第三代萬用表——"視波表"的設計原理與功能
隨著工業和科技進步，現在的測試環境發生了翻天覆地的變化。交流變頻調速，開關電源，電子控制器的廣泛應用，數據網絡的形成無疑都對測試提出更高的要求。指針和數字萬用表只能提供測量結果與數據，無法直觀區別信號和噪聲的瞬間特性，無法顯示電路中非正弦信號的動態及干擾信號的嚴重程度，也就無法對引起故障的根本原因作出分析。過去為了解決這個問題，不得不搬用昂貴而笨重的示波器出場，這對許多現場測試是不現實的。
“視波表”顧名思義，就是能看到波形的表，視波表的波形再現與傳統示波器有著根本的不同：示波器主要用來進行波形分析和波形記錄，注重頻率響應寬范圍，其測量精度以dB為單位，操作相對要繁雜許多；而視波表強調測量功能的準確性，波形再現僅是現場故障診斷的輔助手段，所有測量參數都以數碼形式顯示出來，結果更直觀。
電子電路的成熟和大規模集成電路的出現，為萬用表能夠看到被測信號的波形提供了可行的條件。下面就VC301真有效值數顯視波表和ET521A現場故障自動視波表的設計原理與功能作一介紹。
數字萬用表是采用采樣速率2~3次/秒的雙積分式A/D，其優點是，測量分辨率高，抗干擾能力強，成本低廉，外圍電路簡單成熟。缺點是不能采集波形。而高速多路A/D芯片和雙積分A/D共同組成視波萬用表電路，一方面改善傳統數字萬用表采樣速率較低的不足，同時將被測信號的波形也通過高速A/D取樣，送到CPU進行處理，最后將測試結果以數碼方式顯示并將波形再現出來。
以VC301為例，輸入電路采用并聯分壓方式，從300mV到600V量程分別在各自的分壓電阻上
并聯不同的補償電容。以使被測信號能夠展寬到20kHz。 其他功能轉換電路如真有效值測量、電阻測量、溫度測量、電容測量等同傳統數字萬用表一樣，在此不再重復。
被測信號經功能轉換電路后，一路送雙積分A/D 轉為數字信號給CPU處理，顯示測量數據；另一路經緩沖電平轉換電路送采樣速率44kSa/s的高速A/D，高速A/D 對被測信號波形進行一個周期內超過20個點的采樣，經CPU運算還原出被測波形的形狀，由128×64的LCD顯示出來。
VC301采用ES7真有效值轉換器，使得非正弦波信號測量得以實現，加上20kHz模擬帶寬電路，在音頻范圍內，可以進行準確的測量；在觀測波形方面，由于高速A/D采樣速率的限制，只能觀察到約2kHz以內的信號波形。適合工頻范圍內如變頻電源，可控硅整流電路及機電設備控制電路的檢測。
VC301還有一個主要特點：在測量過程中，每次按下“HOLD”鍵，測量結果將被存儲下來，內部存儲器可以保留100組數據，實現現場無紙記錄。
“視波表”可以根據用戶使用的測量范圍設計不同帶寬及不同功能，以最低的成本，發揮最大的測試潛力。
ET521A是針對家電維修人員而設計的便攜式綜合檢測自動視波表。開創了現場故障診斷系列產品之先河。家電維修大多數是上門服務，要求檢測儀器功能要齊，體積要小，價格要低。ET521A完全滿足上述要求；具有100MSa/s采樣速率;25MHz通道帶寬的數字存儲自動示波表；數字LCR電
橋，寬范圍60000μF超級電容測量;10μH~1H/300Hz~156kHz高頻電感自動量程測試;大于60M?贅電阻量程；6600碼自動量程數字萬用表；同時可以檢測到2kV/20kHz的行頻高壓波形；還有正弦波信號發生器，數字頻率計及晶振和遙控器及行頻變壓器匝間短路檢測等功能 。
ET521A在設計上充分考慮功能的實用性，自動量程的數字萬用表芯片和由FPGA/100MSa/s組成的高速A/D采樣電路，以及雙核CPU控制，使面板等低速管理和FPGA 高速器件分別用不同CPU控制，使資源得到合理優化。
為了用最少的按鍵選擇實現被測信號波形實時再現。在經高速A/D采樣后數字處理時，設計一個自適應波形再現的數據處理程序；當被測交流信號經連續10∶1分壓后，已經變為毫伏級信號，此信號大了容易使顯示的波形超出LCD可視范圍，信號太小不容易觀測。如果增加可變增益放大器等附加電路，增加整機成本和設計的復雜性。自適應計算就是測量被測信號時，將其幅值和頻率測到，通過改變數字信號使送顯到LCD的代碼，將波形再現的高度和波形個數控制在容易觀測的屏幕范圍內。顯示波形幅值大小與被測信號無比例關系，只是觀測的方便。要想了解測試參數，只要選擇數碼顯示方式，其測量結果一目了然。用戶在使用過程中，不需要繁瑣的操作，只要按下“AUTO”自動鍵，被測波形自動捕捉，由320×240點陣式LCD 顯示出來。
為了現場家電維修更方便地檢測，ET521A在出廠前存儲部分彩電關鍵點波形圖，維修人員在檢測時，可以調出典型圖與被測波形同屏比較，這就是ET521A獨有的波形對比功能。
在此平臺上，可以針對不同行業及用戶群體，設計出不同需要的現場故障診斷儀器，如增加高頻測試和手機電源高速采樣功能，方便手機故障檢測；增加汽車故障碼讀出，可以方便各類汽車維修。顯而易見“視波表”的出現，打破通用測量的概念。這種集各類儀器于一身，應用于現場故障診斷，能使更多人使用上的工具，就是針對他們需要而設計的實用的測試工具。
