eng
Сегодня средства измерений на основе ПК – так называемые виртуальные приборы – становятся все популярнее. Измерительные модули таких приборов компактны и относительно недороги, но пригодны для решения сложных измерительных задач. К такому типу приборов относятся осциллографы серии АКИП-4108.
Приборы АКИП-4108, АКИП-4108/1, АКИП-4108/2 (рис.1, таблица) представляют собой двухканальные цифровые запоминающие осциллографы реального времени под управлением ПК с полосой пропускания 50 МГц, 100 МГц и 200 МГц соответственно. Такие полосы пропускания встречаются в самых разнообразных технических приложениях, с ними работают разработчики электротехнического оборудования и РЭА. Осциллографы выполнены на базе восьмибитного АЦП с частотой дискретизации 50 МГц (4108), 100 МГц (4108/1) и 200 МГц (4108/2).
Кроме двух входных каналов осциллографы имеют третий разъем BNC, который совмещает две различные функции: вход внешней синхронизации ("Ext") и выход встроенного генератора. В АКИП-4108 генератор выдает только фиксированный сигнал в виде меандра с частотой 1 кГц (калибратор). В старших моделях АКИП-4108/1 и АКИП-4108/2 генератор может выдавать выходной сигнал различных форм: синус, меандр, треугольник с регулируемой частотой до 1 МГц (разрешение – 1 Гц). Несмотря на высокий уровень технических возможностей, осциллографы представляют собой компактные (100×135×45 мм) и легкие (210 г) приборы.
Важное достоинство новинок – полностью русифицированный внутренний интерфейс. Меню и все контекстные информационные сообщения программного обеспечения (ПО) PicoScope 6, управляющего работой осциллографов, отображаются на русском языке. Возможности локализованного ПО – одно из главных преимуществ осциллографов АКИП серии 4108. Благодаря гибкому и удобному структурированному интерфейсу программу и прибор можно освоить весьма быстро.
Программно-аппаратная реализация предлагает целый ряд функций: 10 видов автоматических измерений входного сигнала, курсорные измерения параметров (разность по напряжению ∆U; разность по времени ∆T; разность по частоте 1/∆T), режим цифрового регистратора (1000 кадров) с удобным окном навигации, режим сбора данных с накоплением ("послесвечение" – рис.2), математическую обработку (пять функций) с возможностью создания собственных функций, режим декодирования последовательных данных (CAN Bus), тестирование сигнала по маске, режим XY.
При захвате, обработке и анализе сигналов важную роль играет объем буферной памяти. Очевидно, что чем больше его размер, тем больше осциллограф может собирать данных без снижения частоты дискретизации и, следовательно, достоверности визуализации. Большинство осциллографов в той же ценовой категории обладают памятью не более 32 тысяч выборок (отсчетов). В АКИП-4108/1 объем буферной памяти составляет 256 000 выборок, а в АКИП-4108/2 – миллион выборок (в одноканальном режиме). Кроме того, программное обеспечение позволяет увеличить интересующий участок (цифровая растяжка) до 2000 раз. Таким образом, можно исследовать захваченный сигнал во всех деталях.
Во многих исследованиях и разработках неотъемлемой частью испытательной схемы или активным элементом тестирования устройств является генератор сигналов. С помощью штатного ПО в АКИП-4108/1 и АКИП-4108/2 производится управление настройками встроенного генератора. В частности, можно задать различные формы сигналов (синус в диапазоне частот 1 Гц – 1 МГц, меандр и треугольник в диапазоне 100 Гц – 1 МГц). К выходным сигналам можно применить функцию свипирования (качание частоты). Закон качания частоты определяет пользователь: нарастание, убывание, прямой/обратный ход (нарастание/убывание или убывание/нарастание). Режимы запуска качания: однократный ход или непрерывный цикл.
