前言：

電力電子電源在當(dāng)今社會(huì)環(huán)境下應(yīng)用及其廣泛，建筑照明、工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、新能源發(fā)電、IT設(shè)備、航天軍工、甚至消費(fèi)電子等等，無(wú)一例外能離開(kāi)電源技術(shù)。

有從事功率開(kāi)關(guān)器件、電子元器件及芯片等研發(fā)的電源工程師，更有電源整體系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)檢工程師，不管哪些細(xì)分領(lǐng)域，電信號(hào)的波形檢測(cè)的應(yīng)用都很普遍，臺(tái)式示波器也是電源工程師桌面的一款基礎(chǔ)的測(cè)試工具，幾乎人手一臺(tái)。除了研發(fā)實(shí)驗(yàn)室和工廠內(nèi)部測(cè)試，目前越來(lái)越多的現(xiàn)場(chǎng)波形測(cè)試需求，主要用于電源的維護(hù)和故障排查。

手持示波表還是臺(tái)式示波器，如何選擇？

從設(shè)計(jì)、性能、應(yīng)用場(chǎng)景等多維度對(duì)比兩者的核心差異，幫助您快速確定適合類(lèi)型

02、手持示波表的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)

1、便攜性與環(huán)境適應(yīng)性

• 輕量化設(shè)計(jì)：可單手持握，攀爬電柜、穿梭產(chǎn)線毫無(wú)壓力。

• 電池續(xù)航：支持一天現(xiàn)場(chǎng)工作需求，無(wú)電源線束縛。

• 防護(hù)等級(jí)：防塵防水，耐受極端環(huán)境，無(wú)懼油污、粉塵等惡劣場(chǎng)景。

2、高安全等級(jí)設(shè)計(jì)

• CAT III/IV認(rèn)證：各個(gè)通道完全隔離，電壓高達(dá)1000V CAT       III/600V CAT IV，確保高壓環(huán)境下的操作安全。

3、多功能集成，一機(jī)多用

• 三合一功能：集示波器、萬(wàn)用表、無(wú)紙記錄儀于一體，可同步測(cè)量電壓、電流、頻率、諧波等參數(shù)。

• 智能分析：自動(dòng)觸發(fā)(如Fluke Connect-and-View?)、諧波分析、功率計(jì)算，減少人工設(shè)置時(shí)間。

03、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)核心波形檢測(cè)需求

1、變頻器與電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

• 檢測(cè)目標(biāo)：PWM波形畸變、IGBT開(kāi)關(guān)特性、直流母線電壓紋波。

• 痛點(diǎn)解決：通過(guò)高帶寬(200MHz+)和采樣率(5GS/s)，精準(zhǔn)捕捉變頻器輸出瞬態(tài)過(guò)沖，預(yù)防電機(jī)燒毀。

2、工業(yè)總線與通信信號(hào)

• 檢測(cè)目標(biāo)：CAN總線、RS-485信號(hào)完整性、過(guò)渡時(shí)間與失真。

• 痛點(diǎn)解決：BusHealth功能(如Fluke 125B)自動(dòng)評(píng)估信號(hào)質(zhì)量，診斷線路接觸不良或端接錯(cuò)誤。

3、瞬態(tài)故障與間歇性異常

• 檢測(cè)目標(biāo)：繼電器觸點(diǎn)抖動(dòng)、雷擊浪涌、靜電放電脈沖。

• 痛點(diǎn)解決：長(zhǎng)時(shí)記錄模式(支持14天存儲(chǔ))結(jié)合閾值觸發(fā)，捕捉隨機(jī)故障波形(如某化工廠通過(guò)Fluke 120B發(fā)現(xiàn)0.2秒電壓暫降導(dǎo)致PLC宕機(jī))。

04、典型應(yīng)用場(chǎng)景與案例

1、汽車(chē)制造：電機(jī)控制與總線檢測(cè)

