Components de l'oscil·loscopi virtual
Característiques de l'oscil·loscopi virtual
La interfície USB àmpliament utilitzada actualment s'utilitza per fer que la interfície entre instruments virtuals i ordinadors sigui més còmoda i la velocitat de comunicació sigui més alta; s'utilitza un xip de conversió analògic a digital (ADC) d'alta velocitat per al mostreig d'alta velocitat; s'utilitza un microcontrolador d'alt rendiment per al control i una memòria de gran capacitat (RAM) d'alta velocitat Desa dades de mostreig en temps real, millorant el rendiment de l'instrument; utilitzant el llenguatge Labview per dissenyar una aplicació d'ordinador amfitrió, que pot realitzar visualitzacions de formes d'ona, així com anàlisi i processament de dades.
Components d'un oscil·loscopi virtual
(1) Adquisició i control del senyal. És una plataforma de maquinari composta per ordinadors i maquinari d'instruments per realitzar la recollida, mesura, conversió i control de senyals.
(2) Anàlisi i tractament de dades. L'oscil·loscopi virtual fa un ús total de les funcions d'emmagatzematge i càlcul de l'ordinador, i analitza i processa els senyals de dades d'entrada mitjançant programari. El contingut del processament inclou el filtratge digital, les estadístiques de dades, l'anàlisi numèrica, etc. Des de la perspectiva de l'anàlisi de dades, els oscil·loscopis virtuals tenen capacitats d'anàlisi de dades més potents que els instruments tradicionals.
(3) Visualització dels resultats de mesura. L'oscil·loscopi virtual fa un ús total dels recursos informàtics, com ara pantalles, memòries, etc., per expressar i produir resultats de mesura de diverses maneres. Els seus formularis de sortida inclouen la transmissió de dades a llarga distància a través de la xarxa d'autobusos, la sortida de còpies a través de discos i discs òptics i la sortida al disc dur. Mètode per emmagatzemar dades i enviar-les a través d'una interfície gràfica com una pantalla d'ordinador.
Paràmetres tècnics de l'oscil·loscopi virtual
Problemes als quals cal prestar atenció quan s'utilitza un oscil·loscopi virtual
Distingeix entre ample de banda analògic i ample de banda digital en temps real
L'amplada de banda és una de les especificacions més importants d'un oscil·loscopi. L'amplada de banda és un valor fix, mentre que l'amplada de banda de l'oscil·loscopi virtual té dos tipus: amplada de banda analògica i amplada de banda digital en temps real. L'ample de banda més alt que pot aconseguir un oscil·loscopi virtual mitjançant l'ús de mostreig seqüencial o tecnologia de mostreig aleatori per a senyals repetitius és l'ample de banda digital en temps real de l'oscil·loscopi. L'amplada de banda digital en temps real està relacionada amb la freqüència de digitalització més alta i el factor de la tecnologia de reconstrucció de la forma d'ona K (amplada de banda digital en temps real=taxa de digitalització més alta/K) , generalment no es dóna directament com a indicador. A partir de les definicions de les dues amplades de banda, es pot veure que l'amplada de banda analògica només és adequada per a la mesura de senyals periòdics repetitius, mentre que l'amplada de banda digital en temps real és adequada per a la mesura tant de senyals repetitius com de senyals individuals. El fabricant afirma que l'ample de banda de l'oscil·loscopi pot arribar a diversos megabytes, però en realitat es refereix a l'amplada de banda analògica. L'ample de banda digital en temps real és inferior a aquest valor. Per exemple, l'ample de banda del TES520B de TEK és de 500 MHz, la qual cosa significa que el seu ample de banda analògic és de 500 MHz, mentre que l'ample de banda digital més alt en temps real només pot arribar als 400 MHz, que és molt inferior a l'ample de banda analògic. Per tant, quan mesureu un sol senyal, heu de fer referència a l'ample de banda digital en temps real de l'oscil·loscopi virtual, en cas contrari, provocarà errors inesperats a la mesura.
Quant a la freqüència de mostreig: la freqüència de mostreig també s'anomena velocitat de digitalització, que fa referència al nombre de mostres del senyal d'entrada analògic per unitat de temps, sovint expressada en MS/s. La freqüència de mostreig és una especificació important d'un oscil·loscopi virtual. Si la freqüència de mostreig no és suficient, pot produir-se fàcilment aliasing
Si el senyal d'entrada de l'oscil·loscopi és un senyal sinusoïdal de 100KHz, però la freqüència del senyal que mostra l'oscil·loscopi és de 50KHz, això es deu al fet que la velocitat de mostreig de l'oscil·loscopi és massa lenta, donant lloc a un aliasing. L'àlies és quan la freqüència de la forma d'ona que es mostra a la pantalla és inferior a la freqüència real del senyal, o la forma d'ona que es mostra és inestable encara que el disparador de l'oscil·loscopi estigui encès. La generació de l'àlies es mostra a la figura 1. Aleshores, per a una forma d'ona de freqüència desconeguda, podeu jutjar si la forma d'ona mostrada té un àlies així: canvieu lentament la velocitat d'escombrat t/div a un fitxer de base de temps més ràpid i comproveu si el els paràmetres de freqüència de la forma d'ona canvien bruscament. Si és així, vol dir que s'ha produït un àlies de forma d'ona; o la forma d'ona agitada s'ha estabilitzat en una base de temps més ràpida, la qual cosa també significa que s'ha produït un àlies de forma d'ona. Segons el teorema de Nyquist, la freqüència de mostreig ha de ser almenys dues vegades superior a la component d'alta freqüència del senyal per evitar l'aliasing. Per exemple, un senyal de 500 MHz requereix una freqüència de mostreig d'almenys 1GS/s. Hi ha diverses maneres d'evitar simplement que es produeixi l'àlies:
?Utilitzar la configuració automàtica
?Ajusta la velocitat d'escaneig;
?Intenteu canviar el mode de recollida al mode de sobre o al mode de detecció màxima, perquè el mode sobre és trobar valors extrems en diversos registres de col·lecció, mentre que el mode de detecció màxima és trobar els valors màxim i mínim en un únic registre de col·lecció. Tots dos mètodes poden detectar canvis de senyal més ràpids.
