[儀器學習] Keysight DSOX2002A Oscilloscope 示波器




最近朋友支援獻慶一台示波器，來幫忙研發工作。

器材很好，已經先進到無法使用了...


獻慶對示波器的使用印象還停留在大學，那冏冏的實驗課。反正就是那操作三部曲
  1. 開機
  2. 探棒勾在偵測點
  3. 按示波器上面的"自動設定(Auto scale)"紐，完工。
完不了工時，就是亂按，按到有穩定訊號出現為止。

一開始的訊號，可能長這樣，但波形一直亂跑，要調到有穩定的圖形為止。在不曉得自己在調什麼東西時，會浪費大量的時間，也無法確定調出來的結果是否合理。

這當然不是很好的操作法啦!

總之還是要來做一下功課。


官網資源及學習方式

官網資源

學這類型的儀器，在網路資源豐富的現在，最單純的方法就是去官網找資料。

官網資源:

Keysight DSOX2002A示波器，官網首頁。

剛進去時，伺服器會判斷我們在台灣，而把網頁切到中文的去。此時要把區域切換到"United States (美國)"或"United Kindom (英國)"，這樣獲得的資源通常會比較豐富。

學習方式

獻慶看到官網頁面上面有"YouTube Videos"，想說裡面可能有教學影片，可以快速看過，就學到東西。(簡單說就是想偷懶)

結果...

結果就是裡面的5支影片看完後，發現只是儀器的廣告，對學習幫助太小。另外，影片解析度未達1080p，畫面糊糊的，看起來也吃力。

參考資料:

偷懶失敗，那就要進入正規戰了。

直接找手冊(Manual)或指引(Guide)。更棒的是還找到兩本訓練手冊(Training Guide)。

資料量一下爆表，要好好做選擇了。

由於手冊有380頁，暫時先跳過。而兩本手冊各100頁左右，可以先看。英文的部分硬K就好，反正技術性英文，不會用太深的單字，如果看不懂的話，有可能是技術背景不足。

情境練習很重要

一般而言，儀器都會有操作手冊(Manual)，上面會有各個按鈕的功能介紹，但在看完數百頁的功能介紹後，可能還是不會操作儀器。這裡指的不會操作是說，在碰到不同的量測問題時，沒辦法很有效率地去活用設備量測。

此時，訓練手冊中的情境練習就很重要了，裡面會有許多的範例狀況，在學習解決這些範例狀況時，除了學習手冊中有效率的解決方案外，同時也可以思考遇到類似狀況時的解決方案。這樣在碰到實際問題時，將大大減少設計解決方案的時間。

基礎訓練手冊(Basic Training Guide)

Keysight 示波器，基礎訓練手冊。

100頁基的礎訓練手冊，英文手冊，感覺好像很多。不管怎樣，只能耐心下去K了。

內容包含: (簡單看一下就好，不用太認真到每個字看完)
1. Getting Started
    Oscilloscope Probing
    Getting Acquainted with the Front Panel
2. Basic Oscilloscope and WaveGen Measurement Labs
    Lab #1: Making Measurements on Sine Waves
    Lab #2: Learning the Basics of Oscilloscope Triggering
    Lab #3: Triggering on Noisy Signals
    Lab #4: Documenting and Saving Oscilloscope Test Results
    Lab #5: Compensating your Passive 10:1 Probes
        Computing the Proper Amount of Capacitive Compensation 
        Probe Loading
    Lab #6: Using the WaveGen built-in Function Generator
3. Advanced Oscilloscope Measurement Labs
    Lab #7: Triggering on a Digital Burst using Trigger Holdoff
    Lab #8: Triggering on, Capturing, and Analyzing an Infrequent Event
    Lab #9: Capturing a Single-shot Event
    Lab #10: Performing Automatic Parametric Measurements on Digital Waveforms
    Lab #11: Using the Scope’s Zoom Timebase to Perform Gated Measurements
    Lab #12: Phase Delay Measurements and Lissajous Waveforms
    Lab #13: Using Oscilloscope Waveform Math
    Lab #14: Using Peak Detect to Overcome Under-sampling
    Lab #15: Using Segmented Memory to Capture More Waveforms
4. Summary
    Related Keysight Literature
Appendix 
    A. Oscilloscope Block Diagram and Theory of Operation
    B. Oscilloscope Bandwidth Tutorial