Режим генератора способен работать параллельно с режимом анализа спектра. Например, можно пропустить сигнал с выхода генератора через фильтр или усилитель и затем подать его на вход осциллографа, переключенного в режим анализа спектра. Это позволяет быстро проанализировать частотную характеристику различных фильтров и усилителей.
Для подавления шумов в меню программного обеспечения предусмотрена фильтрация нижних частот. Эта функция полезна при анализе зашумленных сигналов. После включения фильтра исчезают высокочастотные шумы, а форма сигнала остается неизменной (рис.3).
Обновленная версия ПО PicoScope 6 версии 6.3.43. предоставляет интересные возможности для измерений и тестирования сигналов осциллографами серии АКИП-4108.
Декодирование последовательных данных. При помощи ПО PicoScope 6 можно декодировать данные, полученные с шины CAN Bus. В отличие от обычных анализаторов шин, осциллографы АКИП позволяют увидеть электрические сигналы с высоким разрешением и одновременно отобразить декодированную информацию (рис.4).
Тест по маске. Это специальная функция, с помощью которой можно определить выход осциллограммы или спектра сигнала за пределы специальной зоны, которая задается пользователем как маска (рис.5). ПО PicoScope 6 обеспечивает автоматическое построение масок, отслеживая захваченный сигнал, либо позволяет задать маски вручную. Тест по маске удобен для визуального наблюдения периодических ошибок и глитчей (выбросов). Это помогает отыскать дефектные блоки в процессе тестирования готовой продукции.
Навигационное окно буфера. Буфер ПО PicoScope 6 в новой прошивке позволяет сохранять до 10000 осциллограмм. При помощи навигационного окна буфера, которое визуально отображает все собранные осциллограммы в виде последовательной цепочки кадров, можно перебрать собранные осциллограммы и быстро найти необходимый участок на форме сигнала. Навигационное окно имеет три уровня масштабирования при визуализации сигнала: большой, средний, малый (рис.6, сверху вниз).
С приборами АКИП-4108 также штатно поставляется программное обеспечение PicoLog, которое превращает осциллограф в автоматический регистратор данных (самописец) на базе входного аналого-цифрового преобразователя. К функции наблюдения и анализа сигналов, таким образом, добавляется регистрация данных на управляющем ПК. ПО PicoLog обеспечивает сбор и регистрацию событий во временном интервале от нескольких наносекунд до нескольких дней. В программе можно выбрать регистрацию на жесткий диск внешнего ПК или запись во внутреннюю память прибора. В первом случае записанные данные передаются по USB-интерфейсу в область хранения внешнего накопителя (ПК), а минимальное время между отсчетами составляет 1 мс (что эквивалентно частоте дискретизации 1 кГц). При этом можно проводить мониторинг в реальном времени, в том числе контроль и сигнализирование при выходе параметров сигнала за установленные допуски.
Скорость сбора можно увеличить, выбрав второй способ – быструю регистрацию во внутреннюю память. Минимальное время между отсчетами в этом случае уже составит 5 нс, однако возможность мониторинга не предусмотрена.
В комплект поставки осциллографа входят (рис.7): пробники х1/х10 (2 шт.), кабель USB, адаптер питания ~220 В (у 4108/1 и 4108/2), руководство по эксплуатации, CD-диск с ПО, удобный пластиковый кейс для транспортировки и хранения принадлежностей.
С недавнего времени компания-изготовитель увеличила гарантийный срок эксплуатации приборов АКИП-4108 до пяти лет. В соответствии с поручением Ростехрегулирования РФ проводятся испытания серии АКИП-4108, 4108/1, 4108/2 для утверждения типа средства измерений (СИ) и внесения в Госреестр СИ РФ.
Осциллографы серии АКИП-4108 в своей ценовой категории демонстрируют непревзойденную производительность, компактность и вполне способны заменить традиционные лабораторные осциллографы по соотношению цены и производительности. Широкие технические возможности, множество функциональных режимов и настроек позволяют использовать их для сервисного обслуживания, диагностики и ремонта, в научных лабораториях, а также в других измерительных приложениях, требующих полос пропускания сигналов до 200 МГц.
