Misurazioni mediante le funzioni avanzate degli oscilloscopi

I moderni oscilloscopi digitali non solo semplicemente strumenti per osservare le forme d'onda dei segnali. Le funzioni avanzate di apparecchi di misura permettono di misurare in modo facile e veloce i parametri dei segnali e di eseguire operazioni diagnostiche.

Nel presente articolo mostreremo come utilizzare le funzioni avanzate dell'oscilloscopio AXIOMET AX-DS1100CFM.

Esistono alcuni tipi di misurazioni, svolte principalmente per motivi diagnostici, che i moderni oscilloscopi digitali eseguono in modalità automatica o semiautomatica. Conviene conoscere tali funzioni per facilitare il proprio lavoro.

Misurazione automatica dei parametri del segnale

Partiamo dall'assunto che vogliamo ricavare i parametri fondamentali del segnale periodico fornito ad uno degli ingressi. L'oscilloscopio AXIOMET AX-DS1100CFM possiede una funzione di adattamento automatico e intelligente ai segnali forniti in ingresso. Premendo il pulsante AUTO, lo strumento rileva automaticamente a quali ingressi arrivano dei segnali e sceglie la modalità di visualizzazione che mostra nel miglior modo possibile le forme d'onda fornite.

Nel caso in cui si fornisca all'ingresso del primo canale un segnale rettangolare a 1 kHz con ampiezza di 3 V premendo il pulsante AUTO, l'oscilloscopio imposta automaticamente la scala verticale a 1 V/div e quella verticale a 250 µs/div. Calcola tensione media, periodo, ampiezza e frequenza del segnale, presentando i dati sullo schermo, sotto all'immagine stessa della forma d'onda.

Se oggetto della misurazione devono essere i parametri esatti di un singolo periodo del segnale, bisogna scegliere la seconda opzione del menu a destra. Allora la scala dei tempi viene impostata a 100 µs/div, e i valori misurati sono la tensione minima, massima, media e la larghezza dell'impulso.

Un parametro misurato spesso è il tempo di salita e di discesa del segnale. I moderni oscilloscopi eseguono anche questa misurazione in modo automatico. Nel caso dell'oscilloscopio AX-DS1100CFM a tale scopo si utilizzano la terza e quarta opzione del menu delle misure automatiche. Il dispositivo fornisce il tempo calcolato di salita e l'ampiezza del segnale.

I moderni oscilloscopi sono anche in grado di calcolare molti altri parametri del segnali attraverso la scelta delle corrispondenti opzioni del menu.

Rilevazione di fenomeni aperiodici

Un funzione molto utile degli oscilloscopi come il modello AXIOMET DS1100CFM è la registrazione delle forme d'onda in memoria. Supponiamo che un dispositivo esaminato a intervalli irregolari si comporta in maniera indesiderata, ma non si può prevedere il momento in cui tale fenomeno si presenta né stabilire la modalità di trigger in modo da registrare solo questo momento in modalità single-shot. Allora si rivela utile proprio la registrazione dei campioni. Nel modello DS1100CFM l'utilizzatore può avviare la registrazione del segnale nella memoria interna. Basta scegliere il canale di ingresso, l'intervallo di campionamento e il numero di campioni da registrare e premere il pulsante di avvio del processo. L'intervallo può essere impostato da 1 ms a 1000 s, e il numero di campioni memorizzati non può superare 2500. Questo significa che si può registrare con precisione 2,5 secondi di forme d'onda del segnale oppure ad esempio quasi per un mese memorizzare una forma d'onda ogni circa 16 minuti.

Quando le forme d'onda sono state registrate, è possibile osservarle manualmente o riprodurle automaticamente.

Nel nostro caso nell'immagine 34 si vede l'improvvisa scomparsa del segnale.

Un altro modo per diagnosticare simili anomalie è attivare la persistenza del segnale. Questo fa si che il segnale mostrato sullo schermo lascerà una traccia, che si manterrà per un certo tempo. Ricorda il comportamento dei fosfori dei tubi a raggi catodici, che con raggi di grande intensità restavano illuminati per un certo tempo dopo l'eccitazione, lasciando una traccia. Nel caso degli oscilloscopi digitali tale effetto viene generato artificialmente e quindi il tempo di persistenza del segnale può essere impostato a 1 s, 2 s, 5 s o all'infinito.

Forme d'onda di riferimento e test automatici

Un altro modo per analizzare comodamente le forme d'onda è la memorizzazione di forme d'onda di riferimento. La forma d'onda una volta catturata può essere memorizzata nella memoria interna del dispositivo e successivamente visualizzata in maniera statica sullo schermo, insieme alle forme d'onda dei canali 1 e 2, e così l'utilizzatore può direttamente confrontarle.

Una funzione molto più avanzata, realizzata dagli oscilloscopi come il modello AX-DS1100CFM, è il test automatico. Il dispositivo permette di definire una maschera entro la quale deve essere compresa la forma d'onda entrante. Vengono stabiliti limite superiore e inferiore e larghezza degli impulsi. Negli oscilloscopi AXIOMET il processo di definizione della maschera è stato fortemente semplificato, in maniera da poter preparare facilmente, mediante pulsanti e manopole di regolazione, le maschere per i segnali periodici.

Il test automatico stesso può inoltre essere configurato. L'oscilloscopio può emettere un segnale acustico per ogni forma d'onda che non rientra nella maschera, oppure mantenere la forma d'onda catturata sullo schermo. Inoltre vengono conteggiati i test positivi e negativi e il risultato attuale del test è inoltre fornito sull'uscita sul resto dell'oscilloscopio.

Riepilogo

Grazie alle funzioni descritte il lavoro del progettista o dell'addetto all'assistenza diventa molto più facile. Per questo decidendo l'acquisto di un oscilloscopio conviene scegliere un modello che, nell'ambito del costo preventivato, sia in grado di eseguire avanzate misurazioni digitali.