課程的設計很流暢，基本上就是一個指令一個動作。而且每個課程開始後，都會先請使用者把示波器調回預設狀態，避免之前的使用狀態干擾到儀器調整。很聰明的做法。

探棒要勾在哪裡去或得訊號，也有圖片跟文字說明，非常貼心。

課程的難易度掌握得非常清楚，在這本基礎訓練中，偏向基本功能教學。

獻慶花了幾天K掉這本，學到很多基礎，在照表操課的同時，也思考為何要這樣操作。這時候，慢學反幫了大忙。

進階訓練手冊(Advanced Training Guide)

Keysight 示波器，進階訓練手冊。

再來就是100頁的進階訓練手冊，英文手冊，感覺好像很多。不管怎樣，只能耐心下去K了。

內容包含: (簡單看一下就好，不用太認真到每個字看完)
1 Getting Started
    Lab Guide - At a Glance
    Front Panel Overview
        Run Control
        Waveform Controls
        Horizontal Controls
        Vertical Controls
        Trigger Controls
        Tools Controls
2 Oscilloscope Familiarization Labs
    Lab #1: Using Cursors and Automatic Parametric Measurements
    Lab #2: Using Zoom Display to Perform Gated Measurements
    Lab #3: Using Waveform Math
    Lab #4: Using Peak Detect Acquisition Mode
    Lab #5: Using Segmented Memory Acquisition Mode
    Lab #6: Using Mask Test
3 Advanced Triggering, Search & Navigation, and Segmented Acquisition Labs
    Lab #7: Triggering on a Digital Burst using Trigger Holdoff
    Lab #8: Triggering on Unique Pulses and Glitches using “Pulse-width” Trigger
    Lab #9: Triggering on Logic Patterns using the MSO’s Digital Channels
4 Serial Bus Decoding & Triggering, Search & Navigation, and Segmented Acquisition Labs
    Lab #10: Decoding, Triggering, and Searching on I2C Serial Bus Signals
    Lab #11: Decoding, Triggering, and Searching on SPI Serial Bus Signals
    Lab #12: Decoding, Triggering, and Searching on RS232/UART Serial Bus Signals
    Lab #13: Decoding, Triggering, and Searching on CAN Serial Bus Signals
    Lab #14: Decoding, Triggering, and Searching on LIN Serial Bus Signals
Appendix 
    A. Oscilloscope Block Diagram and Theory of Operation
    B. Oscilloscope Bandwidth Tutorial
    C. Related Keysight Literature

如果基礎那本有老老實實K完的話，會發現這本進階手冊，讀起來更快。前面半本幾乎都在複習基礎課程的內容，在偶爾加入一些比較深入的功能介紹。這樣的設計時在貼心，既可以讓使用者多練習操作，又可學習更強的功能。

附件中的C. Related Keysight Literature還有跟使用者提醒去哪裡找資源學習。

基本上兩本訓練手冊都K完的話，大部分的示波器功能就掌握了。

手冊(User's Guide)

Keysight 示波器，手冊。

既然這兩本看完就神功大成，那本380頁的手冊，不就放旁邊涼就好。

其實訓練手冊只有針對關鍵功能進行解說跟操演。

如果要用到一些更特殊的功能，就得查找手冊了。這裡說查找，就是找要看的功能來看，而不是整本啃下去。這種手冊，通常是一種字典的腳色，大家應該不會去從第一頁開始讀字典吧。^_^

舉例來說: 這台示波器也可充當三用電表來量直流跟交流電壓(殺雞用牛刀的功能?!)。但這個功能的開啟及使用方式，沒有寫在訓練手冊中。要從手冊中查找。

使用示波器當三用電表來量直流電壓，一種殺雞用牛刀的土豪爽度。兩種設備都是兩千元左右，只是一個是美金，一個是台幣。^_^


其他補充資料

官網資源很豐富，還有很多其他補充資料。這裡僅列出部分做說明。

官網有豐富的資源。

基本示波器基礎(Basic oscilloscope fundamentals)

