如果您是电子爱好者、电气工程师或以任何方式涉足电子产品，您就会知道示波器是您不能没有的设备之一。
如果您刚开始工作或玩电子产品，那么您很快就会发现示波器是该领域必不可少的设备。
我对最佳全能范围的选择是 Rigol DS1054Z 数字示波器. 这是一款功能丰富且易于使用的设备，具有足够的采样率、触发和带宽。 很难以这个价格找到更好的 4 通道数字示波器。
但是，您可能正在寻找稍微不同的功能，例如便携性或更高的采样率，所以让我向您展示我在不同类别中排名前 5 位的最佳示波器。
| 最好的示波器 | 图片 |
| 最佳整体示波器： 瑞高 DS1054Z | 
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| 爱好者的最佳示波器： Silent Technologies SDS1202X-E | 
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| 适合初学者的最佳示波器： 汉泰DSO5072P | 
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| 最实惠的便携式迷你示波器： Signstek Nano ARM DS212 便携式 | 
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| 最好的高采样率示波器： 亿普 ADS1013D | 
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| 带 FFT 的最佳示波器: 汉泰DSO5102P |  （查看更多图片） |
| 带信号发生器的最佳示波器: 汉泰克2D72 |  （查看更多图片） |
在这篇文章中，我们将介绍：
什么是示波器？
示波器是电子工程师使用的重要工具，使他们能够可视化设备上的波形信号，以便进一步观察和解决问题。
几乎每个测试电子硬件的电子实验室都需要示波器。
它可用于多个研究领域，包括射频设计、电子电路设计、电子制造、电子设备的维修和维修。
示波器通常称为 O 型示波器。 它用于监视电路的振荡，因此得名。
示波器的主要目的是记录随时间变化的电信号。
大多数示波器会生成二维图形，x 轴为时间，y 轴为电压。
设备前面的控件使您可以查看输出并在水平和垂直方向上调整屏幕和比例，放大显示，聚焦和稳定信号。
这是 你如何阅读示波器的屏幕.
当今一些实验室仍在使用的最古老的示波器被称为 阴极射线示波器.
更现代的示波器使用 LCD（液晶显示器）以电子方式复制 CRT 的动作。
最复杂的示波器使用计算机来处理和显示波形。 这些计算机可以使用任何类型的显示器，包括 CRT、LCD、LED、OLED 和气体等离子。
了解有关示波器工作原理的更多信息：
采购指南：在示波器中寻找哪些功能
在选择示波器时考虑以下因素很重要。
带宽
示波器的带宽是指它可以测量的最大频率水平。
与高带宽示波器相比，低带宽示波器的频率响应范围相对较短。
根据“五法则”，示波器的带宽应至少是您使用的最大频率的五倍。
示波器最大的成本驱动因素之一是带宽。
具有 200 MHz 窄带宽的 o-scope 可以卖几百美元，然而，带宽为 1 GHz 的顶级示波器可以卖近 30,000 美元。
通道数
示波器上的通道数很重要。
传统上，全模拟示波器使用两个通道工作。 但是，较新的数字型号最多提供 4 个通道。
进一步了解 模拟示波器和数字示波器的区别在这里.