Кроме двух входных каналов осциллографы имеют третий разъем BNC, который совмещает две различные функции: вход внешней синхронизации ("Ext") и выход встроенного генератора. В АКИП-4108 генератор выдает только фиксированный сигнал в виде меандра с частотой 1 кГц (калибратор). В старших моделях АКИП-4108/1 и АКИП-4108/2 генератор может выдавать выходной сигнал различных форм: синус, меандр, треугольник с регулируемой частотой до 1 МГц (разрешение – 1 Гц). Несмотря на высокий уровень технических возможностей, осциллографы представляют собой компактные (100×135×45 мм) и легкие (210 г) приборы.
Важное достоинство новинок – полностью русифицированный внутренний интерфейс. Меню и все контекстные информационные сообщения программного обеспечения (ПО) PicoScope 6, управляющего работой осциллографов, отображаются на русском языке. Возможности локализованного ПО – одно из главных преимуществ осциллографов АКИП серии 4108. Благодаря гибкому и удобному структурированному интерфейсу программу и прибор можно освоить весьма быстро.
Программно-аппаратная реализация предлагает целый ряд функций: 10 видов автоматических измерений входного сигнала, курсорные измерения параметров (разность по напряжению ∆U; разность по времени ∆T; разность по частоте 1/∆T), режим цифрового регистратора (1000 кадров) с удобным окном навигации, режим сбора данных с накоплением ("послесвечение" – рис.2), математическую обработку (пять функций) с возможностью создания собственных функций, режим декодирования последовательных данных (CAN Bus), тестирование сигнала по маске, режим XY.
Рис.1. Осциллограф АКИП-4108
При захвате, обработке и анализе сигналов важную роль играет объем буферной памяти. Очевидно, что чем больше его размер, тем больше осциллограф может собирать данных без снижения частоты дискретизации и, следовательно, достоверности визуализации. Большинство осциллографов в той же ценовой категории обладают памятью не более 32 тысяч выборок (отсчетов). В АКИП-4108/1 объем буферной памяти составляет 256 000 выборок, а в АКИП-4108/2 – миллион выборок (в одноканальном режиме). Кроме того, программное обеспечение позволяет увеличить интересующий участок (цифровая растяжка) до 2000 раз. Таким образом, можно исследовать захваченный сигнал во всех деталях.
Во многих исследованиях и разработках неотъемлемой частью испытательной схемы или активным элементом тестирования устройств является генератор сигналов. С помощью штатного ПО в АКИП-4108/1 и АКИП-4108/2 производится управление настройками встроенного генератора. В частности, можно задать различные формы сигналов (синус в диапазоне частот 1 Гц – 1 МГц, меандр и треугольник в диапазоне 100 Гц – 1 МГц). К выходным сигналам можно применить функцию свипирования (качание частоты). Закон качания частоты определяет пользователь: нарастание, убывание, прямой/обратный ход (нарастание/убывание или убывание/нарастание). Режимы запуска качания: однократный ход или непрерывный цикл.
Режим генератора способен работать параллельно с режимом анализа спектра. Например, можно пропустить сигнал с выхода генератора через фильтр или усилитель и затем подать его на вход осциллографа, переключенного в режим анализа спектра. Это позволяет быстро проанализировать частотную характеристику различных фильтров и усилителей.
Для подавления шумов в меню программного обеспечения предусмотрена фильтрация нижних частот. Эта функция полезна при анализе зашумленных сигналов. После включения фильтра исчезают высокочастотные шумы, а форма сигнала остается неизменной (рис.3).
Обновленная версия ПО PicoScope 6 версии 6.3.43. предоставляет интересные возможности для измерений и тестирования сигналов осциллографами серии АКИП-4108.
