关于电机操控来说，占空比是一项直接影响操控精度的要害参数，而怎么快速分分出占空比改动的趋势，正是剖析这一问题的中心。只需有了占空比改动趋势曲线，电机反常运转的原因天然就浮出水面。
1、PWM占空比概述
脉冲宽度调制(PWM)是一种对模仿信号进行数字编码的办法。经过高分辨率计数器的运用，方波的占空比被调制用来对一个详细模仿信号进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么彻底有(ON)，要么彻底无(OFF)。电压或电流是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模仿负载上去。通的时分便是直流供电被加到负载上的时分，断的时分便是供电被断开的时分。只需带宽满足，任何模仿值都能够运用PWM进行编码。而占空比便是高电平继续时刻与整个周期时刻的比值，占空比越大，高电平继续的时刻越长，模仿电路注册的时刻就越长，如图1所示。
图1 占空比意义
2、什么是占空比趋势丈量?
要丈量占空比趋势首先要丈量占空比，占空比丈量办法是运用超高速ADC采样PWM波形，然后经过可编程逻辑器件FPGA丈量高电平脉宽t和周期T核算出占空比。占空比趋势丈量则是对每一个PWM波的占空比丈量并存储下来，最终显现在屏幕上，如图2所示。一个PWM波对应一个占空比值，显现在屏幕上而且连线，这样就能够很直观的看到一切PWM波形的占空比改动趋势。
图2 占空比趋势丈量
示波器的存储深度对占空比趋势丈量影响很大，所谓趋势趋势，便是长时刻的改动意向，假如存储深度小，那么所记载的时刻就很短，采样的波形也就很少，关于剖析趋势就没有意义。现在ZDS4000系列示波器存储深度高达512Mpts，能够在高采样率下存储数十秒的波形，比较合适剖析信号改动趋势。
3、实例运用与剖析
某运用PWM波形驱动的直流电机在加快过程中存在细小颤动状况，调查电机转速波形如图3所示，开端加快后大约在3.6秒转速呈现一个下拉动作。电机PWM调速原理是经过改动接通脉冲的宽度，使直流电机电枢上电压的占空比改动，然后改动电枢电压的平均值，操控电机的转速。因而根本能够确认这个转速下拉动作是因为PWM波占空比呈现反常引起的。
图3 电机转速反常
为了确认详细的问题，运用ZDS4000系列示波器采样电机发动后的PWM波形，设置为单次上升沿触发，采样时刻大约为7秒，波形如图4所示，因为采样的时刻长，波形多，彻底是鳞次栉比，什么细节都看不到，敞开丈量和核算功用，能够看到信号周期、频率、占空比Current、Max、Min和相关核算值，可是仍是找不到反常的占空比波形。
图4 PWM波形和丈量
这个时分用ZDS4000系列示波器新开发共同的占空比趋势丈量功用，将每一个PWM波的占空比显现在屏幕上，点击示波器数学运算Math按键，形式挑选趋势图，类型挑选占空比，示波器会自动检测PWM波的周期和阈值，无需过多设置，就能够快速出波形，波形如图5所示。屏幕上除了通道1，还多了MATH通道，色彩为紫色，MATH通道显现的便是占空比趋势，能够看到占空比缓慢递加后大约在屏幕中心方位呈现了反常。和通道1相同，MATH通道也能够调理笔直档位和偏移。
图5 占空比趋势波形
定位到占空比反常方位后，敞开示波器缩放形式下ZOOM多窗口显现功用，对信号进行部分扩大，如图6所示，能够明晰的看到占空比反常的细节，一起敞开对ZOOM1窗口数据的丈量和核算，能够看到占空比从正常的59.62%变为9.99%左右。
图6 ZOOM形式扩大
ZDS4000系列示波器不仅仅能够剖析占空比趋势，还能够剖析周期和频率改动趋势，结合强壮的丈量功用。
