ОСЦИЛОГРАФИ. Параметр приладу, першорядний за важливістю. Частина 1

осциллографы Gtest и статьи для самообразования

Осциллограф модельного ряда XDS с высоким разрешением по вертикали (часть 1)

Общеизвестно, что такой прибор как осциллограф играет ключевую роль в области электронных и электротехнических измерений. Разработки электронных устройств смогли появиться как результат постоянных тестов и измерений практически всех электронных/электротехнических продуктов в процессе последовательных анализов и разработок как в промышленном, так и в любительском проектировании и производстве различных продуктов и компонентов.

Осциллограф содействует инженерам (пользователям) в проверках изделий методом проб и ошибок, позволяет «давать отмашку» на массовое производство того или иного продукта и обеспечивать его качество в максимально возможной степени. Осциллограф для инженера - как пулемёт для солдата, как гаечный ключ для слесаря.

Способность осциллографа генерировать высокоточные целостные сигналы дорогого стоит.

Объём мирового рыночного спроса на осциллографы составляет миллиарды долларов США, что стимулирует производителей мирового уровня агрессивно бороться за свою долю рынка.

Длительное время аналоговый осциллограф преобразует электронные сигналы в яркие визуальные формы, при этом мгновенное реагирование таких осциллографов на события сильно впечатлит любого инженера-профессионала. Тем не менее, параллельно с эволюцией электронных изделий/компонентов, аналоговый осциллограф начинает демонстрировать и свои недостатки, в том числе нестабильную функцию триггера и отсутствие режима регистрации сигналов.

Возможность сохранять «исторические события» имеет именно цифровой осциллограф.

Практически любой цифровой запоминающий осциллограф (DSO) обладает множеством функций: возможностями запуска на событие, режимом автоматических измерений, регистрацией параметров во внутренней памяти и интерфейсом для связи с ПК в целях последующего анализа сохранённых данных.

В любом DSO присутствует креативная базовая структура, присущая ПК.

Тем не менее, способность DSO быстро восстанавливать форму сигнала отстаёт от его аналогового собрата, что занимает у инженеров некоторое время на проверку разрабатываемого или готового продукта так называемым методом проб и ошибок.

Для ведущих мировых производителей контрольно-измерительного оборудования, DSO в частности, такие характеристики, как пропускная способность прибора (диапазон частот), частота дискретизации (скорость выборки) в реальном времени и длина записи (память) имеют значимость фундаментальных параметров. Тем самым, возможности технологического прорыва при разработках DSO становятся очень узкими, и такой параметр как вертикальное разрешение является одним из таких прорывов.

Производители DSO вкладывают огромные инвестиции в повышение параметров вертикального разрешения, предвкушая идеальный результат измерений как результат улучшенного анализа формы сигнала (разрешения). В любом случае, высокая величина вертикального разрешения способствует точности измерений.

Компания Lilliput (OWON) уделяет такого рода разработкам самое пристальное внимание, а именно: максимальному повышению параметров осциллографов во временной области. Эта компания-производитель имеет честь представить свой DSO модельного ряда OWON XDS с высоким вертикальным разрешением.

Предлагаем специалистам соответствующего профиля углубиться в эту тему, чтобы убедиться, отыскали ли вы на мировом рынке то, что вам требуется, или только планируете выбрать «правильный» DSO под конкретные прикладные задачи.

Реально качественный DSO в обязательном порядке должен обладать следующими функциями:

• Установлено, что реальная частотная характеристика определяется ниже -3 дБ. Необходимый частотный диапазон является важнейшим фактором. Стандартные отраслевые эталонные величины превышают частоту приборов эконом-класса в 3–5 раз.
• Частота выборки в реальном времени: частота дискретизации от 4 до 10 раз выше максимальной величины полосы пропускания для гарантии записи полного сигнала.
• Глубина памяти прибора: длительный и максимально эффективный захват сигнала без искажений, поддержка режима воспроизведения полностью зарегистрированного сигнала.
• Частота обновления сигнала: десятки или даже сотни тысяч раз в секунду для точного и быстрого обнаружения аномалий.
• Низкий уровень шумов и джиттера (дрожания): используйте цифровую систему запуска на событие, что обеспечивает низкий уровень шума прибора и установленного пользователем запуска, а также интеграцию с функцией цифровой фильтрации.
• Высокое разрешение по вертикали: требуется для уменьшения разницы в результатах измерений при изменении масштаба вертикальной шкалы измеряемой формы сигнала.
• Режимы автоматического измерения и генерирование статистических данных.
• Инструмент БПФ (быстрое преобразование Фурье) и анализ сигналов связи.
• Функция высокого разрешения: для анализа формата цепочки сигналов, а также слабого сигнала.
• Дружественный и понятный пользовательский интерфейс.
• Прибор должен представлять собой нечто вроде рабочей станции (мини-лаборатории) по принципу «n-в-1»: встроенный мультиметр, генератор сигналов, регистратор данных, частотомер и т. д.

Высокое разрешение

Высокое разрешение, объёмная регистрация данных и большая скорость обновления сигналов представляют собой инновации DSO нового поколения, которые позволяют избежать эффекта мозаики при отображении слабого сигнала.

12/14 бит АЦП

Функция масштабирования

Модельный ряд осциллографов XDS имеет 12/14-битный аппаратный АЦП, точность которого (можно смело утверждать) в 16/64 раза выше, чем у других моделей осциллографов на мировом рынке. Прибор способен отслеживать сигнал низкого уровня до 31,25 мкВ/дел.

Эффект «мозаики» при разрешении 8 бит у традиционных DSO

Идеальный результат при 14 бит АЦП у нового поколения DSO компании OWON

Режимы непрерывных измерений возможны на разных частотах.

Триггер

Ключевая функция любого DSO. Триггер предназначен для захвата определённого события в процессе измерений и запуска режимов анализа, что обеспечивает на экране прибора стабильно повторяющуюся форму тестируемого сигнала. С момента изобретения DSO ещё в 1940-х годах мотивацией развития такого рода осциллографов служили постоянные инновации, а для цифрового запоминающего осциллографа реального времени OWON считается большим успехом более чем одна технологическая инновация. Благодаря точности развёртки во времени ±1 ppm и устойчивому режиму запуска при измерении формы сигнала на разных частотах, OWON DSO становится всё более востребованным у инженеров и техников для отслеживания результатов измерений и уверенности в их точности.

Согласно технической документации, вертикальное разрешение DSO составляет 8 бит, но фактический эффективный рабочий бит имеет величину около 3–4, поэтому при эксплуатации традиционных DSO пользователей всегда учили подгонять форму сигнала по размеру ЖК-дисплея, или даже 3/4 от его размера, поскольку этот фактор в наибольшей степени влияет на вертикальное разрешение. В то время когда 2 или 4 канала работают одновременно, пользователям необходимо уменьшить формат сигналов для их наблюдений/измерений. В этом случае неизбежно возникает отклонение/ошибка измерений.

OWON DSO имеют 12-битное и 14-битное вертикальное разрешение. Такого рода технологические инновации и надёжная работа осциллографов в целом не допускают отклонений и ошибок измерений, что вызываются изменением вертикального масштаба.

(продолжение следует)

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик осциллографов в Украину: купить осциллограф в Украине