当您需要比较两个或多个信号时，额外的通道非常有用。 许多示波器一次可以读取多个信号，同时显示所有信号。
如果您刚开始使用电子产品，两个通道就足够了，任何额外的通道都会增加设备的成本。
采样率
采样对于完美地重构信号是必要的。 示波器的采样率是指设备每秒记录的观察次数。
自然，具有更高采样率的设备将为您提供更准确的结果。
内存
所有示波器都有内存，用于存储样本。 一旦内存已满，设备将自行清空，这意味着您可能会丢失数据。
最好选择内存大的机型，或者支持内存扩展的机型。 此功能通常称为内存深度。
类型
所以，如果你真的想深入研究这一部分，你会偶然发现一些你可能从未听说过的词。 但是，我们在这里的目的是让您对基本类型有一个相当简单和直接的理解。
模拟示波器
今天选择一台模拟示波器，无异于踏上一段穿越到过去的旅程。 模拟示波器几乎没有 DSO 无法超越的特性（如果有的话）。 除非你真的被它们的旧外观和感觉所吸引，否则它们不应该出现在你的首选列表中。
数字存储示波器 (DSO)
与模拟不同，DSO 以数字方式存储和分析信号。 与模拟相比，您获得的主要优势是存储的迹线明亮、清晰且写入速度非常快。 您可以无限期地存储跟踪，然后也可以从外部存储设备重新加载它们。 更不用说它们使用起来多么方便，这使得它们优于模拟设备。
外形
根据外形尺寸，您会在当今市场上找到三种基本类型的 DSO。
传统台式
这些通常更笨重，更喜欢呆在桌子上而不是四处游荡。 台式数字示波器将在性能方面表现最佳，显然成本更高。 借助 FFT 频谱分析、磁盘驱动器、PC 接口和打印选项等功能，您无法抱怨价格。
手持
顾名思义，这些将适合您的手臂，并且像大多数智能手机一样易于携带。 如果您一直在移动，手持式 DSO 具有明显的优势。 然而，便利是有代价的，因为它们往往显示不佳且电池寿命短。 与台式相比，它们也有点贵。
基于PC
尽管是新来者，但基于 PC 的示波器在受欢迎程度方面已经超过了台式同等产品。 看起来它们会一直存在，因为您可以在办公桌上的 PC 上使用它们。 这意味着您可以获得高分辨率显示器、闪电般的处理器和磁盘驱动器。 所有这些都是免费的！
带宽
获得带宽比您要测量的最大频率高五倍的示波器是一般的经验法则。 例如，如果您的测量区域约为 100MHz，则瞄准带宽为 20MHz 的设备。 如果您输入与示波器相同带宽的信号，它将显示衰减和失真的图像。
采样率
对于 DSO，采样率以每秒兆样本 (MS/s) 或每秒千兆样本 (GS/s) 为单位指定。 此速率应至少是您要测量的最大频率的两倍。 但由于您需要至少五个样本才能准确地重建波形，因此请确保此数字尽可能高。
此外，您将获得两种不同的采样率：实时采样 (RTS) 和等效时间采样 (ETS)。 现在，ETS 仅在信号稳定且重复的情况下才有效，如果是瞬态信号，则不太可能有效。 不要被高速率所吸引，并检查它是否适用于所有信号或仅适用于重复信号。
上升时间
大多数数字工程师更喜欢比较上升时间与带宽。 上升时间越快，快速转换的关键细节就越精确。 如果制造商没有说明，您可以使用公式 k/带宽来计算上升时间，其中 k 在 0.35 之间（如果带宽 < 1GHz）。
记忆深度
示波器的内存深度控制在必须转储信号之前它可以存储多长时间。 具有高采样率但低内存的 DSO 只能在前几个时基上使用其完整采样率。
假设示波器能够以 100 MS/s 的速度进行采样。 现在，如果它有一个 1k 的缓冲存储器，那么采样率将仅限于 5 MS/s (1 k / 200 µs)。 当您放大特定信号时，这会变得更加清晰。
分辨率和准确性
现在大多数数字示波器都具有 8 位分辨率。 为了查看用于音频、汽车或环境监测的模拟信号，请选择具有 12 位或 16 位分辨率的示波器。 虽然大多数 8 位示波器的精度在 3% 到 5% 之间，但您可以通过更高的分辨率实现高达 1% 的精度。
触发能力
触发控件可方便地稳定重复波形和捕获单次波形。 大多数 DSO 提供几乎相同的基本触发选项。 您可以根据测量的信号类型寻找更高级的功能。 例如脉冲触发器可能证明对数字信号有用。
输入范围
在当今的示波器中，您将获得从 ±50 mV 到 ±50 V 的可选满量程输入范围。 但是，请确保示波器对于您要测量的信号具有足够小的电压范围。 如果您通常测量小信号（小于 12 mV），则分辨率为 16 至 50 位的示波器应该可以做得相当好。
