虛擬示波器“虛”在哪里？

ID:412156 · 發(fā)表于 2021-2-10 21:38

提到示波器，大部分硬件工程師，都會(huì)想到這些：

這種臺(tái)式數(shù)字示波器，推翻并取代CRT顯像管的模擬示波器的主導(dǎo)地位，已經(jīng)幾十年了。毫無爭(zhēng)議地，在相當(dāng)長(zhǎng)的未來，它還會(huì)繼續(xù)主導(dǎo)測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)，直到虛擬示波器崛起。

但是得承認(rèn)，在很多專業(yè)領(lǐng)域，虛擬示波器無法取代臺(tái)式的數(shù)字示波器產(chǎn)品，示波器廠商大佬們完全不用擔(dān)心。

目前，虛擬示波器主要定位在零售價(jià)300~1000元左右的散客市場(chǎng)，避開了臺(tái)式示波器的1500~幾萬元的市場(chǎng)。所以目前虛擬示波器和臺(tái)式數(shù)字示波器的競(jìng)爭(zhēng)沖突不嚴(yán)重，甚至還會(huì)互相補(bǔ)充。但是虛擬示波器的價(jià)格定位和手持式以及小屏幕的便攜小示波器剛好競(jìng)爭(zhēng)起來，這個(gè)后面會(huì)提到。

為什么叫虛擬示波器這個(gè)名字？虛擬并不是說這個(gè)示波器是仿真的波形，而是指控制面板和大部分設(shè)置選項(xiàng)是軟件做的按鈕，而非實(shí)體按鍵或旋鈕。也有人叫它電腦示波器，PC示波器，USB示波器。下面這個(gè)圖可以很直觀的看出虛擬面板和實(shí)體面板的區(qū)別。

虛擬示波器是實(shí)測(cè)波形的，這一點(diǎn)和臺(tái)式數(shù)字示波器沒有區(qū)別。它其實(shí)就是把臺(tái)式示波器里面的電腦主板，內(nèi)存條，液晶屏幕，硬盤顯卡換成客戶自己的電腦，只保留了數(shù)據(jù)采集的部分，采集到電壓數(shù)據(jù)后，傳輸給電腦/手機(jī)，然后用軟件界面來操控和處理波形顯示。

這是新一代工程師的福音，但是老一代工程師非常不喜歡。新一代工程師會(huì)不喜歡琳瑯滿目的實(shí)體按鈕的組合操作，更適應(yīng)電腦系統(tǒng)的鼠標(biāo)式操作帶來的便利。老一代工程師則更喜歡實(shí)體旋鈕咔噠咔噠響的手感，對(duì)電腦操作不熟悉。所以在操作習(xí)慣上會(huì)帶來兩極分化。

下面這張圖可以直觀看出來虛擬示波器和臺(tái)式示波器的便攜性差別。

對(duì)于硬件工程師來說，電腦已經(jīng)是必備的了，所以虛擬示波器相比較而言，非常節(jié)約桌面空間。甚至，很大一部分客戶已經(jīng)有了臺(tái)式示波器了，他們?nèi)匀粫?huì)買一個(gè)虛擬示波器在家里或者出差調(diào)試的時(shí)候使用。

因?yàn)槌霾钜话銜?huì)帶筆記本電腦去現(xiàn)場(chǎng)，不帶筆記本電腦也至少會(huì)隨身帶智能手機(jī)。虛擬示波器和臺(tái)式示波器有了互為補(bǔ)充的應(yīng)用場(chǎng)景。

雖然便攜性上，虛擬示波器會(huì)完勝臺(tái)式示波器，但是會(huì)遇到便攜性更優(yōu)秀的手持示波器，如下圖所示：

這些自帶小屏幕的便攜示波器，我們叫它們示波表更貼切。由于自帶屏幕，會(huì)比虛擬示波器更加便攜和小巧。于是虛擬示波器推出了安卓手機(jī)版本，既可以在電腦上用，也可以接智能手機(jī)用，這樣一下子就把便攜性又提升了一大截，和示波表的便攜性差不多了。

當(dāng)然，虛擬示波器還可以在其他方面更優(yōu)秀來抵抗這種便攜性的優(yōu)勢(shì)沖擊。

虛擬示波器相對(duì)于示波表甚至臺(tái)式示波器更大的優(yōu)勢(shì)之一是大屏幕：

虛擬示波器基本上是你的電腦有多大屏幕就能顯示多大，這是非常上癮的一個(gè)特色。一旦用過大屏幕，就很難再接受小屏幕看波形了。智能手機(jī)屏幕的大小的進(jìn)化是個(gè)很直觀的例子。這幾年，智能手機(jī)的屏幕越來越大，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，用過大的屏幕手機(jī)以后，偶爾用一下以前的小屏幕手機(jī)，已經(jīng)覺得非常不適應(yīng)了。

