Měření s použitím pokročilých funkcí osciloskopů

Moderní číslicové osciloskopy jsou nejen nástrojem pro vykreslování průběhů elektrických signálů v čase. Pokročilé funkce měřicích přístrojů umožňují pohodlným způsobem rychle změřit parametry signálů a provést diagnostiku.

V tomto článku ukážeme, jak využít pokročilé funkce osciloskopu AXIOMET AX-DS1100CFM.

Existuje několik druhů měření, používaných hlavně pro potřeby diagnostiky, které moderní číslicové osciloskopy realizují plně automaticky nebo poloautomaticky. Stojí za to tyto funkce znát, abychom si usnadnili práci.

Automatické měření parametrů signálu

Na začátku předpokládejme, že chceme získat základní parametry periodického signálu, přivedeného na jeden ze vstupů. Osciloskop AXIOMET AX-DS1100CFM má funkci inteligentního automatického nastavení podle připojených signálů. Po stisku tlačítka AUTO přístroj sám zjišťuje, ke kterým vstupům jsou připojené signály, a přizpůsobí režim zobrazování tak, abychom co nejlépe viděli přivedené průběhy.

Přivedeme-li na vstup prvního kanálu obdélníkový signál 1 kHz s amplitudou 3 V a stiskneme tlačítko AUTO, osciloskop sám nastaví vertikální dílek na 1 V a horizontální na 250 µs. Počítá průměrnou velikost napětí, periodu, amplitudu a kmitočet signálu a vypíše údaje na obrazovku pod vlastní vykreslení průběhu v čase.

Mají-li být předmětem měření přesné parametry jedné periody signálu, je třeba zvolit druhou z nabídek z pravého menu. Tehdy se dílek v časové oblasti nastaví na 100 µs a měřenými hodnotami jsou minimální, maximální a průměrné napětí a šířka impulsu.

Častým předmětem měření je doba nárůstu nebo poklesu hrany signálu. Moderní osciloskopy rovněž provádějí toto měření automaticky – v případě AX-DS1100CFM k tomu slouží třetí a čtvrtá nabídka menu automatických měření. Přístroj uvede vypočtenou dobu nárůstu a amplitudu signálu.

Moderní osciloskopy jsou schopny automaticky vypočítávat mnoho jiných parametrů signálu, které se volí z příslušných nabídek z menu.

Odhalování nepravidelných jevů

Velmi užitečnou funkcí osciloskopů, takových jak AXIOMET DS1100CFM, je ukládání průběhů do paměti. Předpokládejme, že měřené zařízení se co nějaký čas chová nežádoucím způsobem, ale nedá se zjistit, kdy tento stav nastane, ani stanovit způsob spouštění, aby se v režimu single-shot zaznamenal pouze tento okamžik. V tomto případě nám pomůže záznam vzorků. U modelu DS1100CFM může uživatel zapnout nahrávání signálu do interní napěti. Stačí vybrat zdrojový kanál, periodu vzorkování a počet vzorků pro záznam a zmáčknout tlačítko spuštění procesu. Interval lze nastavit na hodnotu od 1 ms do 1000 s a počet zapamatovaných vzorků nesmí překročit 2500. Znamená to, že lze poměrně přesně zaznamenat 2,5 sekundy průběhu signálu, či např. po necelý měsíc non-stop ukládat průběhy každých asi 16 minut.

Poté, co jsou průběhy uložené, lze je ručně prohlížet nebo automaticky přehrávat.

V našem případě je vidět v políčku 34 náhlý zánik signálu.

Dalším způsobem, jak diagnostikovat podobné anomálie, je zapnutí persistence signálu. Způsobuje, signál zobrazovaný na obrazovce bude zanechávat stopu, která se bude udržovat po definovaný čas. Připomíná to trochu práci s luminoforem u osciloskopů s vakuovou obrazovkou, který při velké intenzitě paprsku svítil ještě krátkou dobu po vybuzení a zanechával stopu. V případě číslicových osciloskopů je tento jev generován uměle, v důsledku čeho lze dobu, po kterou bude signál na obrazovce, nastavit na 1 s, 2 s, 5 s nebo na nekonečno.

Referenční průběhy a automatické testy

Dalším způsobem pohodlné analýzy průběhů je zapamatování referenčních průběhů. Jednou sejmutý průběh se může zapamatovat ve vestavěné paměti přístroje a následně staticky zobrazit na obrazovce současně s průběhy z kanálů 1 a 2, díky čemu je může uživatel bezprostředně navzájem porovnávat.

Značně pokročilejší funkcí, kterou realizují osciloskopy jako AX-DS1100CFM, je automatizované testování. Přístroj umožňuje určit masku, ve které se má nacházet zaznamenávaný průběh. Definují se horní a dolní meze a šířky impulsů. U osciloskopů AXIOMET je proces definování masky silně zjednodušen, tak aby bylo možno pomocí tlačítek a knoflíků připravit masky pro periodické signály.

Samotné automatické testování lze také konfigurovat. Osciloskop může vydávat zvuky při každém průběhu, který vybočuje z masky, nebo také zadržet sejmutý průběh na obrazovce. Kromě toho počítá testy úspěšné a neúspěšné a aktuální výsledek testu se dává na výstup zezadu osciloskopu.

Shrnutí

Díky popsaným funkcím se práce konstruktéra či servisního technika stává značně snadnější. Proto při rozhodování o nákupu osciloskopu stojí za to vybrat model, který – a přitom se vejde do stanoveného rozpočtu - je schopen realizovat pokročilá, digitální měření.