RIGOL數(shù)字示波器優(yōu)化打火機生產(chǎn)線自動化測量

　　近幾年中國打火機市場發(fā)展突飛猛進，不僅在國內(nèi)市場表現(xiàn)活躍，更在世界市場上取得了驕人的成績。據(jù)統(tǒng)計，全球每年的打火機需求量為160億只，而中國打火機產(chǎn)量就能達到100億只左右，年銷售額70億元人民幣，約占世界打火機生產(chǎn)量的70％。

　　目前中國國內(nèi)大部分打火機生產(chǎn)都是采用壓電效應(yīng)技術(shù)。壓電效應(yīng)是某些介質(zhì)在力的作用下產(chǎn)生形變時，在介質(zhì)表面出現(xiàn)異種電荷的現(xiàn)象。這種實現(xiàn)力 ──電轉(zhuǎn)換等功能的神奇效應(yīng)已被應(yīng)用到與生產(chǎn)、生活、軍事、科技密切相關(guān)的許多領(lǐng)域，國內(nèi)的打火機廠商基本都是選用壓電陶瓷作為原材料。

　　在打火機的生產(chǎn)過程中測量陶瓷元件產(chǎn)生的瞬間電壓是非常重要的工作，在傳統(tǒng)的生產(chǎn)線上，國內(nèi)打火機廠商缺乏專業(yè)測量儀器，市場上唯一的打火機電子測試儀功能單一，不能進行擴充應(yīng)用，并且操作復(fù)雜，無法實現(xiàn)自動化，再加上昂貴的價格，導(dǎo)致其無法為打火機生產(chǎn)廠商提供價值。

　　如果選用其他儀器進行測量，因為電壓脈沖持續(xù)時間甚短，指針慣性較大，導(dǎo)致普通指針式多用電表的指針無法同步體現(xiàn)電壓的變化最大幅偏轉(zhuǎn)；由于液晶顯示響應(yīng)速度較慢，普通的數(shù)字顯示型多用電表也來不及顯示最高瞬間電壓，只能顯示電壓降落（較平緩階段）過程中的隨機電壓讀數(shù)，同樣不能實際應(yīng)用。因此，只有高性能的數(shù)字示波器才具有對此的測試能力，例如本則案例中在溫州部分生產(chǎn)線開始使用的北京普源精儀科技有限責(zé)任公司（RIGOL）DS1000數(shù)字示波器。

　　RIGOL數(shù)字示波器應(yīng)用測試方案

　　RIGOL推出的DS1000系列高性能數(shù)字示波器帶寬達到100M，實時采樣率400MSa/s，存儲深度1M采樣點，廣泛應(yīng)用于電子線路測試、混合信號電路測量等眾多領(lǐng)域。在打火機瞬時電壓測試中RIGOL DS1000發(fā)揮著巨大的優(yōu)勢。用RIGOL DS1000示波器測量打火機電壓波形和脈沖持續(xù)時間的過程如下：

　　第一步，設(shè)置探頭和CH1 通道的衰減系數(shù)為1：1000。

　　第二步，進行觸發(fā)設(shè)定。按下觸發(fā)（TRIGGER）控制區(qū)域“MENU”按鈕，顯示觸發(fā)設(shè)置菜單。在此菜單下分別應(yīng)用1～5號菜單操作鍵設(shè)置觸發(fā)類型為“邊沿觸發(fā)”、邊沿類型為“上升沿”，信源選擇為“CH1”、觸發(fā)方式“單次”或“普通”，“觸發(fā)設(shè)置”耦合為“直流”。然后調(diào)整水平時基和垂直檔位至適合的范圍。接下來旋轉(zhuǎn)觸發(fā)（TRIGGER）控制區(qū)域“LEVEL”旋鈕，調(diào)整適合的觸發(fā)電平。最后按“RUN/STOP”執(zhí)行按鈕，等待符合觸發(fā)條件的信號出現(xiàn)。

壓電打火元

　　圖1 壓電打火元件 。
RIGOL DS1000單次和普通方式捕捉波形。

　　圖2 RIGOL DS1000單次和普通方式捕捉波形。

　　如果有某一信號達到設(shè)定的觸發(fā)電平，即采樣一次，顯示在屏幕上。(利用此功能即可以輕易捕捉到偶然發(fā)生的事件，例如壓電陶瓷受壓放電的波形變化：將觸發(fā)電平設(shè)置到剛剛高于正常波形電平，按“RUN/STOP”按鈕開始等待，則當(dāng)放電波形發(fā)生時，機器自動觸發(fā)并把觸發(fā)前后一段時間的波形記錄下來。)

　　測量過程最后一步，探頭輸入接線柱上的兩根導(dǎo)線的鱷魚夾需分別接在打火機壓電元件的兩個電極上。迅速按下黑色塑料壓桿，可以看到原來位于中央高度的水平亮線向上(或向下)跳動并保持。此時示波器上顯現(xiàn)幅值讀數(shù)為18.6kv，顯示脈沖下降沿時間8.6μs。調(diào)整光標(biāo)位置，得到脈沖持續(xù)時間約為 10.0μs。

　　RIGOL DS1000示波器的光標(biāo)追蹤測量方式是在被測波形上顯示十字光標(biāo)，通過移動光標(biāo)的水平位置，光標(biāo)自動在波形上定位，并顯示當(dāng)前定位點的水平、垂直坐標(biāo)和兩光標(biāo)間水平、垂直的增量。其中，水平坐標(biāo)以時間值顯示，垂直坐標(biāo)以電壓值顯示。

　　此外，還可以調(diào)用RIGOL DS1000示波器U盤存儲功能對放電波形進行保存。可以通過存儲菜單對示波器內(nèi)部存儲區(qū)和ΜSB存儲設(shè)備上的波形、設(shè)置文件進行保存與調(diào)出操作，也可以對ΜSB存儲設(shè)備上的波形文件、設(shè)置文件、位圖文件以及CSV文件進行新建和刪除操作，雖然不能刪除儀器內(nèi)部的存儲文件，但可將其覆蓋。

DS1000示波器光標(biāo)追蹤和全部測量。