• 場(chǎng)景：焊接機(jī)器人因CAN總線信號(hào)失真誤動(dòng)作。

• 方案：觸發(fā)捕獲震蕩信號(hào)，定位屏蔽層接地不良。

2、新能源電站：光伏逆變器諧波治理

• 場(chǎng)景：逆變器輸出諧波超標(biāo)導(dǎo)致變壓器過(guò)熱。

• 方案：Fluke 190-III測(cè)量5次、7次諧波含量，加裝APF濾波器后THD從12%降至3%。

3、軌道交通：供電系統(tǒng)瞬態(tài)分析

• 場(chǎng)景：地鐵牽引變電所頻繁跳閘。

• 方案：捕獲接觸器分閘瞬間2kV浪涌，加裝RC吸收電路后故障率下降90%。

4、石油化工：防爆環(huán)境安全監(jiān)測(cè)

• 場(chǎng)景：防爆區(qū)域電機(jī)軸電流引發(fā)軸承腐蝕。

• 方案：測(cè)量軸電壓(<8V)，通過(guò)加裝絕緣處理阻斷電流通路。

05、選型與使用建議

1、關(guān)鍵性能參數(shù)

• 帶寬與采樣率：工業(yè)場(chǎng)景建議≥100MHz帶寬、1GS/s采樣率(如Fluke 190-III-104滿足變頻器高頻信號(hào)需求)。

• 存儲(chǔ)深度：≥2Mpts，確保復(fù)雜波形細(xì)節(jié)不丟失。

2、安全操作規(guī)范

• 探頭匹配：高壓場(chǎng)景使用CAT III 1000V探頭(如Fluke 10:1衰減探頭)。

• 隔離驗(yàn)證：測(cè)量前確認(rèn)通道間隔離電壓，避免共地風(fēng)險(xiǎn)。

06、快速定位和排查故障或問(wèn)題，從哪兒入手？

根據(jù)故障現(xiàn)象初步判斷故障部位及可能的原因，選擇合適的測(cè)試儀器功能和指標(biāo)要求。  

大多數(shù)故障排除需要從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的設(shè)備或單元級(jí)別開(kāi)始。然后在問(wèn)題所在的電路板/模塊和組件級(jí)別執(zhí)行故障排除。  

即使在找到組件級(jí)問(wèn)題后，也要測(cè)試系統(tǒng)級(jí)別排除系統(tǒng)中可能存在的潛在問(wèn)題。  

1、常見(jiàn)測(cè)試：變頻控制電機(jī)系統(tǒng)

在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用很普遍，也是容易頻繁出現(xiàn)故障的設(shè)備，如何快速排障比較困擾電氣工程師。 

基本原理：三相交流電整流至直流， 濾除殘余紋波或干擾， 直流電壓通過(guò)電子開(kāi)關(guān)的脈寬調(diào)制產(chǎn)生輸出PWM波形信號(hào)，即電壓和頻率可變的信號(hào)，控制電機(jī)產(chǎn)生負(fù)載需要的扭矩，控制機(jī)械負(fù)載。

電源輸入：來(lái)自配電系統(tǒng)的三相交流供電

需要檢測(cè)：電源電壓、電流和頻率、電壓和電流不平衡、電壓瞬變、浪涌電流、諧波含量、這些都是可能影響控制器正常工作的基本參數(shù)。

驅(qū)動(dòng)電源：將三相交流電經(jīng)整流和逆變轉(zhuǎn)換成負(fù)載需要的輸出

需要檢測(cè)：整流后的直流母線電壓、直流電壓的紋波含量、輸出電壓和電流不平衡 、∑電流和 PE 電流、輸出的PWM波形復(fù)雜波形檢測(cè)，輸出信號(hào)是否有過(guò)壓過(guò)流、 諧波含量 、V/Hz比、監(jiān)測(cè)電壓是否存在波動(dòng)及中斷。

電機(jī)和負(fù)載部分：將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能

需要檢測(cè)：電機(jī)輸入電源質(zhì)量，是否存在諧波含量過(guò)高？是否存在導(dǎo)致電機(jī)絕緣損壞的過(guò)電壓？檢測(cè)電機(jī)軸端是否存在軸電壓和軸承電流？是損壞軸承的一大原因。

2、常見(jiàn)的故障

• 電壓電流值超標(biāo)

  電壓幅值在標(biāo)稱(chēng)電壓的±10%范圍內(nèi)是