Цифровые осциллографы
Осциллограф - это прибор, который предназначен для визуальных наблюдений и измерений характеристик амплитуды и частоты входящих электросигналов за определенный период времени с возможностью запоминать эти данные в цифровом формате. Устройство предоставляет визуальное изображение сигналов, которые поступают на входы прибора для их дальнейшего измерения и анализа по частоте, времени и в логической области. Эти диаграммы можно сохранить и преобразовать, что благоприятно сказывается на последующих исследованиях или сравнениях.
Сферы применения:
Образовательные учреждения;
Научно-исследовательские центры;
Лаборатории;
Различные виды промышленности;
Проверка сигналов электроники на целостность;
Диагностика радиолокационных устройств и средств связи;
Тестирование систем и приборов передачи данных на соответствие нормативам;
- Разработка передовых производственных технологий.
Это далеко не все области, в которых могут применяться устройства подобного типа. Инструмент данного типа является неотъемлемой частью вспомогательных устройств для инженеров, которые связаны с ремонтом и диагностикой различных аналоговых и цифровых приборов.
Принцип работы современного осциллографа
В современном мире наибольшее распространение получили цифровые осциллографы, ввиду своей универсальности и наличию больших технических возможностей, так как по сути являются аналоговыми осциллографами объединёнными с ЭВМ. Принцип действия именно этих приборов мы рассмотрим далее:
- Главная часть цифрового осциллографа - это контроллер, который управляет всеми узлами и обеспечивает связь с пользователем через органы управления.
- Исследуемый входной сигнал через усилитель попадает на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП), который с частотой, определяемой генератором развертки, проводит оцифровку мгновенных значений входного сигнала. Частоту дискретизации можно изменять в больших пределах, что соответствует горизонтальному масштабированию.
- На выходе АЦП входной сигнал представлен дискретной последовательностью кодовых (цифровых) слов, которые записываются в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). Запись данных в ОЗУ производится таким образом, что каждое новое значение вытесняет из ОЗУ наиболее старое по времени значение.
- После всех этих операций на дисплее прибора формируется изображение сигнала, где каждая ячейка – это определенная цветная точка на экране. В результате осциллограф показывает общее изображение входящего сигнала.
Возможности данного устройства позволяют не только наблюдать входные сигналы в реальном времени, но и выполнять различные математические функции с ними: усреднение, сложение и вычитание, растягивание фрагментов записанного в память сигнала во времени, применение быстрого преобразования Фурье для определения частотного спектра сигнала, измерение различных параметров входных сигналов.
Это простое описание работы прибора. На практике в нём осуществляется много различных процессов, которые повышают точность и удобство работы.
Основные блоки обработки информации .
АЦП(аналогово-цифровой преобразователь) - выполняет преобразование входящих сигналов из аналоговых в цифровые.
Аттенюатор - отвечает за масштабирование сигнала. Динамический диапазон усилителя и возможности АЦП определяют допустимый предел увеличения.
Блок смещения - Имеется ввиду постоянная составляющая сигнала. Также отвечает за масштабирование, но с учётом динамического диапазона самого АЦП.
Усилитель вертикального отклонения - компонент линейного усиления сигнала.
Система запуска - применяется в том случае, если несколько входных сигналов комбинируются. Служит для захвата особых событий сигнала с целью подробного анализа и обеспечивает стабильное наблюдение за повторяющимися сигналами.
Блок развертки по времени - отвечает за определение начала и конца работы АЦП в зависимости от события запуска. Также определяет частоту дискретизации АЦП. Этот параметр позволяет настраивать данные развертки по времени, так как связан напрямую со свободной памятью прибора.
Внутренняя память каналов - что-то вроде оперативной памяти, которая хранит информацию цифрового вида, поступающую от АЦП.
Также конструкцией предусмотрены: блок питания, дисплей, клавиши и регуляторы управления, различные интерфейсы, разъёмы и другие элементы.
Виды осциллографов
На современном рынке данных устройств имеется достаточно обширный выбор приборов различного вида, которые включают также наборы принадлежностей, программные и аппаратные опции для оптимального решения рабочих задач, в зависимости от потребностей конкретного пользователя. Рассмотрим некоторые из них:
- Аналоговые - самый простой вариант. Отображает входящий сигнал в реальном времени. Имеет четкое изображение, лишённое цифровых шумов и искажений, так как оно создаётся в ЭЛТ (электронно-лучевой трубке). Функциональность этого вида ограничена (нет записи, возможно только наблюдение формы сигнала и примерные измерения простейших параметров).
- Цифровые запоминающие (DSO) - обладают АЦП, который преобразует сигнал, поэтому они лишены недостатков аналоговых моделей. Данные цифрового формата могут храниться длительное время, а также могут передаваться по сети или с помощью флеш-накопителей.
- Цифровые осциллографы смешанных сигналов (MSO) - также являются запоминающими. Способны измерять сигналы смешанного типа, единовременно обрабатывая как аналоговые, так и цифровые потоки, и выдавать результаты в одном временном масштабе.
- Портативные - в отличие от стационарных моделей обладают меньшим энергопотреблением и более компактными размерами. Могут работать как от аккумуляторных батарей, так и от сети. Применяются для полевых измерений и на открытой местности.
- USB-осциллографы - также являются цифровыми, запоминающими и переносными, а иногда - карманными. Не занимают много места, но требуют подключения к ПК для работы и отображения информации. Часто обладают дополнительными возможностями, такими как генератор сигналов или анализатор спектра.
Купить осциллограф в магазине Элкип по цене завода-производителя. Гарантия качества от 12 месяцев. Доставка транспортной службой по Москве и всей территории России. Действуют скидки и акции!
