Освоение передовых методов измерений с помощью цифровых осциллографов

Введение

Цифровые осциллографы произвели революцию в электронной промышленности, позволив точное измерение и анализ электрических сигналов для целей проектирования и устранения неполадок. Хотя научиться считывать основные сигналы на цифровом осциллографе важно, понимание сложных методов измерения может значительно расширить полезность этого прибора.

В этой статье мы рассмотрим, как цифровые осциллографы может использоваться для широкого спектра сложных измерительных задач. Мы рассмотрим такие концепции, как частотный анализ, быстрое преобразование Фурье (БПФ), тестирование по маске, измерения импульсов и фронтов, а также анализ глазковых диаграмм.

Инженеры могут получить более глубокое представление об электронных системах и повысить их точность и производительность, освоив и используя эти передовые методы измерения.

Частотный анализ и спектральный анализ

Используя функции частотного анализа цифрового осциллографа, инженеры могут исследовать спектральные характеристики сигналов, видимых на приборе. Осциллографы оснащены возможностью быстрого преобразования Фурье (БПФ), которое позволяет преобразовывать сигналы временной области в представления частотной области.

Чтобы инженеры могли анализировать сигналы, их сначала можно разложить на полосы частот, гармоники, шум и искажения, составляющие их компоненты. Выполняя частотный анализ, мы можем выделить частоты, которые представляют для нас особый интерес, количественно оценить качество сигнала и оценить производительность системы в широком диапазоне частот.

Тестирование по маске и анализ «прошел/не прошел»

Цифровое осциллографы включают возможности, позволяющие проводить тестирование по маске, что делает их полезным инструментом для подтверждения того, что сигналы находятся в пределах определенных параметров. Проводится сравнение между захваченной формой сигнала и маской, которая отображает правильную форму сигнала, заданную инженерами.

Это позволяет инженерам проводить анализ «годен/не годен», что позволяет быстро выявлять нарушения сигнала и проверять соответствие стандартам. Тестирование по маске полезно в ситуациях, когда качество сигнала не может быть каким-либо образом скомпрометировано, например, в протоколах высокоскоростной передачи данных или связи.

Измерения импульсов и фронтов

Цифровое осциллографы особенно превосходны, когда дело доходит до захвата и анализа свойств импульсов и фронтов сигналов. Инженеры могут выполнять точные измерения ширины импульса, длины нарастания/спада, перерегулирования и недорегулирования, а также других ключевых параметров.

Такого рода измерения необходимы для самых разных приложений, включая цифровую связь, временной анализ и высокоскоростное цифровое проектирование, и это лишь некоторые из этих категорий. Правильно описывая свойства импульсов и фронтов, инженеры получают возможность улучшить качество сигнала, определить источники искажений и найти решения проблем, связанных с синхронизацией.

Анализ глазковой диаграммы

Анализ глазковых диаграмм — очень полезный метод определения качества сигналов цифровой связи. Сложные возможности запуска и сбора данных цифровых осциллографы позволяют одновременно записывать множество переходов сигнала, а затем накладывать эти записи на временную «глазковую диаграмму».

Использование глазковой диаграммы можно использовать для лучшего понимания проблем искажения сигнала, джиттера, шума и синхронизации. При проектировании сетей связи инженеры могут повысить надежность передачи данных, проведя анализ глазковой диаграммы для определения идеального качества сигнала и соответствующих временных запасов.

Измерения фазы и задержки

Использование цифровых осциллографов позволяет инженерам исследовать синхронизацию сигналов, временные интервалы и корреляции сигналов. Это стало возможным благодаря тому, что цифровая осциллографы способны выполнять точные измерения фаз и задержек.

Такого рода измерения очень важны для множества различных типов систем, включая радары, системы беспроводной связи и управления. Инженеры могут последовательно измерять отклонения фаз между отдельными сигналами, что позволяет оценить производительность системы с точки зрения требований к синхронизации и времени. LISUN имеет один из лучших цифровых осциллографов.

