Fluke190-102 ScopeMeter® 彩色数字示波表
为满足工业现场对高精度、高安全性测试工具的需求，Fluke推出190II系列彩色数字示波表，其中 Fluke190-102 作为该系列的经典型号，专为工厂维护工程师与技术人员设计，融合示波器、数字万用表、无纸化记录仪三大核心功能，兼顾台式仪器的性能与手持式设备的便携性。该仪器以CATIII1000V/CATIV600V的高安全等级、100MHz带宽及IP51防尘防水防护，可在多尘、潮湿的工业恶劣环境中稳定工作，覆盖从微电子电路（如MCU引脚信号）到电力电子设备（如电机驱动逆变......
产品描述
为满足工业现场对高精度、高安全性测试工具的需求，Fluke推出190II系列彩色数字示波表，其中Fluke190-102作为该系列的经典型号，专为工厂维护工程师与技术人员设计，融合示波器、数字万用表、无纸化记录仪三大核心功能，兼顾台式仪器的性能与手持式设备的便携性。该仪器以CATIII1000V/CATIV600V的高安全等级、100MHz带宽及IP51防尘防水防护，可在多尘、潮湿的工业恶劣环境中稳定工作，覆盖从微电子电路（如MCU引脚信号）到电力电子设备（如电机驱动逆变器）的全场景故障排查，为现场测试提供高效、可靠的解决方案，是工业设备维护领域的关键工具。Fluke 190-102 ScopeMeter® 彩色数字示波表是一款专为工业现场设计的高性能、便携式测试工具，集示波器、万用表和记录仪功能于一体，适用于复杂电气系统的故障诊断与维护。
从核心定位来看，该仪器并非单纯的示波器，而是“一体化测试平台”——通过Connect-and-View™自动触发技术实现免提操作，减少现场参数设置步骤；TrendPlot™趋势曲线与ScopeRecord™滚动记录功能替代传统纸质记录仪，实现数据长期存储与回溯；波形比较与自动通过/失败测试功能，可快速判断信号是否符合标准，大幅提升故障排查效率，尤其适合批量设备检测或周期性维护场景。
表2：Fluke190-102核心功能特性表
1.示波器测量原理
示波器的核心功能是将“电压随时间变化的模拟信号”转化为“可视化波形”，Fluke190-102的实现过程分为5个关键环节（如图1所示）：
信号输入与耦合：被测信号通过BNC接口进入仪器，首先经过耦合电路（支持AC/DC切换）。AC耦合通过电容阻断直流分量，仅保留交流信号（如电机驱动的PWM交流成分），低频下限<5Hz（1:1输入）；DC耦合保留全部信号（如直流母线电压+纹波），适合需要完整信号特征的场景。该仪器的耦合电路采用隔离设计，每个通道与地及其他通道电气隔离，避免接地环路导致的信号干扰，同时满足CATIV600V的安全等级。
前端放大与衰减：耦合后的信号进入前端放大器模块，这是决定带宽（100MHz）与灵敏度的核心部件。针对小信号（如2mV/div），放大器通过低噪声运算放大器（如OPA847）将信号放大至A/D转换器的测量范围（0-5V），确保微弱信号不丢失；针对大信号（如100V/div），通过精密电阻网络衰减信号，防止A/D转换器过载。Fluke190-102的前端放大器采用温度补偿设计，在0℃-50℃工作温度范围内，增益漂移<0.1%/℃，保证测量精度。
A/D转换：放大后的模拟信号送入8位分辨率的A/D转换器，每个通道配备独立转换器（避免通道间串扰）。A/D转换器的采样率根据时基动态调整：在5ns时基下，采样率达1.25GS/s，可实现每个周期8个样本的采集，满足Nyquist采样定理（采样率≥2倍信号最高频率），确保100MHz带宽内的信号能准确重建；在10μs时基下，采样率降至125MS/s，平衡存储容量与波形更新速度。
触发与存储：触发系统是示波器稳定显示波形的关键。Fluke190-102的触发逻辑分为“自动触发”与“手动触发”：Connect-and-View™自动触发通过分析信号的频率、幅度特征，自动选择触发源（A/B通道）、触发斜率（正/负）与电平，1秒内实现未知信号的稳定显示；手动触发（如边缘触发）则针对特定信号，例如选择“正斜率+1V电平”，仅当信号上升沿达到1V时才捕获波形，适合故障信号（如窄脉冲）的精准定位。触发后的数字样本存入深层存储器，示波器模式下每通道存储10,000个样本，支持后续缩放（Zoom）与光标分析。
