Metingen met gebruikmaking van de geavanceerde functies van oscilloscopen

Moderne digitale oscilloscopen zijn niet alleen gereedschappen voor het plotten van golfvormen van elektrische signalen als functie van de tijd. Met de geavanceerde functies van de meetapparatuur kunt u eenvoudig en snel de parameters van signalen meten en diagnoses uitvoeren.

In dit artikel laten wij u zien hoe u de geavanceerde functies van de oscilloscoop AXIOMET AX-DS1100CFM kunt gebruiken.

Er bestaat een aantal soorten metingen die hoofdzakelijk worden toegepast in de diagnostiek, en die door moderne digitale oscilloscopen volledig automatisch of halfautomatisch worden uitgevoerd. Het is goed deze functies te kennen om het uzelf gemakkelijker te maken.

Automatische meting van signaalparameters

Laten we er om te beginnen van uitgaan dat we de basisparameters willen weten van een periodiek signaal dat wordt ingevoerd op een van de ingangen. De oscilloscoop AXIOMET AX-DS1100CFM beschikt over slimme, automatische aanpassing aan de aangesloten signalen. Na een druk op de knop AUTO ontdekt het apparaat zelf op welke ingangen de signalen zijn aangesloten en past de displaymodus zodanig aan dat de ingevoerde golfvormen het meest optimaal zichtbaar zijn.

Wanneer op de ingang van het eerste kanaal een rechthoekig signaal van 1 kHz met een amplitude van 3 V wordt ingevoerd, stelt de oscilloscoop na het indrukken van de knop AUTO zelf de verticale schaal vast op 1 V en de horizontale op 250 µs. Hij berekent de gemiddelde spanning, periode, amplitude en frequentie van het signaal en presenteert de gegevens op het scherm, onder de grafiek van de golfvorm als functie van de tijd.

Als het voorwerp van de meting een exacte bepaling van de parameters van een enkelvoudige signaalperiode moet zijn, moet u de tweede optie uit het rechtermenu kiezen. Dan wordt de schaal met betrekking tot de tijd ingesteld op 100 µs en de gemeten waarden zijn de minimale, maximale en gemiddelde spanning, en de impulsbreedte.

De stijg- of daaltijd van de signaalhelling is vaak voorwerp van metingen. Moderne oscilloscopen voeren ook deze meting automatisch uit – in het geval van AX-DS1100CFM zijn de derde en vierde menu-optie voor automatische metingen hiervoor bestemd. Het apparaat vermeldt de berekende stijgtijd en signaalamplitude.

Moderne oscilloscopen zijn ook in staat om automatisch vele andere signaalparameters te berekenen door te kiezen voor de betreffende menu-opties.

Ontdekken van onregelmatigheden

Een bijzonder nuttige functie van oscilloscopen als de AXIOMET DS1100CFM is het registreren van de golfvormen in het geheugen. Laten we aannemen dat het onderzochte apparaat zich af en toe ongewenst gedraagt, maar dat u niet kunt voorzien wanneer dit verschijnsel optreedt en niet kunt vaststellen op welke wijze het wordt opgeroepen, omdat slechts het moment zelf is geregistreerd in de modus single-shot. Op dat moment is de sampleregistratie bijzonder nuttig. In het model DS1100CFM kan de gebruiker het opnemen van het signaal in het interne geheugen inschakelen. Het is voldoende om het bronkanaal, sample-interval en het aantal samples voor registratie te kiezen en vervolgens het proces te starten. U kunt het interval instellen van 1 ms tot 1000 s en het aantal onthouden samples mag niet hoger zijn dan 2500. Dit betekent dat u vrij exact een signaalverloop van 2,5 s kunt registreren, of bv. gedurende bijna een maand non-stop elke ca. 16 minuten een golfvorm kunt opslaan.

Als de golfvormen zijn geregistreerd, kunt u ze handmatig bekijken of automatisch laten afspelen.

In ons voorbeeld ziet u in beeld 34 het plotseling verdwijnen van het signaal.

Een andere manier om dergelijke afwijkingen te diagnosticeren is het inschakelen van signaalpersistentie. Die zorgt ervoor dat het op het scherm getoonde signaal sporen achterlaat die een bepaalde tijd zichtbaar blijven. Het lijkt een beetje op het werken met luminofoor in beeldbuisoscilloscopen die bij een hoge intensiteit van de bundel nog een korte tijd na opwekking bleef oplichten en een spoor achterliet. In digitale oscilloscopen wordt dit effect kunstmatig opgewekt, waardoor u de tijd waarop het signaal zichtbaar blijft op het scherm kunt instellen op 1 s, 2 s, 5 s of oneindig.

Referentiegolfvormen en automatische tests

Een andere manier om golfvormen eenvoudig te analyseren is het onthouden van referentiegolfvormen. Een golfvorm die eenmaal is opgeroepen kan worden opgeslagen in het ingebouwde geheugen van het apparaat en vervolgens statisch worden getoond op het scherm, tegelijkertijd met golfvormen uit de kanalen 1 en 2. Hierdoor kan de gebruiker ze met elkaar vergelijken.

Een aanzienlijk geavanceerdere functie die wordt uitgevoerd door oscilloscopen zoals de AX-DS1100CFM, is het geautomatiseerde testen. Het apparaat staat vaststelling toe van een masker waarin de geregistreerde golfvorm moet passen. U stelt de boven- en ondergrenzen vast en tevens de impulsbreedte. In de oscilloscopen van AXIOMET is het definiëren van het masker sterk vereenvoudigd, zodat u op eenvoudige wijze, met behulp van toetsen en draaiknoppen het masker voor periodieke signalen kunt instellen.

Het is ook mogelijk om het automatisch testen zelf in te stellen. De oscilloscoop kan geluidssignalen afgeven bij iedere golfvorm die niet past in het masker, of de verzamelde golfvorm vastzetten op het scherm. Verder wordt het aantal positieve en negatieve tests geteld en het actuele testresultaat wordt uitgezonden op de uitgang op de achterkant van de oscilloscoop.

Samenvatting

Dankzij de besproken functies wordt het werk van een ontwerper of servicemonteur aanzienlijk eenvoudiger. Als u daarom besluit om een oscilloscoop aan te schaffen, is het de moeite waard om een model te kiezen dat – binnen het voorgenomen budget – in staat is om geavanceerde, digitale metingen uit te voeren.