Декодирование последовательных данных. При помощи ПО PicoScope 6 можно декодировать данные, полученные с шины CAN Bus. В отличие от обычных анализаторов шин, осциллографы АКИП позволяют увидеть электрические сигналы с высоким разрешением и одновременно отобразить декодированную информацию (рис.4).
Тест по маске. Это специальная функция, с помощью которой можно определить выход осциллограммы или спектра сигнала за пределы специальной зоны, которая задается пользователем как маска (рис.5). ПО PicoScope 6 обеспечивает автоматическое построение масок, отслеживая захваченный сигнал, либо позволяет задать маски вручную. Тест по маске удобен для визуального наблюдения периодических ошибок и глитчей (выбросов). Это помогает отыскать дефектные блоки в процессе тестирования готовой продукции.
Навигационное окно буфера. Буфер ПО PicoScope 6 в новой прошивке позволяет сохранять до 10000 осциллограмм. При помощи навигационного окна буфера, которое визуально отображает все собранные осциллограммы в виде последовательной цепочки кадров, можно перебрать собранные осциллограммы и быстро найти необходимый участок на форме сигнала. Навигационное окно имеет три уровня масштабирования при визуализации сигнала: большой, средний, малый (рис.6, сверху вниз).
С приборами АКИП-4108 также штатно поставляется программное обеспечение PicoLog, которое превращает осциллограф в автоматический регистратор данных (самописец) на базе входного аналого-цифрового преобразователя. К функции наблюдения и анализа сигналов, таким образом, добавляется регистрация данных на управляющем ПК. ПО PicoLog обеспечивает сбор и регистрацию событий во временном интервале от нескольких наносекунд до нескольких дней. В программе можно выбрать регистрацию на жесткий диск внешнего ПК или запись во внутреннюю память прибора. В первом случае записанные данные передаются по USB-интерфейсу в область хранения внешнего накопителя (ПК), а минимальное время между отсчетами составляет 1 мс (что эквивалентно частоте дискретизации 1 кГц). При этом можно проводить мониторинг в реальном времени, в том числе контроль и сигнализирование при выходе параметров сигнала за установленные допуски.
Рис.2. Окно программы PicoScope 6 в режиме "послесвечение". Разные цвета характеризуют разброс сигналов по амплитуде
Рис.3. Осциллограмма зашумленного сигнала (слева фильтрация отключена, справа – включена)
Рис.4. Окно программы PicoScope 6 в режиме "декодирование CAN-данных"
Рис.5. Окно программы PicoScope 6 в режиме "тест по маске": а) сигнал находится в заданных пределах, б) сигнал выходит за допустимые пределы
Скорость сбора можно увеличить, выбрав второй способ – быструю регистрацию во внутреннюю память. Минимальное время между отсчетами в этом случае уже составит 5 нс, однако возможность мониторинга не предусмотрена.
Рис.6. Окно программы PicoScope 6 в режиме "масштабирование"
В комплект поставки осциллографа входят (рис.7): пробники х1/х10 (2 шт.), кабель USB, адаптер питания ~220 В (у 4108/1 и 4108/2), руководство по эксплуатации, CD-диск с ПО, удобный пластиковый кейс для транспортировки и хранения принадлежностей.
С недавнего времени компания-изготовитель увеличила гарантийный срок эксплуатации приборов АКИП-4108 до пяти лет. В соответствии с поручением Ростехрегулирования РФ проводятся испытания серии АКИП-4108, 4108/1, 4108/2 для утверждения типа средства измерений (СИ) и внесения в Госреестр СИ РФ.
Рис.7. Состав комплекта поставки
Осциллографы серии АКИП-4108 в своей ценовой категории демонстрируют непревзойденную производительность, компактность и вполне способны заменить традиционные лабораторные осциллографы по соотношению цены и производительности. Широкие технические возможности, множество функциональных режимов и настроек позволяют использовать их для сервисного обслуживания, диагностики и ремонта, в научных лабораториях, а также в других измерительных приложениях, требующих полос пропускания сигналов до 200 МГц.
Отзывы читателей
