中包括使用和存儲(chǔ)的環(huán)境條件及操作人員的操 作條件及測(cè)試信號(hào)的規(guī)格條件。

對(duì)于示波器尤其對(duì)于高頻信號(hào)測(cè)試示波器（至少2GHz 以上帶寬示波器）來(lái)說(shuō)尤其重要。

按下電源開(kāi)關(guān)之前，請(qǐng)將示波器連接到電中性基準(zhǔn)點(diǎn)， 如大地。避免ESD 靜電損壞，完成這一操作的方法 是將帶有三個(gè)插腳的電源線(xiàn)插到與大地相連的電源插 座。示波器接地對(duì)于安全性和精確測(cè)量都是必要的。 示波器需要與正在測(cè)試的所有電路共享同一接地端。 如果正在使用靜電敏感部件，請(qǐng)將自身接地。在您身體中累積的靜電可能損壞靜電敏感的部件。佩帶接地腕帶可以安全地將您身上的靜電荷傳至大地。

1、什么是 ESD? 感覺(jué)效應(yīng)

當(dāng) < 500V 時(shí)，你看不到、摸不著、聞不到 ESD 事件，但其仍能導(dǎo)致?lián)p壞

在 2000 V 時(shí)，你能感覺(jué)的到ESD

在 5000 V 時(shí)，你能聽(tīng)到ESD

在 10000 V 時(shí)，你能看到ESD

2、為什么要關(guān)注 ESD 損壞 ?

盡管ESD損壞更多地與有源設(shè)備相關(guān)，但不管是有源設(shè)備還是無(wú)源設(shè)備，都可能會(huì)發(fā)生ESD損壞。無(wú)源器件發(fā)生的ESD損壞包括：由于ESD生成的電流過(guò)高而給電阻器帶來(lái)熱破壞；由于ESD生成的電壓過(guò)高而使電容器發(fā)生電壓故障。有源器件發(fā)生的 ESD損壞包括：熱故障和中斷故障，以及更加復(fù)雜的故障機(jī)制，如金屬遷移和閉鎖。

3、為什么不提供足夠的內(nèi)部或外部 ESD保護(hù) ?

由于保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的寄生信號(hào)，在高速放大器輸入中增加 ,ESD 保護(hù)會(huì)降低速度性能。ESD 保護(hù)與信號(hào)速度性能之間總是一對(duì)矛盾。

一般來(lái)說(shuō)，由于性能提高，設(shè)備速度越高，體積會(huì)越小，對(duì)ESD放電也就越靈敏。基于這種原因，性能較高的測(cè)量設(shè)備對(duì)ESD的靈敏度一般要高于性能較低的測(cè)量設(shè)備。

4、總結(jié)：

ESD 靈敏度是一個(gè)設(shè)計(jì)問(wèn)題，而不是一個(gè)質(zhì)量問(wèn)題， 你躲不過(guò)高性能儀器設(shè)計(jì)的物理極限 !

高性能產(chǎn)品要求更快的IC工藝，因此設(shè)備尺寸會(huì)更小。

設(shè)備尺寸越小，ESD 靈敏度越高。

內(nèi)部ESD保護(hù)裝置的尺寸不能象信號(hào)設(shè)備的尺寸那樣成比例擴(kuò)大，因?yàn)镋SD保護(hù)需求保持相對(duì)固定。

但是，內(nèi)部ESD保護(hù)設(shè)備的尺寸必需縮小，以降低速度較高的性能所產(chǎn)生的寄生信號(hào)。

這些要求相互矛盾，因此需要設(shè)計(jì)在性能與ESD靈敏度之間折衷，以實(shí)現(xiàn)測(cè)量性能。

5、示波器發(fā)生 ESD 損壞有哪些癥狀 ?

儀器帶寬下降

SPC ( 信號(hào)路徑補(bǔ)償 ) 和自檢故障

故障可能會(huì)突然間開(kāi)始出現(xiàn)，因?yàn)樵谳^長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)可 能會(huì)有多個(gè)ESD事件，會(huì)積累足夠的損壞，阻礙 SPC 正確工作。

6、預(yù)防 ESD 損壞的推薦作法

保證測(cè)量設(shè)備、測(cè)試電路 (DUT) 和 ESD 保護(hù)元器件正確接地

只在具有 ESD 保護(hù)的區(qū)域中使用高性能測(cè)量設(shè)備

在不用時(shí)，把測(cè)量設(shè)備和探頭存放在有保護(hù)的環(huán)境中

對(duì)使用 ESD 靈敏設(shè)備的所有人員提供培訓(xùn)

