097-888-02-66
095-888-02-66

Длина Записи: Ещё один вопрос при покупке осциллографа!

A.    Два недоразумения среди пользователей осциллографов:

1. Фокусирование на частоте выборки, при этом не рассматривается длина записи
Покупатели осциллографов в основном фокусируются на таком параметре как частота выборки. Большинство из них приходит в замешательство если видят значения выборки 4G или 5G. Однако, следует учитывать, что время от времени частота выборки зависит от длины записи. Если ваш осциллограф способен лишь на длину записи в 2.5K, то частота выборки никогда не достигнет 4G, даже если сам прибор на это рассчитан.  

2. Номинальная частота VS частота выборки в реальном времени
Почти каждый производитель осциллографов предпочитает указывать частоту выборки как-то “4GSa/s”. Данный параметр отпечатывается на ярлыке из поливинилхлорида и приклеивается на панели прибора. Тем не менее, следует учитывать, что номинальная частота выборки - это самая высокая частота, на которую только способен осциллограф, что различается от параметра «частота выборки в реальном времени». Это различие вызвано тем, что прибор способен удерживать самое высокое значение частоты выборки лишь в течении небольшого определённого времени. Некоторые модели осциллографов даже исключают режим отображения частоты выборки в реальном времени, что вводит инженеров в заблуждение на предмет того, что этот параметр будто бы удерживается постоянным на протяжении всего сеанса работы прибора. 

 

B.    Толкование значений параметров

Первая формула, по которой работает Осциллограф: Длина Записи = Частота выборки × Время формирования формы сигнала схожа с формулой расчёта ёмкости батарей: Ёмкость батареи = Скорость потребления энергии × Рабочее время.
Ёмкость батареи – фиксированная величина, поэтому при увеличении времени работы батареи, скорость потребления энергии должна уменьшаться.  
То же самое относится и к частоте выборки, когда этот параметр должен снижаться в то время как время формирования формы сигнала должно быть увеличено. Вывод: При обследовании формы сигнала, если полоса пропускания прибора соответствует, то базовым параметром осциллографа становится частота выборки в реальном времени. Этот параметр зависит от длины записи. Ниже представлена таблица взаимозависимости частоты выборки в реальном времени и временной шкалы при различных величинах длины записи.

Временная шкала частоты выборки при 512M длины записи, при 10M длины записи и при 2M длины записи

Временная развёртка Скорость выборки
  память 512 Мб память 10 Мб память 2 Мб
5 мс/дел. 4 ГВ/с 200 МВ/с 40 МВ/с
50 мс/дел. 500 МВ/с 20 МВ/с 4 МВ/с
500 мс/дел. 50 МВ/с 2 МВ/с 400 кВ/с


Из этой таблицы видно, что частоты выборки падает при том, что время формирования формы сигнала нарастает. 

 

C.    Значимость большой длины записи

1. Выявление функциональных ошибок
Каждый осциллограф способен легко захватывать сигналы с явными отклонениями от установленных характеристик. Но сигналы какой частоты способен прибор отображать? Отражаются ли они на регулярной основе? На эти вопросы нельзя достоверно ответить без наличия у осциллографа большой длины записи.

 

2. Сбор данных
Большая длина записи означает что осциллограф захватывает большее количество исходных данных. Измеряемых точек выборки будет больше. При осуществлении измерений формы сигналов, составленные на основе 512M точек и 1M точек будут сильно отличаться друг от друга. 

D. Стандартные величины длин записи осциллографов, присутствующих на рынке

На рынке присутствуют модели осциллографов с полосой пропускания менее 1G, длина записи которых по определению мала. Особенно это касается приборов от хорошо известных производителей. Часто их продукция чисто конструктивно не способна обрабатывать большое количество захватываемых данных.
Ниже приводится краткая таблица сравнений:

 

Бренд  OWON T-Company K-Company
Модель XDS3102A MDO30** MDO40**C MSOX30**A MSOX40**A
Объм памяти 40Мб 10Мб 20Мб 4Мб 4Мб


Осциллографы от T-Company 3000-ой серии обладают 10M/на канал длиной записи, осциллографы 4000-ой серии обладают 20M/на канал. Даже при выборе соответствующей шкалы на панели управления, прибор просто зависнет от чрезмерного объёма поступающей в него информации.
K-Company имеет достаточно возможностей для устойчивой работы осциллографа, но вся эта работа будет базироваться лишь на максимальной 4М длины записи. Осциллограф OWON XDS3102A обладает глубиной записи 40M, что гарантирует высокую частоту выборки и поддержание его устойчивой работы. 

 

E. Трудности в реализации параметра большой длины записи 
Легко ли изменить объём длины записи, если осуществлять это на жёстком диске PC? Нет. Имеется большое количество данных, которые просто слетят, если длина записи увеличится. Форма сигнала должна восстанавливаться, синхронизироваться, декодироваться, измеряться, при всём том, что должна быть обеспечена устойчивая работа самого осциллографа. Также должна решаться задача охлаждения прибора как результат больших на него нагрузок. Если не учитывать все эти вопросы, то устойчивая работоспособность осциллографа в значительной мере сократится. 

 

F. Выводы
Производители осциллографов обычно умалчивают о следующем:
1.Частота выборки в реальном времени снизится при увеличении времени на обработку сигнала. Номинальная частота выборки – частота выборки с наибольшим значением, реальная же частота выборки находится в соответствии с длиной записи и шкалой времени;


2.Осциллографы с полосой пропускания менее 1G обладают максимальной частотой выборки при времени обработки формы сигнала в пределах 2ms или даже 1ms; 

Преимущества осциллографов с большой длиной памяти:
1.Удерживает наивысшее значение частоты выборки длительное время, а не только разово.
2. Вместо способности захвата только обычных сигналов для их изучения, осциллограф способен анализировать разнообразные формы сигналов на основе массивов данных.