[科普中国]-万用示波表

万用示波表是一种用于对变频器的波形进行分析测量的仪器。智能变频器作为一种调速装置以其多用途、高可靠性和高数节能而广泛地用于各种马达控制上，如冶金、造纸、电子产品装配等生产线。在生产当中变频器一旦发生故障；尤其是出现板级故障的，单凭经验有时很难作出正确判断，这时候有必要借助高性能的测试仪器进行故障分析。Fluke192B便携式万用示波器集示波器、万用表、无纸记录仪于一体，并且具有60MHz的带宽，是现代电力电子装置的较为理想的测试和维护工具。

简介通用变频器采用工频交流电整流成直流电，再把直流电逆变成频率、电压都连续可调的三相交流电，即交-直-交方式。所谓“通用”包含着两方面的含义：一是可以和通用的笼型异步电动机配套使用；二是具有多种可供选择的功能，适用于各种不同性质的负载。

现代脉宽调制PWM变频器的控制电路大都是以微处理器为核心的数字电路，其功能主要是接受各种设定信息和指令，再根据它们的要求形成驱动逆变器工作的PWM信号。

利用万用示波表调试开关电源在电动机的驱动装置中，是依靠频率的改变来控制电动机的转速，而开关电源的频率是固定的。而且对于开关电源一个关键的性能就是针对不同负载的稳定性，如果负载变化，电源必须要通过一个反馈回路实现快速反应，重新使输出电压稳定，使电压上下波动降到最低。如果性能不好则可能导致系统故障。开关电源的输出通过高频变换电路中的变压器和输入的高电压隔离。

要检测反馈和控制电路的响应，可以用万用示波表的输入A 检测输出电压随负载变化的情况，而用输入B 同时观察变换器中控制半导体开关中的高频脉冲的情况。

通过在示波表的屏幕上观察两个信号之间的时间延迟，反馈系统的响应可以很容易确定，如果需要的话，可以采取措施加速电路的响应1。

利用万用示波表对变频器的波形分析测量万用示波表可用于检测分析变频器逆变(UI)部分的栅极PWM驱动信号，以及输出电压波形。

1)首先将专用的栅极适配器(GS1)连接至示波器的输入通道。再将GS1 的3 个栅极接头(X9，X11，X13)连接至功率板对应的栅极插槽上。

2)用直流电源给待测功率板和控制板供电，连接示波器至测试点,通过Flukeview4.2监视软件观察U、V、W三相的SPWM 波。当DC供电线的电压达到额定值时，IGBT晶闸管的三相上下半桥的栅极电压应为-12V左右，以使IGBT截止。

3)然后运行在0Hz，观察每相上下半桥的SPWM波的调制频率是否正常( 对于不同的功率板此频率不同，此板显示为733.7Hz)。

4)调节400V交流电源至给定频率50Hz, 观察PWM输出电压波形。从该波形可以看出纹波比较小输出比较稳定。

5)最后，利用Flukeview4.2提供的测试报告宏模板自动生成一份极具价值的测试分析报告。

利用万用示波表测量工业系统的功率因数通过使用电流钳190CC系列万用示波表可以测量系统的有功功率，无功功率和视在功率，甚至可以直接测量功率因数。这意味着可以很容易的检查功率的分布，比如，一个工厂中的供电系统能否容纳更多的负载。一套快速的检查过程马上可以让系统规划人员知道是否计划中的扩容会导致功率因数降到规定的参数以下以避免供电部门的处罚。

190CC示波表提供了这样的典型应用。过去，示波器因为相间连接的危险性并不是进行这种测量的合适的仪器。因为如果没有合适的接地，偶尔的相间连接，仪器就有可能带电从而产生危险。现在，190CC系列示波表的浮地的特点表明实际上在所有的工业环境中，相间连接不会导致仪器本身带电2。

本词条内容贡献者为:

徐恒山 - 讲师 - 西北农林科技大学