虛擬示波器跟帶屏小示波器的屏幕有幾十倍的差距，這種顯示效果的差異非常非常明顯。臺(tái)式示波器近幾年也有屏幕增大的趨勢(shì)，但是比起虛擬示波器來說，屏幕至少還是有幾倍的差距。

這些還不夠驚艷的話，虛擬示波器巧妙地利用了電腦/手機(jī)的資源優(yōu)勢(shì)，發(fā)展了第二個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)，那就是軟件升級(jí)。

和臺(tái)式數(shù)字示波器以及便攜式示波表不同，虛擬示波器是接在電腦或者智能手機(jī)上用的，電腦和手機(jī)這種平臺(tái)，大部分功能用上位機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn)的。

電腦和手機(jī)這種平臺(tái)的計(jì)算資源非常豐富，升級(jí)的空間非常大，而不像臺(tái)式和便攜示波表，幾乎已經(jīng)把資源用完了，很難再增加功能和升級(jí)。所以虛擬示波器的上位機(jī)軟件可以做出很多它們沒有的功能，或者非常高端的臺(tái)式示波器型號(hào)才可能有的功能。

低端的臺(tái)式示波器以及大部分示波表勉強(qiáng)能做到基本的示波器設(shè)置和顯示，而虛擬示波器在已經(jīng)很豐富的軟件功能上還能做到不斷快速出新版本升級(jí)，非常方便。下圖可以看到目前虛擬示波器可以做到的一些軟件功能：

借助電腦系統(tǒng)的資源，虛擬示波器上位機(jī)軟件不但在諸如打印，截圖，保存數(shù)據(jù)，保存文件，鼠標(biāo)操作，鍵盤快捷鍵，錄制回放等等方面極為便利，也在諸如FFT算法，濾波算法，協(xié)議解碼，UI曲線，頻譜曲線，長(zhǎng)時(shí)間記錄，自動(dòng)化測(cè)試等等方面有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

虛擬示波器還沒有停下腳步，緊接著，又揚(yáng)長(zhǎng)避短，發(fā)展了第三個(gè)優(yōu)勢(shì)，那就是積木式組合的模塊化組合方式。

loto虛擬示波器可以通過擴(kuò)展接口插入信號(hào)源模塊，邏輯分析儀模塊，高壓低/壓隔離差分模塊，EMC檢測(cè)模塊，手機(jī)支持模塊，以及各種電流探頭等等，組成多合一的儀器。

如上圖所示，有了這些功能模塊和周邊配件的加入，大大提高了性價(jià)比。一個(gè)以虛擬示波器為基礎(chǔ)，多功能模塊組合的多合一的綜合性儀器最終可能只相當(dāng)于一臺(tái)普通純示波器的價(jià)格。同時(shí)，這樣做可以很大程度上節(jié)約桌面空間。

虛擬示波器還有一個(gè)散客市場(chǎng)不太關(guān)心的優(yōu)勢(shì)，所以放在最后這里說。那就是方便二次開發(fā)和系統(tǒng)集成。和采集卡類似，虛擬示波器可以提供一個(gè)上位機(jī)的SDK二次開發(fā)包，或者提供上位機(jī)軟件定制，針對(duì)一些需要高采樣率的場(chǎng)合進(jìn)行系統(tǒng)集成。比臺(tái)式數(shù)字示波器進(jìn)行集成要成本低很多，也靈活很多，便攜式示波表更是做不到這一點(diǎn)。

目前，虛擬示波器的定位在中低端市場(chǎng)，價(jià)格會(huì)比臺(tái)式示波器低，性能也定位在臺(tái)式數(shù)字示波器低端型號(hào)一致的水平上。這是由于虛擬示波器作為后起之秀，沒有臺(tái)式數(shù)字示波器幾十年的耕耘，在渠道能力以及市場(chǎng)推廣方面還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后，所以只能搶占零售的小眾市場(chǎng)。

經(jīng)過近幾年的發(fā)展，虛擬示波器其實(shí)已經(jīng)不虛了。大部分硬件工程師在大部分實(shí)踐中需要用到的示波器性能并不需要很高，虛擬示波器已經(jīng)能滿足大部分的需要。虛擬示波器上位機(jī)軟件豐富的功能和周邊配套的模塊才會(huì)讓硬件工程師在工作中如虎添翼，事半功倍。

ID:1065562 · 發(fā)表于 2023-7-10 21:09

這個(gè)LOTO虛擬示波器可以了解一下。2023年07月10日21點(diǎn)09分

ID:276663 · 發(fā)表于 2023-11-7 13:34

小牛牛發(fā)表于 2023-7-10 21:09
這個(gè)LOTO虛擬示波器可以了解一下。2023年07月10日21點(diǎn)09分

夢(mèng)源的和正點(diǎn)原子的也不錯(cuò)

ID:1130555 · 發(fā)表于 2024-8-19 15:00

主要是經(jīng)濟(jì)，便宜。

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