信号处理与显示：微处理器（如ARMCortex-M4）对存储的数字样本进行处理，包括：①波形重建：通过插值算法补充样本间隙，还原平滑波形；②参数计算：基于样本数据计算峰值、频率、相位等30种参数（如频率=1/信号周期，周期通过相邻触发点的时间差获取）；③数学运算：支持A+B（信号叠加）、A-B（信号差值）、A×B（功率计算）、频谱分析（FFT变换）。处理后的结果通过彩色LCD显示，同时支持数字余辉（模拟示波器的波形衰减效果），便于观察动态信号（如电机启动时的电流波动）。
2.万用表（DMM）测量原理
Fluke190-102的DMM功能通过4mm香蕉插头输入，与示波器电路完全隔离，避免相互干扰，核心测量原理如下：
直流电压（VDC）测量：采用“分压+高阻抗输入”设计。输入电压通过精密电阻网络（分压比1:10/1:100）降至A/D转换器的测量范围（0-5V），输入阻抗达1MΩ//14pF，减少对被测电路的负载影响。例如，测量500VDC时，分压网络将电压降至5V，A/D转换器测量5V后，乘以100分压比得到实际值，精度为±(0.5%+6counts)（文档2、3）。
交流电压（Vac）测量：在直流测量基础上增加“整流+滤波”电路。交流信号经全波整流转换为脉动直流，再通过RC低通滤波得到平均值，最后根据真有效值（RMS）算法（如均方根计算）转换为实际交流有效值。针对50/60Hz工频信号，滤波时间常数优化为0.1s，确保测量精度；针对1kHz高频信号，缩短滤波时间，避免信号失真（文档2）。
电阻测量：采用“恒流源+电压测量”原理。仪器输出恒定电流（如0.5mA@500Ω量程、50nA@30MΩ量程），通过测量电阻两端的电压（U=IR）计算电阻值。内置开路电压<4V，避免损坏半导体器件（如二极管）；测量电流随量程增大而减小，防止大电阻测量时功耗过高。
连续性与二极管测试：连续性测试输出0.5mA电流，若被测电路电阻<50Ω（±30Ω），蜂鸣器发声提示通路；二极管测试输出0.5mA电流，测量二极管正向压降（最高2.8V），正向压降约0.7V为硅管正常，无压降则为短路，压降过大则为开路。
工业电机驱动测试：电机驱动逆变器输出的PWM信号是故障排查的关键。该仪器的100MHz带宽可准确捕获PWM信号的高频开关成分（如20kHz载波），脉冲宽度触发可检测异常窄脉冲（如IGBT故障导致的脉冲丢失）；TrendPlot功能记录Vpwm与频率（Hz）的变化趋势，计算V/Hz比值（电机旋转磁场强度的关键指标），判断是否存在磁场过强（发热）或过弱（扭矩不足）问题。
电力电子设备排查：开关电源、UPS等设备的直流母线电压、交流输出波形常需现场测试。例如，排查UPS切换故障时，ScopeRecord模式可连续记录40小时波形，捕获切换瞬间的电压波动（如跌落至80%额定值）；万用表功能测量电源内阻（通过电压降法），判断电容老化是否导致纹波增大。
微电子电路调试：消费电子或工业控制板的MCU引脚信号（如I2C、SPI）幅度小（50mV）、频率高（50MHz）。该仪器的2mV/div灵敏度可清晰显示小信号，边缘触发稳定捕获数字信号的上升沿/下降沿，判断时序是否异常；波形比较功能将实测波形与设计标准（如参考波形）对比，自动检测过冲、振荡等失真。
Fluke190-102作为工业级手持式示波表，其核心优势在于“安全、性能、便携的深度融合”——CATIII1000V/CATIV600V的安全等级适配高压场景，100MHz带宽与1.25GS/s采样率满足中高频信号测试，IP51防护与锂电池续航适配恶劣现场，而一体化的示波器、万用表、记录仪功能则大幅提升测试效率。对于工业维护工程师而言，该仪器不仅是“故障排查工具”，更是“预防性维护平台”——通过TrendPlot记录信号长期趋势，可提前发现设备老化迹象（如电容纹波增大），减少突发停机损失。未来，随着工业4.0的推进，设备智能化程度提升，Fluke190-102可通过FlukeView软件与云端平台联动，实现测试数据的远程分析与批量设备管理，进一步扩展其在智能制造场景中的应用价值。对于用户而言，搭配可选附件（如电流钳、温度探头）可进一步扩展测量范围，使一台仪器满足电压、电流、温度、电阻的全参数测试，降低设备采购成本。
主要特性与技术参数：
高性能指标
带宽：100 MHz，适合中高频信号测量
通道数量：2个BNC输入通道 + 1个独立DMM输入（可用于电压、电阻、二极管、温度等测量）
实时采样率：高达1.25 GS/s，确保精确捕捉瞬态信号和干扰
