Как интерпретировать и анализировать сигналы на цифровом осциллографе

Введение

Цифровые осциллографы значительно облегчают инженерам сбор и отображение данных. электрические сигналы для анализа, что является обычной задачей для профессии. Крайне важно правильно интерпретировать и анализировать формы сигналов, чтобы получить представление о поведении цепей, что необходимо для решения проблем и повышения эффективности.

Эта статья шаг за шагом проведет вас через процесс чтения и анализа сигналов на цифровой осциллограф, начиная с самых основ и постепенно переходя к более сложным темам. Захват формы сигнала, горизонтальное и вертикальное масштабирование, конструкция триггера, измерения формы сигнала и методы углубленного анализа — все это темы обсуждения в этой части презентации.

Следуя этим рекомендациям, у инженеров будет больше шансов последовательно получать необходимую информацию из сигналов, которую можно будет использовать в процессах проектирования и тестирования.

Сбор сигналов

При проведении любого рода анализа или интерпретации с помощью цифровой осциллограф, первым шагом является получение нужной вам формы сигнала. Расположите щуп осциллографа так, чтобы он смотрел на ту часть цепи, которую вы хотите исследовать.

Выберите правильный диапазон напряжения и связь (переменный/постоянный ток), принимая во внимание характеристики контролируемого сигнала. Возможно, регулировка затухания пробника и места его расположения поможет поддерживать постоянное и видимое отображение формы сигнала.

Начало процесса записи сигналов на осциллографе можно инициировать, используя переходы фронтов и уровни сигналов в качестве триггеров.

Вертикальное и горизонтальное масштабирование

Чтобы правильно понять форму сигнала, необходимо сначала убедиться в правильности вертикального и горизонтального масштабирования. Изменяя масштаб, вы можете быть уверены, что сигнал занимает большую часть вертикального изображения осциллографа, не выходя за пределы диапазона напряжения.

Это гарантирует, что резкость и четкость будут на высоте. Настройка горизонтальной временной развертки таким образом, чтобы она записывала значительный период времени, возможно, позволит более четко увидеть основные аспекты формы сигнала.

Настройки триггера

Триггеры являются важным компонентом анализа сигналов, поскольку они позволяют инженерам успешно стабилизировать и записывать повторяющиеся сигналы. Анализ формы сигнала — это подобласть обработки сигналов. Характеристики сигнала будут использоваться для принятия решения о том, какой тип запуска, например, по фронту или по импульсу, лучше использовать.

Изменяя уровень запуска на определенную настройку, сигнал можно поймать в определенном положении. Вы можете либо отключить окружающий шум, отрегулировав чувствительность триггера, либо сосредоточиться на действии, которое хотите запечатлеть, концентрируясь на нем. Настройки триггера обеспечивают устойчивость и постоянство отображения формы сигнала, что, в свою очередь, позволяет проводить углубленные исследования.

Измерения формы сигнала

Анализ количественной информации, скрытой в сигналах, возможен с помощью ряда измерительных возможностей, предоставляемых цифровыми осциллографами. Использование курсоров позволяет выполнять более точные измерения напряжения, времени, нарастания/спада и ширины импульса.

Используйте встроенные измерительные инструменты осциллографа, чтобы быстро найти значения ряда важных показателей, таких как размах напряжения, среднее напряжение, частота и рабочий цикл. Эти значения можно определить с помощью встроенных измерительных инструментов осциллографа.

Использование этих мер позволяет количественно оценить свойства формы сигнала, проверить соответствие критериям проектирования и выявить любые нарушения, которые могут присутствовать.

Методы расширенного анализа

С помощью цифровых осциллографов и обширных аналитических возможностей, которые они предоставляют, инженеры могут получить дополнительные знания о формах сигналов. Анализ БПФ (быстрое преобразование Фурье) делает возможным анализ частотной области. Анализ частотной области — это то, что показывает содержание гармоник и обнаруживает компоненты шума в форме сигнала.

Использование спектрального анализа может помочь лучше понять как качество сигнала, так и проблемы, связанные с частотой. Режим послесвечения или усреднение формы сигнала — это два метода, которые можно использовать для анализа прерывистых или зашумленных данных, чтобы выявить более тонкие изменения.

Использование математических операций над сигналами позволяет проводить более широкий анализ. Выполняя математические операции над формами сигналов, такие как сложение, вычитание, умножение и деление, инженеры имеют возможность получить представление о корреляциях сигналов или выполнить вычисления для дальнейшего изучения.

Аннотации и документация формы сигнала

Очень важно сопровождать сигналы соответствующей информацией, чтобы провести правильную запись и анализ. Используя цифровой осциллограф, инженеры могут комментировать отображение формы сигнала текстом и другими аннотациями по своему выбору.

Это полезно для установления контекста, а также для записи определенных характеристик измерений, выполненных на форме сигнала. LISUN имеет лучшие типы осциллографов.

Вы можете сохранять формы сигналов, изображения или данные измерений на съемных носителях данных многих цифровых осциллографов, что позволяет их последующее исследование, совместную работу или включение в отчет или другую письменную работу. Эта функция имеется во многих цифровых осциллографах.

Сравнение и наложение сигналов

На цифровой осциллограф, инженеры могут накладывать множество сигналов и сравнивать их друг с другом, чтобы исследовать взаимосвязь между сигналами. Эта возможность очень полезна при изучении проблем с соединением сигналов, временными связями или общим поведением системы.

Когда два сигнала накладываются друг на друга, технические специалисты могут легко идентифицировать неисправности, оценивать качество сигнала или отслеживать изменения с течением времени. Исследования такого рода полезны во многих отношениях, включая улучшение способности понимать, как работает схема, обнаружение аномалий и точную настройку работы системы.

Понимание артефактов сигнала и шума

При просмотре сигналов на цифровой осциллографОдним из наиболее важных навыков является способность распознавать и устранять аномалии сигнала, а также шум. Неадекватное заземление, электромагнитные помехи (ЭМП) или недостаточное экранирование могут быть основной причиной любого шума или искажений, наблюдаемых в полученных сигналах.

Тщательно изучая формы сигналов, инженеры могут отличить истинные компоненты сигнала от шумовых артефактов. Для уменьшения количества фонового шума и улучшения четкости сигнала можно использовать ряд методов, в том числе усреднение сигнала, фильтрацию шума и настройку параметров зонда.

Заключение

Чтение и анализ сигналов на цифровой осциллограф — это навык, который необходим инженерам, работающим в самых разных областях. Используя методический подход к захвату, масштабированию и запуску сигналов, а также используя инструменты измерения и анализа, инженеры могут получить полезную информацию о поведении схем, обнаружить дефекты и повысить производительность.

Наличие в цифровых осциллографах передовых аналитических методов и функций, таких как анализ БПФ, математические вычисления и сравнение сигналов, значительно расширяет возможности этих приборов.

Проверка стандартов проектирования и обеспечение надежности и производительности электронных систем требуют от инженеров способности точно понимать и анализировать формы сигналов. Это также важно для предотвращения ошибок в процессе проектирования.

Метки:ОСП-1102