隨時(shí)提供所有必要的設(shè)備(工作站, 腕帶, ESD外套, 腕帶檢驗(yàn)裝置 , 等等 )

檢查工作站墊 , 傳導(dǎo)表面 , 定期焊接

在使用測(cè)量設(shè)備時(shí)，檢查腕帶、腳帶及與DUT 的焊接連接

樣機(jī)留給客戶(hù)時(shí)，要配備最低數(shù)量的 ESD 保護(hù)設(shè)備

四、測(cè)試條件

明確示波器在不同阻抗條件下對(duì)信號(hào)輸入的要求，可以很大程度避免示波器因?yàn)檩斎胄盘?hào)超出量程能力導(dǎo)致的示波器的損壞，以下參數(shù)為直接輸入（未使用示波器探頭時(shí)）輸入指標(biāo)參數(shù)：

1、捕獲系統(tǒng)：1 MΩ

BNC 處中心導(dǎo)線(xiàn)與屏蔽之間的最大電壓為 400 V峰值 (DF ≤ 39.2%)， 130 MHZ 以下時(shí)的 250 VRMS 降額到 500 MHZ 時(shí)的 2.6 VRMS。

最大瞬時(shí)承受電壓是 ± 800 V 峰值。

對(duì)于穩(wěn)態(tài)正弦波形，200 kHz 以上時(shí)以 20 dB/10倍 頻程下降，至 3 MHz 及以上時(shí)為 13 Vpk。

2、捕獲系統(tǒng)：50W

BNC 處中心導(dǎo)線(xiàn)與屏蔽之間的最大輸入電壓為5 VRMS，峰值≤±20 V (DF ≤ 6.25%)

在操作示波器之前了解示波器使用的條件是非常重要的，能更好的保護(hù)您的設(shè)備，更好的保證示波器優(yōu)異的測(cè)試性能和穩(wěn)定性，是延長(zhǎng)示波器使用壽命的重要因素。

3、外部觸發(fā)：1 MW

BNC 處中心導(dǎo)線(xiàn)與屏蔽之間的最大電壓為400 V峰值 (DF ≤ 39.2%)，2 MHZ 以下時(shí)的 250 VRMS 降額到500MHZ 時(shí)的 5 VRMS。最大瞬時(shí)承受電壓是± 800 V 峰值。

對(duì)于穩(wěn)態(tài)正弦波形，200 kHz 以上時(shí)以 20 dB/10倍 頻程下降，至 3 MHz 及以上時(shí)為 13 V 峰值。

4、探頭電氣性能及指標(biāo)：

環(huán)境條件：

對(duì)于示波器操作人員來(lái)說(shuō)，首先應(yīng)了解該儀器使用的允許環(huán)境條件，這個(gè)分為工作和非工作狀態(tài)，對(duì)于很多測(cè)試場(chǎng)景來(lái)說(shuō)非常重要，尤其面對(duì)惡劣的測(cè)試環(huán)境，除掉可能測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確不穩(wěn)定以外，可能還會(huì)導(dǎo)致機(jī)器的損壞。

以下以泰克 DPO4000 為例介紹示波器使用的環(huán)境條件。

溫度： 工作狀態(tài)：+0℃ 到 +50℃ 非工作狀態(tài)：-20℃到 +60℃

濕度： 工作狀態(tài)：高溫：40℃ 到 50℃，0% 到 60% RH 工作狀態(tài)：低溫：0℃到 40℃，10 到 90% RH 非工作狀態(tài)：高溫：40℃到 60℃，5 到 60% RH 非工作狀態(tài)：低溫：0℃到 40℃，5 到 90% RH

海拔高度： 工作狀態(tài)：3,000 米（約 10,000 英尺） 非工作狀態(tài)海拔高度：12,192 米（40,000 英尺 )

隨機(jī)振動(dòng)： 工作狀態(tài)：0.31 GRMS，5 - 500 Hz,，每個(gè)坐標(biāo)軸 10 分鐘，3 個(gè)坐標(biāo)軸（共 30 分鐘） 非工作狀態(tài)：2.46 GRMS，5 - 500 Hz,，每個(gè)坐標(biāo)軸 10 分鐘，3 個(gè)坐標(biāo)軸（共 30 分鐘）

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