探头
典型的探头允许在 1:1 和 10:1 衰减之间切换。 始终使用 10:1 设置进行过载保护。 当用于 200 MHz 以上的快速信号时，无源探头很有趣。 有源 FET 探头在处理此类信号时表现更好。 对于高电压和三相电压，差分隔离探头是最佳解决方案。
通道
具有四个或更少通道的传统示波器可能不足以查看所有信号。 因此，您可能会寻找混合信号示波器 (MSO)。 它们提供 2 到 4 个模拟通道和多达 16 个用于逻辑时序的数字通道。 有了这些，您就可以忘记任何组合的逻辑分析仪或特殊软件。
记录长度
今天的示波器将允许您选择记录长度以优化细节级别。 您可以期望一台基本示波器能够存储超过 2000 个点，而稳定的正弦波信号需要大约 500 个点。要搜索抖动等不常见的瞬态，请至少选择一个记录长度较长的中端示波器。
自动化
确保示波器提供数学资料，例如平均值和 RMS 计算以及占空比，以获得即时结果。 您还可以在某些模型中找到更高级的数学函数，例如 FFT、积分、微分、平方根、标量，甚至是用户定义的变量。 如果你愿意花钱，这些绝对是值得的。
导航和分析
尝试确认用于快速导航和分析记录轨迹的高效工具。 这些工具包括放大事件、平移区域、播放暂停、搜索和标记等。 除此之外，您可以轻松定义类似于触发条件的各种标准。
应用支持
检查示波器是否支持高级应用程序。 例如，可以让您深入了解信号完整性、相关问题、原因和影响的应用程序。 RF 等其他应用程序将允许您查看频域中的信号并使用频谱图进行分析。 还有大量其他应用程序可用。
连接和扩展
考虑一个允许您访问网络打印和文件共享资源的范围。 寻找通用 USB 端口或 C 型端口，以便于数据传输或充电。 对于手持或便携式设备，请确保备用电池充足并且可以在任何地方充电。
响应
为了实现功能的最佳协调，设备必须提供方便且响应迅速的界面。 用于经常使用的调整的专用旋钮、用于即时设置的默认按钮和语言支持是为此目的的一些要求。
最好的示波器评论
让我们深入了解可用的最佳示波器的评论，看看哪一款可能适合您的需求。
最佳整体示波器：Rigol DS1054Z
Rigol DS1054Z 是我首选的 o-scope。
它是一款坚固的低端数字示波器，其众多功能和经济实惠使其成为家庭使用和学者的理想选择。
它提供的数学函数对学生来说是无价的。
凭借 50 MHz 的总带宽容量，它允许高达 3000 efms/s 的总波形捕获率，这对于这个价格范围内的设备来说是很高的。
如果需要，带宽可以升级到 100 MHz。
它有四个通道和 7 英寸显示屏，分辨率为 800 x 480 像素，足以同时显示所有四个通道。
这使其非常适合同时分析和比较多个信号。
它有一个 USB 连接器、LAN(LXI)（您可以连接以太网电缆）和 AUX 输出。
它还提供实时波形记录、回放、FFT 函数标准和各种数学函数，使其成为学生和爱好者的最佳示波器之一。
屏幕又大又亮，具有类似于模拟示波器的信号强度设置。 采样率和内存性价比不错，带宽可以升级。
与其他一些单位相比，它的尺寸相当笨重，长时间携带可能会很累。
外壳由耐用、耐刮擦的塑料制成，所有按钮和连接都是坚固的。 这款示波器的整体制造质量与昂贵的顶级品牌一样好。 附带校准证书。
有趣的方面
如果您正在寻找一款经济实惠的示波器，DS1054Z 肯定值得您关注。 它提供的物有所值的规格好得令人难以置信。 创新技术、强大的触发功能、广泛的分析能力，不胜枚举。
Rigol DS1054Z 是一款台式机身式数字示波器，重量不超过 6.6 磅。 然而，带来所有便利的并不是结构良好的机身。 您还将收到两个 RP2200 双无源探头，以获得更方便的用户界面。
与它的价格标签相比，四个通道的 50 MHz 带宽确实令人印象深刻。 这款经济型设备还提供高达每秒 30,000 个波形的波形捕获率。 挺快的吧？ 最重要的是，它还具有 1G Sa/s 的实时采样率。
至于存储内存，你会得到一个 12 Mpt 的内存，预装了这个内存。 但是，它还提供 USB 连接和可选的 24Mpts 内存深度，以防您需要额外的存储空间。
除此之外，Rigol 还为屏幕实施了创新的超视技术。 由于这一增强功能，显示器可以显示多个强度级别的波形。 正因为如此，略低的分辨率才变得合理。