Basic oscilloscope fundamentals (基本示波器基礎)，光看名字就知道是比操作手冊更前面的東西了。

如果連Sine波、三角波、方塊波、鋸齒波這些連續波的認知都沒有的朋友，推薦從這本開始。這本會從何謂連續波開始講解，接著解釋示波器如何捕捉這些連續波。何謂Trigger等基礎知識。

Basic oscilloscope fundamentals。

常見問題集(Frequently Asked Questions)

官方有針對常見的技術問題，整理一本對應文件出來。方便使用者尋找解答。

Frequently Asked Questions。

快速展示指南(Quick Demo Guide)

這個真的很快，只有2頁，很快地交代示波器有哪些功能。

很可惜! 完全不適合初學者。



教授的"示波器基礎"投影片(Professor's "Oscilloscope Fundamentals" Slide Set)

這是設計給教授來教學生用的投影片。

雖然也可以當基礎知識來看一下，但是內容充實度跟訓練手冊相比，還是差太多了。

看起來，主要就是方便教授來課堂上過個場用的。


安裝指南(Installation Guide)

這個安裝指南，並不是說要對示波器安裝軟體(灌軟體)，而是指硬體上的安裝。

說明如何將示波器安裝(鎖)到機櫃上。

PS: 話說，獻慶看到大部分的實驗室，都是直接放在機櫃的某一個層版上，沒有在鎖的，太麻煩了。


程式設計師指南 (Programmer's Guide)

可以寫程式來跟示波器連動。

整本PDF來到了1030頁的恐怖頁數。

字典無誤，跳過!


示波器於工業測試(Oscilloscopes in Manufacturing Test)

整份文件，簡短2頁，介紹示波器於工業測試中的應用。

主要就是要展示"Mask Testing Mode"的好處。



InfiniiVision 2000 X-Series Product Fact Sheet

主要有提供本示波器的基本功能跟配件列表。

可以讓使用者，快速知道量測功能跟量測範圍。有沒有配套探棒等。



Keysight InfiniiVision X-Series Oscilloscope Family

不同系列的示波器比較。

這樣可以方便知道每個系列的能力跟範圍。以免在做測試後，才發現手上這台根本無法量到想要的數據，還浪費一大堆時間。






吃米還是要知道米價

該系列的示波器，大概1527美金起跳。



感想

1.
有台很棒的示波器，可以實際操作，很棒! 而且十幾年沒去認真學這個儀器，這次有個好機會，就給他認真一回，也值回票價，重新學習示波器的基本功能，還有科技進步後的新功能，賺到! ^_^

2.
示波器這個儀器一直是電學實驗裡的魔王之一，當年在一整個電學實驗課裡，沒學好。只是硬調到有圖出來 就覺得自己做對了 但其實自己調了什麼 一點也不清楚。

你說實驗課，老師跟助教不是會教嗎?
實驗課，老師通常幾乎不會出現，助教會講但沒空教歐 (這裡都不討論他們會到什麼程度，本文也不討論台灣教育體制中的弱項: 自然科學實驗問題) 

總之，要自立自強。

學東西的責任不能只壓在老師及助教身上，我們得自己學會如何去找資料，自學。

最終目的是學會東西，而不是抱怨身邊的指導者。也許指導者有問題，但"對其攻擊"與"我們自身的進步"這兩件事，似乎沒有直接關係。建議把時間放在"我們自身的進步"上，因為生命實在太有限了!

我們還是得自己走出填鴨式教育的苦痛，還有怨天尤人的情緒陷阱! ^_^

3.
因為這個設備很重要，所以不能用開快車的方式跳過，還是老老實實地看教學手冊，傻傻啃掉他就對。看完後發現，慢慢來反而比較快! ^_^


感謝

感謝好友阿峪提供示波器，讓獻慶有機會來自己做測試，並解決開發上的困擾。

感謝超倍能科技林榮豐董事長鼎力相挺，提供獻慶許多資源與時間去學習示波器。







Location: Taichung City, Taiwan

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