时基范围：5 ns/div 至 4 s/div，支持从高速脉冲到长时间趋势的观测
深存储与波形分析能力
每通道可存储10,000个样本，在ScopeRecord™模式下更可扩展至30,000点，便于长时间记录信号变化
支持数字余辉（存留）功能，模拟传统模拟示波器的波形衰减效果，便于观察间歇性故障
具备自动通过/失败测试的波形比较功能，可用于设备状态一致性判断
坚固耐用，适应严苛环境
安全等级达到 CAT III 1000V / CAT IV 600V，适用于高压工业系统测试
防护等级 IP51，防尘、防水，可在潮湿或多尘环境中稳定工作
锂离子电池供电，标准配置下续航可达4小时，选配电池可延长至8小时
智能操作与连接性
配备Connect-and-View™自动触发技术，无需手动调节即可稳定显示复杂波形
支持TrendPlot™功能，用于长时间监测电压、电流等参数的变化趋势
隔离USB端口，可安全连接PC或存储设备进行数据导出
标配FlukeView®软件包，便于波形分析、报告生成与设备管理
便携与实用设计
易于开启的电池盖设计，方便现场更换电池
支持Kensington®锁槽，防止设备被盗
随附SCC-290套件，包含测试线、探头等常用配件
Fluke190-102ScopeMeter®仪器概述
Fluke190-102属于Fluke190II系列手持式彩色数字示波表，核心定位为“工业级多功能测试工具”，其设计理念围绕“现场实用性”展开：采用2通道隔离BNC输入（A、B）+4mm香蕉插头DMM/外部触发输入的配置，既满足双信号同步观测需求，又可独立完成电压、电阻等万用表测量；机身尺寸为265mm×190mm×70mm，重量仅2.1kg（含BP290电池），便于工程师手持操作或携带至狭窄设备间隙；153mm全彩色LCD显示屏（320×240像素）搭配LED背光（电源适配器供电时200cd/m²，电池供电时90cd/m²），在强光或低光环境下均能清晰显示波形与数据；内置可充电锂电池（标配BP290续航4小时，可选BP291延长至8小时），摆脱市电依赖，适配无固定电源的工业现场。从核心定位来看，该仪器并非单纯的示波器，而是“一体化测试平台”——通过Connect-and-View™自动触发技术实现免提操作，减少现场参数设置步骤；TrendPlot™趋势曲线与ScopeRecord™滚动记录功能替代传统纸质记录仪，实现数据长期存储与回溯；波形比较与自动通过/失败测试功能，可快速判断信号是否符合标准，大幅提升故障排查效率，尤其适合批量设备检测或周期性维护场景。
Fluke190-102 ScopeMeter®彩色数字示波表
Fluke190-102核心技术参数与功能特性
表1：Fluke190-102核心技术参数表| 技术参数分类 | 规格详情 |
| 基本配置 | 型号：Fluke190-102；类型：手持式彩色数字示波表；通道：2×BNC隔离输入+1×DMM输入 |
| 示波器性能 | 带宽（DC耦合）：100MHz(-3dB)；上升时间：3.5ns；垂直灵敏度（1:1）：2mV-100V/div |
| 实时采样率：5ns-4μs/div（所有通道）1.25GS/s；10μs-120s/div125MS/s | |
| A/D分辨率：8位，每个输入独立数字转换器；动态范围：>±8div（<10MHz） | |
| 触发系统 | 触发类型：Connect-and-View™自动触发、边缘触发、视频触发、脉冲宽度触发、N-循环触发 |
| 触发源：A、B通道（BNC）、外部触发（DMM输入）；触发灵敏度：DC-5MHz>5mV/div时0.5div | |
| 万用表（DMM）规格 | 计数：5000counts；测量功能：VDC、Vac、Vac+dc、电阻、连续性、二极管、电流（需附件）、温度（可选） |
| 电压测量精度（VDC）：±(0.5%+6counts)；电阻测量精度：±(0.6%+6counts) | |
| 存储与显示 | 示波器存储深度：10,000样本/通道；ScopeRecord模式：30,000点/输入；显示屏：153mm彩色LCD（320×240像素） |
| 安全与环境 | 安全等级：IEC61010-2-030CATIII1000V/CATIV600V；防护等级：IP51（IEC60529） |
| 工作温度：0℃-50℃（仅工作）、0℃-40℃（工作+充电）；存储温度：-20℃-60℃ | |