特征
- 带宽：提供 50 MHz 带宽范围，可升级至 100 MHz
- 通道：在四个通道上运行
- 采样率：波形捕获率高达 3000 efms/s
- 内存：它带有 12Mpts 的内存，可升级到 24Mpts（购买 MEM-DS1000Z）。
- USB连接器
- 多种数学函数，非常适合学生
- 校准证书
爱好者的最佳示波器：Siglent Technologies SDS1202X-E
这是一款功能丰富的产品，价格极具竞争力，是爱好者的绝佳选择。
SDS1202X-E 数字示波器具有一系列有用的功能，这些功能通常被其他制造商归类为可选附加功能。
这些通常要付出相当大的代价！
Siglent 示波器的突出特点之一是其历史波形记录和顺序触发功能。
此功能允许用户存储已触发的波形以供下次查看和分析。
SDS1202X-E 采用新一代 Spo 技术，可提供出色的信号保真度和性能。
这款流畅的软件意味着您无需等待界面赶上。 系统噪音也低于许多同类产品。
这款数字示波器提供 200 MHz 的测量带宽，以 1 GSa/sec 的速率进行实时采样，可存储 14 万个测量点。
它包括您期望的所有标准接口：标准串行总线触发和解码，支持 IIC、SPI、UART、RS232、CAN 和 LIN。
SDS-1202X-E 还具有直观的界面，非常易于使用。 最常进行的测量可以通过其触摸屏界面轻松访问。
对于入门级示波器，这是一款价格优惠的出色产品。
有趣的方面
200MHz SDS1202X-E 引起了一些轰动，因为它是酷炫功能和经济实惠的理想组合。 由于其门限和缩放测量，您可以指定波形数据分析的任意间隔。 因此，您会注意到任何无关数据导致的错误率显着降低。
此外，它还具有基于硬件的功能，每秒可处理多达 40,000 个通过失败的决定。 它可以快速生成您定义的测试模板，并提供跟踪掩码比较。 因此，您会发现它适用于长期信号监测或自动化生产线测试。
它有这个新的数学协处理器，允许对输入信号进行 FFT 分析，每个波形最多 1M 样本！ 因此，您将获得具有更快刷新率的高频分辨率。 虽然这会提高速度，但所有数据点的 14M 点测量将确保准确性。
你猜怎么了？ 您现在也可以播放最新触发的事件。 因为有一个历史函数使用分段内存来存储触发事件。 此外，您可以以表格的形式直观地显示总线协议信息。
您还可以控制 USB AWG 模块或扫描独立 SIGLENT 设备的幅度和相位频率。 它的嵌入式网络服务器将通过从一个简单的网页控制 USB WIFI 来帮助您远程排除故障。
特征
- 带宽：提供 100 MHz-200 MHz 选项。 使用 Spo 技术，提供出色的信号保真度和性能
- 通道：提供 2 和 4 通道选项。
- 采样率: 1GSa/sec 的采样率
- 内存：具有历史波形记录和顺序触发功能
- 非常用户友好
- 低系统噪音
适合初学者的最佳示波器：Hantek DSO5072P
Hantek DSO5072P 仅提供两个通道，是学习使用该设备的初学者的理想示波器。
如果您刚开始使用电子产品，那么两个频道就足以满足您的需求，任何额外的频道只会增加成本。
对于初学者来说，这款示波器是一个非常好的选择，因为它提供了出色的用户界面和直观的菜单。 它也很实惠。
70 MHz 的带宽和 12 Mpts 到 24 Mpts 的内存深度足以满足大多数应用的需求。
大型 7 英寸彩色显示屏提供高可见度，即使在明亮的阳光下也易于阅读。 它的重量为 4.19 磅，非常轻巧且易于携带，并且具有保护其免受刮擦和损坏的涂层。
虽然它不支持以太网或 Wi-Fi 网络连接，但它支持使用 Windows 10 PC 进行外部操作的 USB 连接。
先进的触发模式功能包括边沿、斜率、超时、线路可选和脉冲宽度，这使得该设备适用于各种模拟。
特征
- 带宽: 200/100/70MHz 带宽
- 通道: 两个频道
- 采样率: 实时采样率高达 1GSa/s
- 内存: 12Mpts 到 24 Mpts
- 出色的用户界面
- 经济实惠
- 显示屏在所有光线条件下都提供高可见度
- 非常轻巧
最实惠的迷你示波器：Signstek Nano ARM DS212 Portable
这款小型手持式示波器非常适合进行中的电子测试。 它非常紧凑，可以轻松安装 在您的电工工具带中.
