你能想象么，具有臺式產品性能級別的示波器已變得接近早前流行的PDA一般便攜了，而且續航時間可以媲美目前的超薄平板電腦！這不得不說是需要在現場和實驗室兩種環境中調試、安裝和維修復雜電子系統的工程師和技術人員的福音。圖1是泰克公司日前推出的THS3000系列手持示波器，外形“帥氣”，僅重4.8磅（2.2公斤），電池續航時間長達7小時（環保型可回收的鋰離子電池），而且堅固耐用，更可實現臺式儀器的性能和功能以及測量準確性和精確度，可謂內涵豐富。
圖1：適用于實驗室和現場環境的電池供電手持式示波器THS3000系列。
對于許多工業領域的供電、輸配電或高效電能轉換應用，特別是新興的新能源汽車、智能電網或光伏或風電的并網等新興電力電子應用場合，工程師常常需要同時測量高電壓、大電流信號以及模擬和數字控制信號，這些測量不僅發生在實驗室中，而且也需要在環境更惡劣的現場進行。“這些應用場合，其設備體積往往比較大，因而，除了實驗室研發之外，還有到現場調適和測量測試的需求。而現場環境沒有實驗室的工作條件那么好，可能粉塵、光照等各方面都相對較差。以前臺式儀器大多專門為實驗室應用設計，因此面對工程師對現場測試方面的需求，我們推出了全新的手持式示波器產品。”泰克公司行業開發經理焦保春表示。
他還介紹了上述應用開發一般需要進行如下的設計驗證：1.測量浮動和隔離信號；2. 調試數字控制和模擬電路；3.為功率電子賦予特性；4.捕獲單次和間歇性事件；5.測量信號失真和頻譜內容；6.從實驗室傳輸到實驗室和從實驗室傳輸到現場；7.通過/失敗模板測試和數據記錄等。
進行高電壓和大電流測試同時要注意的一個關鍵事項是要最大限度地減小使用人員的操作危險，因此需要隔離式輸入來安全和準確地測量與大地隔離的信號。而對于現場測試測量，還要克服照明條件差、沒有交流電等惡劣條件，完成測量具有不同基準點或不以大地為基準點的信號，并在實驗室和現場測量結果之間建立關聯等。THS3000提供了高性能和易用性的完美結合，加之緊湊、堅固的機身設計，以及提供高規格防護等級的隔離輸入，能夠很好地滿足以上市場要求。
隔離性能是重中之重
THS3000系列產品型號分為帶寬100 MHz、最大采樣率2.5 GS/s和200 MHZ、5 GS/s兩種，性能達到同類最佳。具備四個隔離通道，每通道10,000個樣點的記錄長度使用戶能夠以高采樣率捕獲大量信號信息，從而清楚地看到信號細節，快速發現信號異常。THS3000示波器上的各個通道與機身接地以及各通道相互之間是隔離的。另外，用于數據存儲、儀器設置和PC通信的外部USB輸入也是隔離的。這讓用戶能夠安全地使用隨附的10X探頭進行電壓高達300 VRMSCAT III的浮動測量，或使用可選探頭進行電壓高達1000 VRMSCAT II的浮動測量。該儀器具有600 VRMSCAT III 防護等級的輸入（BNC連接器至大地），以保證安全的高壓測量。
圖2：THS3000系列的4個 通道相互之間以及與底座電氣隔離。
“對于手持示波器，通道之間隔離是我們反復對用戶強調的一個很重要的概念。前面提到THS3000的主要用戶群是做電力電子測試的工程師。當他們測量電力電子信號，如IGBT的輸出時，實際上這時候示波器是沒有一個真正意義上的地作為參考的。特別是在很多情況下，用戶不能只測量一路信號，它需要把同時把幾路信號同時連接到示波器，而普通臺式示波器由于通道之間是共地的，這樣沒有辦法真正做到多通道的同時測量，因為地回路會串到一起。如果把這樣的信號同時接到示波器，會通過地回路形成短路的狀態。”焦保春提醒道，“以前用戶若一定要用泰克的臺式普通示波器做這種測量，我們會建議他們選用差分探頭，其各方面指標是完全可以保證沒有問題。但這在實驗室里邊容易做到，而很多探頭需要有外部供電的，在現場環境下，可能就不那么方便了，因為要接外接電源，而現場可能空間比較狹小，用戶希望能更簡便地進行測量。THS3000系列的四個通道完全隔離，不需要額外購買差分探頭，就可以直接測量信號。而且大家可以看到，上面給出安全電壓等級規格也是比較高的。”
他補充道：“大家知道以前的手持儀器一般沒有辦法直接在測量的時候連接電腦，因為它們沒有提供隔離接口，只要一和電腦連接，通過跟電腦連接的通訊線來接地，往往會造成燒計算機的嚴重后果。THS3000現在提供USB接口，而且我們把USB整個的通訊模塊跟前端測量完全隔離開的，因此你不管是插接優盤，還是直接用一個USB電纜與電腦連接都沒有問題，都不會有任何測量方面的危險或者安全隱患。
圖3：THS3000系列具有同類產品中最佳的性能和多功能性。
靈活易用和多功能的完美結合
對于便攜式示波器，除了更高的性能和安全隔離規格，市場還需要更靈活易用的產品。THS3000可以實現TrendPlot分析，帶測量數據記錄（任意 4 個測量的繪圖和回放）；可用于進行自動屏幕捕獲的波形記錄（每個觸發事件 100 段，1 鍵回放和內置/USB 存儲）；波形監測和 pass/fail 測試（用戶可定義的基準，1-4 通道捕獲和回放），因而可以快速而高效地幫助分析系統。
像臺式示波器一樣，支持21項自動測量的THS3000還有助于用戶快速而全面地進行測量。內置的快速傅立葉變換（FFT）功能可對信號頻譜進行分析，發現信號干擾、串擾或開關噪聲等問題。屏幕上光標包括單、雙、時間（1/T）、伏、瓦、RMS。另外，用戶可定義波形數學運算，而波形持續性可捕獲不斷變化的信號和罕見事件。
THS3000示波器提供和其他所有泰克示波器一樣的直觀用戶界面，易于使用。對于初始設置或測試點不斷變化的情形，THS3000系列提供了一鍵自動設置（Autoset）和自動定量程（Autorange）功能，可自動設置示波器的觸發系統并調整垂直和/或水平設置，具有如前所述的內置測量數據記錄功能和自動波形記錄。提供多種語言的用戶警告幫助，用戶可更換電池，支持波形、BMP 圖像和示波器設置文件（趨勢數據和波形記錄內容）的USB 存儲，方便方便用戶做后續的分析。
手持示波器經常用于進行電機驅動器、功率變換器/逆變器和功率半導體器件的功率測量。通過結合使用泰克的廣泛電壓和電流探頭，THS3000系列手持示波器可進行這些測量。其四個輸入通道中的每個通道均可進行配置，以匹配探頭類型和衰減系數，確保正確的測量和光標讀數。該產品標配4個新型的 300 MHz CAT III 安全等級探頭，也標配了OpenChoice軟件，像以前使用泰克臺式示波器一樣方便。圖4中左圖為THS3000系列標準機型配件，包括 4 個探頭、電池、電源適配器和電源線、OpenChoice CD、校準證書、系帶和軟提箱。圖4中右圖為TK 機型配件，包括4 個探頭、電池、電池適配器和電源線、 OpenChoice CD、校準證書、系帶、探頭配件包、探頭盒和硬提箱。
圖4：THS3000系列標準機型配件（左）和TK 機型配件(右)。