干货分享:平均光标读数

来源:Digilent

发布时间:2026-08-13

论坛热帖

对使用示波器光标进行的多个单点测量值取平均值,是一种获取信号在特定时间或电平下的稳定“代表性”值的实用方法。WaveForms 目前不提供一键式“多个光标电压平均值”测量功能,但您可以使用内置的Measurements工具可靠地实现相同的结果。

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背景:“多个光标读数的平均值”


最近有人在 Digilent 论坛上提问,是否可以在 WaveForms 软件中计算与多个光标关联的“四个电压值的平均值”(参见帖子:Average of multiple cursors’ readings)。这种用例在一些应用中很常见:您将光标放置在几个有意义的点(例如,平台区域、脉冲峰值或采样时刻),并希望得到一个单一的数值来概括这些点。

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WaveForms 直接执行哪些功能?


该应用程序提供光标、测量、统计数据、数学通道和应用内脚本功能,但其默认测量功能不包括“多个光标读数的平均值”。

另一个论坛帖子澄清了一个相关问题:默认情况下,WaveForms 的测量值是在波形的可见部分(缩放视图)上计算的,虽然可以在两个光标之间的“范围”内计算统计数据(平均值/中位数等),但没有内置的开关可以直接计算“仅在特定光标位置的电平平均值”。

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为什么对光标读数进行平均处理很有用?


有几个原因:

当您对噪声信号在特定时间点(或多个时间点)重复采样时,每次读取的值都会有所不同。平均值计算可以抑制随机波动,从而获得对基础值的更稳定的估计——这与示波器中“波形平均”功能用于提高信噪比的原理完全相同。

如果平台并非完全平坦,或者系统存在周期性波动,那么在某个区域内进行多次光标读数并取平均值有助于得出典型水平,而不会受到单个测量值的影响。

本质上,这只是对工程师通常使用示波器的方式的一种快速补充。为了培养直觉并快速进行估算,工程师可以目测将光标放置在“关键”位置(例如边缘、中点交叉处、稳态段)。对这些手动选择的点进行平均,可以将定性目视检查与定量报告结合起来,让工程师能够告诉工具哪些部分是最相关的。而且,当你已经陷入调试的困境时,手动选择通常比为单个测量编写定制解决方案要快得多。

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自己动手试试:


1. 缩放/平移示波器视图,使目标区域可见。

2. 点击左下角的“X”按钮,将光标放置在感兴趣的位置。将每个光标的参考设置为“无参考”(“Reference: none”)。

3. 启用Measurements功能,并为每个光标创建新的自定义测量值。

为该测量值指定一个唯一的名称,以便在地方引用它。

将“范围”设置为“光标”,并将“T1”和“T2”设置为同一个光标。

这张截图显示了一个测量结果,该测量结果最初是通道 1 的平均值,然后进行了自定义设置。

4. 创建一个自定义全局测量,并根据光标位置手动计算每个测量的平均值。

5. 在“测量”选项卡中,使用显示和齿轮下拉菜单可以启用诸如多次采集的平均值/中位数测量等统计功能(如果您需要时间鲁棒性或重复试验)。

注意:您可能需要移动光标或启动/停止数据采集才能开始获取新的测量数据。

请参考本文中的第一张图片,了解您应该看到的内容示例。

对于您可能在操作过程中注意到的一些功能,“范围”(Extent)与光标的结合使用是 WaveForms 中一个非常强大的概念。预设的测量功能包含许多基于时间和电压的计算,例如最小值、最大值、边缘过冲,甚至包括估算的频率和占空比。“范围”功能允许您对任意一对光标之间的区域进行任何测量。

将这些功能结合起来,您就可以真正专注于信号中最感兴趣的部分。如果您在脉冲的后沿存在一些干扰噪声或毛刺,但仍然需要测量过冲以解决更重要的问题,您可以使用光标框选触发的上升沿,并进行测量。您甚至可以返回并添加更多光标,同时进行其他测量(例如,在这种情况下测量毛刺脉冲的高度)。

此外,“可见范围”意味着您可以在示波器波形图的正常显示范围之外对信号进行测量。“捕获范围”则允许您聚焦于当前不可见的信号,只要这些信号位于基于触发设置确定的捕获窗口内即可。


Digilent 仪器 + WaveForms,实验更高效


上面所示的基于光标的平均值计算流程只是 WaveForms 如何让您根据分析实际信号的方式调整测量方法的一个示例。除了光标和自定义测量之外,WaveForms 还提供内置统计功能、数学通道、脚本功能和灵活的测量范围设置,所有这些功能都旨在帮助您从嘈杂或复杂的波形中提取有意义的行为。

Digilent 的 USB 示波器和混合信号仪器均免费提供这些功能,使其非常适合从快速台式测试到更深入的信号分析等各种应用。

如果您遇到无法用现有功能轻松解决的测量难题,或者您发现了自己独特的创新工作流程,那么 Digilent 论坛正是许多此类想法的发源地。您可以在这里提问、浏览过往讨论,或分享您的解决方案,以帮助其他遇到类似问题的人。


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