Signstek Nano 易于操作，所有设置和几乎所有操作都使用两个指轮。
USB 闪存内置于本机中。 有一个 8 MB 的存储区域。
数据可以存储为数据点或显示为 .bmp 文件。 设备上的 USB 端口用于为电池充电或连接到计算机。
设备的目录将显示，数据或图像可能会传输到计算机。
这是一个 2 通道数字示波器。 配备320*240彩色显示屏、8M存储卡（U盘）、可充电锂电池。
内置信号发生器对频率和PPV进行基本波形和调整，测量准确。
虽然它由锂离子电池供电，但最长可持续使用两个小时。
特征
- 带宽：1MHz带宽
- 通道: 两个频道
- 采样率: 10MSa/s 最大。 采样率
- 内存：样本存储深度：8K
- 手持式，操作方便。 使用两个指轮进行所有设置。
- 本机内置 USB 闪存
- 网站上提供了详细的手册
- 电池最多可以使用两个小时
最佳高采样率示波器：YEAPOOK ADS1013D
YEAPOOK ADS1013D 手持式数字示波器以非常合理的价格提供了一系列先进的功能，包括高采样率。
内置的 6000mAh 锂电池对于需要长时间使用示波器的人来说是一个特别有用的功能。
它使您可以在一次充满电的情况下使用该设备长达 4 小时。
它具有触发模式——自动、正常和单次——以捕获瞬时波形。 示波器还配备了高压保护模块，允许您在高达 400V 的电压下操作该单元。
Yeapook 的示波器有 2 个通道，模拟带宽水平为 100 MHz，实时采样率为 1 GSa/s。
显示界面方面，采用7英寸液晶触摸屏，分辨率为800×480像素，查看清晰方便。
这款示波器非常轻巧便携。 它具有纤薄的机身，尺寸为 7.08 x 4.72 x 1.57 英寸，便于操作。
存储容量为 1 GB，这意味着您可以存储多达 1000 个屏幕截图和 1000 组波形数据。
特征
- 带宽：100兆赫带宽
- 通道：2个频道
- 采样率: 1 GSa/s 采样率
- 内存: 1 GB 内存
- 6000mAh 锂电池 – 一次充满电可连续使用 4 小时
- 超薄设计，重量轻
- 安全电压保护模块
最佳 FFT 示波器：Hantek DSO5102P
有趣的方面
对于入门级示波器，Hantek DSO5102P 是一个相当不错的交易，这要归功于它提供的许多高端规格。 100MHz 的带宽、1GSa/s 的采样率和高达 40K 的记录长度只是其几个令人兴奋的特性中的一小部分。
您可能想到的每个功能都包含在此范围内。 首先，它有一个由几个有用按钮组成的前面板。 您可以将它们用于垂直和水平对齐，甚至缩放调整。
尽管功能列表很长，但设置此设备是一件很容易的事。 更不用说菜单选项有多直观了。 无论您是初学者还是专业人士，您都一定会爱上它几乎毫不费力的用户界面。
除此之外，关于信号特性测量的最细微的问题都不会出现在您的视线范围内。 例如，您可以通过单击按钮检查频率、周期、平均值和峰峰值电压等内容。 除此之外，您还会发现用于测量电压间隔和特定时间的光标。
除此之外，它还配备了一个 1KHz 方波探头，用于更快的测试和校准。 您不仅可以同时读取两个不同的通道，还可以对信号进行数学计算。 所有这些，更重要的是，您甚至可以应用快速傅里叶变换 (FFT) 算法。
陷阱
- 只有两个频道可用。