| 电源与续航 | 标配电池：BP290（26Wh/10.8V，续航4小时）；可选电池：BP291（52Wh/10.8V，续航8小时） |
表2：Fluke190-102核心功能特性表
| 功能类别 | 功能名称 | 功能描述 | 实用价值 |
| 测量分析功能 | 自动示波器测量 | 支持30种参数自动测量（VDC、Vac、峰值-峰值、频率、相位、功率等），7种光标测量（电压差、时间差、RMS等） | 无需手动计算，直接获取关键参数 |
| 频谱分析 | 支持FFT变换，将时域信号转换为频域，显示信号频率成分；支持线性/对数刻度切换 | 定位高频噪声或谐波干扰 | |
| 记录与回溯功能 | TrendPlot™趋势曲线 | 按时间绘制测量值（min/max/平均值），存储>18k数据点，时间跨度64min-546小时 | 监测信号长期变化（如电源纹波漂移） |
| ScopeRecord™滚动记录 | 深层存储器连续记录波形，捕获8ns突波，记录时间跨度4.8s-40小时；支持单扫描/触发启动 | 捕获间歇性故障（如偶发电压波动） | |
| 操作便捷性功能 | Connect-and-View™触发 | 自动优化量程、时基、触发源与电平，1秒内稳定显示未知信号；支持1Hz-100MHz信号 | 免提操作，减少现场设置步骤 |
| 波形比较与通过/失败测试 | 存储参考波形，实时对比实测波形；样本超差时自动保存屏幕（最多100屏） | 批量设备检测，快速筛选故障设备 | |
| 数据交互与扩展 | 隔离USB端口 | 2个USB端口（主机+mini-B）：USB主机支持2GBU盘存储；mini-B支持PC连接（FlukeView软件） | 数据导出与远程控制 |
| 可选附件支持 | 兼容电流钳（i410）、温度探头、外置电池充电器（EBC290）、硬壳携带箱（C290） | 扩展测量范围，适配不同场景 |
Fluke190-102测试原理
Fluke190-102融合示波器与万用表的测试原理，核心围绕“信号采集-处理-分析-显示”流程展开，同时针对工业场景优化隔离设计与触发系统，具体原理如下：1.示波器测量原理
示波器的核心功能是将“电压随时间变化的模拟信号”转化为“可视化波形”，Fluke190-102的实现过程分为5个关键环节（如图1所示）：
信号输入与耦合：被测信号通过BNC接口进入仪器，首先经过耦合电路（支持AC/DC切换）。AC耦合通过电容阻断直流分量，仅保留交流信号（如电机驱动的PWM交流成分），低频下限<5Hz（1:1输入）；DC耦合保留全部信号（如直流母线电压+纹波），适合需要完整信号特征的场景。该仪器的耦合电路采用隔离设计，每个通道与地及其他通道电气隔离，避免接地环路导致的信号干扰，同时满足CATIV600V的安全等级。
前端放大与衰减：耦合后的信号进入前端放大器模块，这是决定带宽（100MHz）与灵敏度的核心部件。针对小信号（如2mV/div），放大器通过低噪声运算放大器（如OPA847）将信号放大至A/D转换器的测量范围（0-5V），确保微弱信号不丢失；针对大信号（如100V/div），通过精密电阻网络衰减信号，防止A/D转换器过载。Fluke190-102的前端放大器采用温度补偿设计，在0℃-50℃工作温度范围内，增益漂移<0.1%/℃，保证测量精度。
A/D转换：放大后的模拟信号送入8位分辨率的A/D转换器，每个通道配备独立转换器（避免通道间串扰）。A/D转换器的采样率根据时基动态调整：在5ns时基下，采样率达1.25GS/s，可实现每个周期8个样本的采集，满足Nyquist采样定理（采样率≥2倍信号最高频率），确保100MHz带宽内的信号能准确重建；在10μs时基下，采样率降至125MS/s，平衡存储容量与波形更新速度。
触发与存储：触发系统是示波器稳定显示波形的关键。Fluke190-102的触发逻辑分为“自动触发”与“手动触发”：Connect-and-View™自动触发通过分析信号的频率、幅度特征，自动选择触发源（A/B通道）、触发斜率（正/负）与电平，1秒内实现未知信号的稳定显示；手动触发（如边缘触发）则针对特定信号，例如选择“正斜率+1V电平”，仅当信号上升沿达到1V时才捕获波形，适合故障信号（如窄脉冲）的精准定位。触发后的数字样本存入深层存储器，示波器模式下每通道存储10,000个样本，支持后续缩放（Zoom）与光标分析。