Гармонический анализ и суммарные гармонические искажения (THD)

Инженеры могут использовать цифровые осциллографы которые поддерживают быстрое преобразование Фурье (БПФ) для проведения гармонического анализа и измерения коэффициента гармоник. Приложения в силовой электронике, аудиосистемах и управлении двигателями нуждаются в возможности определять наличие гармоник в сигналах, а также интенсивность этих гармоник.

Путем количественной оценки искажений, вызванных гармониками, измерение общего гармонического искажения (THD) дает информацию о качестве сигнала, эффективности и соответствии стандартам гармонических искажений. Это делается путем измерения общего количества гармонических искажений.

Расширенный запуск и обнаружение событий
Цифровые осциллографы

Теперь инженеры имеют возможность фиксировать отдельные события и отклонения в сигналах, которые они отслеживают, благодаря расширенным возможностям запуска. Эти триггеры могут быть активированы в зависимости от широкого спектра параметров, включая фронт, ширину импульса, сбои или определенные закономерности. Теперь у инженеров есть возможность записывать неуловимые или периодические события для более глубокого изучения благодаря усовершенствованным функциям запуска. Инженеры могут исследовать временные явления, обнаруживать нарушения сигнала и решать сложные системные проблемы, если они правильно фиксируют и изолируют отдельные события, имеющие значение в своих исследованиях.

Математические функции и математический анализ

Цифровое осциллографы включать в свою конструкцию различные математические функции, чтобы облегчить улучшенный анализ сигналов. Инженеры имеют доступ ко всему спектру математических операций, включая сложение, вычитание, умножение, интегрирование и дифференцирование, которые они могут применять к собранным сигналам.

Эти математические процедуры могут использоваться инженерами для получения новой информации, выполнения расчетов и получения дополнительных данных из сигналов. Математический анализ может быть полезен для различных целей, включая выявление связей между сигналами и компонентами, характеристику поведения системы и оценку характеристик сигнала.

Расширенная автоматизация измерений и дистанционное управление

Расширенные функции автоматизации измерений и дистанционное управление широко распространены в цифровых системах. осциллографы. Благодаря этому технические специалисты смогут включать осциллографы в автоматизированные испытательные установки, оптимизировать процессы измерений и автоматизировать повторяющиеся операции. Осциллографы с возможностью удаленного управления позволяют осуществлять централизованное администрирование, сбор и анализ данных с помощью компьютера или сети.

Автоматизация и удаленное управление измерениями повышают производительность, снижают вероятность ошибок по вине человека и упрощают интеграцию осциллографов в более комплексную инфраструктуру тестирования.

Многодоменный анализ и междоменные измерения

Цифровое осциллографы сделать возможным проведение многодоменного анализа, который объединяет множество различных измерительных возможностей для более глубокого понимания системы. Инженеры имеют возможность коррелировать сигналы в различных областях, таких как формы сигналов во временной области, спектры в частотной области и анализ модуляции.

Благодаря многодоменному анализу инженерам гораздо легче понять, как многие компоненты системы работают вместе, образуя единое целое. Междоменные измерения необходимы для правильной диагностики и оптимизации сложных сигналов и систем для достижения оптимальной производительности.

Заключение

Если инженеры смогут освоить сложные методы измерения с использованием цифровых технологий осциллографы, они смогут получить более глубокое понимание, более точно описать сигналы и более точно диагностировать поведение сложных систем. Цифровые осциллографы содержат широкий набор функций для точного и всестороннего анализа сигналов.

Некоторые из этих функций включают частотный анализ, тестирование по маске, анализ глазковой диаграммы, измерения импульсов и фронтов, а также расширенный запуск. Используя эти передовые технологии, инженеры имеют возможность повысить точность и надежность своих электрических конструкций и приложений, а также повысить общую производительность системы.

Метки:ОСП-1102