带信号发生器的最佳示波器：Hantek 2D72
有趣的方面
随着时间的流逝，典型的台式设备由于缺乏便携性而失去了魅力。 牢记这一点，Hantek 为我们带来了一个相当便携的选择，即 2D72。 我们正在谈论的更多的是一种多功能设备，由三个通用测试仪器的功能组成。
话虽如此，您可以将其用作 70MHz 示波器，速度为 250Msa/s。 对于三合一设备，这些数字远远超出预期。 最重要的是，您可以获得一个波形发生器功能，可以输出几乎所有您需要的形状的波形。
此外，该设备可以作为万用表很好地工作。 它会自动为您测量频率和幅度，非常准确。 还有一个自我校准功能，使它看起来更加轻松。
既然你会随身携带它，Hantek 已经使充电系统变得非常智能。 您可以通过 5V/2A 的大电流甚至传统的 USB 接口为锂电池充电。 此外，C型接口使充电和数据传输更加方便。
陷阱
- 只有两个频道可用。
- 屏幕有点太小了。
常见问题（FAQ）
对于极慢的信号，我应该使用哪种模式？
您可以使用滚动模式查看慢速信号。 它将帮助波形数据立即显示。 因此，您不必等待完整的波形记录。 例如，如果扫描长度为 XNUMX 个格，则您必须等待 XNUMX 秒，每格的速率为 XNUMX 秒。
必须接地连接到示波器吗？
是的，出于安全目的，您确实需要将示波器接地。 您的示波器需要与您通过它测试的任何电路共享相同的接地。 但是，您可能会发现一些示波器，其中不需要单独接地。
我可以用示波器测量交流电流吗？
理论上，你可以。 然而，大多数示波器只能测量电压而不是电流。 但是您可以测量分流电阻上的压降来计算安培数。 如果您使用带有内置电流表或万用表的设备，实际上会容易得多。
示波器可以测量电流吗？
大多数示波器只能直接测量电压，不能测量电流。 用示波器测量交流电流的一种方法是测量分流电阻上的压降。
示波器可以测量直流电压吗？
是的，它可以。 大多数示波器可以测量交流和直流电压。
示波器可以测量 RMS 电压吗？
不，它不能。 它只能跟踪电压的峰值。 但是一旦你测量了电压的峰值，你就可以使用适当的乘法来计算 RMS 值。
示波器可以显示声波吗？
除非您将声源直接连接到示波器，否则它无法显示原始声音信号。
由于声音信号不是电信号，因此您必须先使用麦克风将声音信号转换为电信号。
示波器探头可以互换吗？
很可能是的。 但是，您应该检查规格并确保两个示波器之间的探头兼容且电气相同。 它们偶尔会有所不同。
示波器的频率和带宽有什么区别？
频率是电路中振荡的量度。 带宽是传输的数据量。
谈到示波器时，触发器是什么？
有时，您正在测试的电路中会发生一次性事件。
触发功能 允许您通过重复显示信号的相似部分来稳定重复波形或一次性波形。
这使得重复波形看起来是静态的（即使它们不是）。
总结
既然您了解了可用的不同示波器及其各种功能和应用，您就可以更好地选择最适合您的用途的示波器。
您需要袖珍型示波器吗？ 还是采样率高的东西？ 有理想的选择可以满足您的需求和您的口袋。
阅读下： 电子焊接中使用哪些类型的助焊剂？
我是 Joost Nusselder，Tools Doctor 的创始人、内容营销人员和父亲。 我喜欢尝试新设备，自 2016 年以来，我一直与我的团队一起创建深入的博客文章，以帮助忠实的读者提供工具和制作技巧。