信号处理与显示：微处理器（如ARMCortex-M4）对存储的数字样本进行处理，包括：①波形重建：通过插值算法补充样本间隙，还原平滑波形；②参数计算：基于样本数据计算峰值、频率、相位等30种参数（如频率=1/信号周期，周期通过相邻触发点的时间差获取）；③数学运算：支持A+B（信号叠加）、A-B（信号差值）、A×B（功率计算）、频谱分析（FFT变换）。处理后的结果通过彩色LCD显示，同时支持数字余辉（模拟示波器的波形衰减效果），便于观察动态信号（如电机启动时的电流波动）。
2.万用表（DMM）测量原理
Fluke190-102的DMM功能通过4mm香蕉插头输入，与示波器电路完全隔离，避免相互干扰，核心测量原理如下：
直流电压（VDC）测量：采用“分压+高阻抗输入”设计。输入电压通过精密电阻网络（分压比1:10/1:100）降至A/D转换器的测量范围（0-5V），输入阻抗达1MΩ//14pF，减少对被测电路的负载影响。例如，测量500VDC时，分压网络将电压降至5V，A/D转换器测量5V后，乘以100分压比得到实际值，精度为±(0.5%+6counts)（文档2、3）。
交流电压（Vac）测量：在直流测量基础上增加“整流+滤波”电路。交流信号经全波整流转换为脉动直流，再通过RC低通滤波得到平均值，最后根据真有效值（RMS）算法（如均方根计算）转换为实际交流有效值。针对50/60Hz工频信号，滤波时间常数优化为0.1s，确保测量精度；针对1kHz高频信号，缩短滤波时间，避免信号失真（文档2）。
电阻测量：采用“恒流源+电压测量”原理。仪器输出恒定电流（如0.5mA@500Ω量程、50nA@30MΩ量程），通过测量电阻两端的电压（U=IR）计算电阻值。内置开路电压<4V，避免损坏半导体器件（如二极管）；测量电流随量程增大而减小，防止大电阻测量时功耗过高。
连续性与二极管测试：连续性测试输出0.5mA电流，若被测电路电阻<50Ω（±30Ω），蜂鸣器发声提示通路；二极管测试输出0.5mA电流，测量二极管正向压降（最高2.8V），正向压降约0.7V为硅管正常，无压降则为短路，压降过大则为开路。
Fluke190-102典型应用场景
基于高安全等级、便携性与多功能性，Fluke190-102广泛应用于工业维护领域，典型场景包括：工业电机驱动测试：电机驱动逆变器输出的PWM信号是故障排查的关键。该仪器的100MHz带宽可准确捕获PWM信号的高频开关成分（如20kHz载波），脉冲宽度触发可检测异常窄脉冲（如IGBT故障导致的脉冲丢失）；TrendPlot功能记录Vpwm与频率（Hz）的变化趋势，计算V/Hz比值（电机旋转磁场强度的关键指标），判断是否存在磁场过强（发热）或过弱（扭矩不足）问题。
电力电子设备排查：开关电源、UPS等设备的直流母线电压、交流输出波形常需现场测试。例如，排查UPS切换故障时，ScopeRecord模式可连续记录40小时波形，捕获切换瞬间的电压波动（如跌落至80%额定值）；万用表功能测量电源内阻（通过电压降法），判断电容老化是否导致纹波增大。
微电子电路调试：消费电子或工业控制板的MCU引脚信号（如I2C、SPI）幅度小（50mV）、频率高（50MHz）。该仪器的2mV/div灵敏度可清晰显示小信号，边缘触发稳定捕获数字信号的上升沿/下降沿，判断时序是否异常；波形比较功能将实测波形与设计标准（如参考波形）对比，自动检测过冲、振荡等失真。
Fluke190-102作为工业级手持式示波表，其核心优势在于“安全、性能、便携的深度融合”——CATIII1000V/CATIV600V的安全等级适配高压场景，100MHz带宽与1.25GS/s采样率满足中高频信号测试，IP51防护与锂电池续航适配恶劣现场，而一体化的示波器、万用表、记录仪功能则大幅提升测试效率。对于工业维护工程师而言，该仪器不仅是“故障排查工具”，更是“预防性维护平台”——通过TrendPlot记录信号长期趋势，可提前发现设备老化迹象（如电容纹波增大），减少突发停机损失。未来，随着工业4.0的推进，设备智能化程度提升，Fluke190-102可通过FlukeView软件与云端平台联动，实现测试数据的远程分析与批量设备管理，进一步扩展其在智能制造场景中的应用价值。对于用户而言，搭配可选附件（如电流钳、温度探头）可进一步扩展测量范围，使一台仪器满足电压、电流、温度、电阻的全参数测试，降低设备采购成本。
