Jak interpretować i analizować przebiegi na oscyloskopie cyfrowym

Wprowadzenie

Oscyloskopy cyfrowe znacznie ułatwiają inżynierom gromadzenie i wyświetlanie danych przebiegi elektryczne do analizy, co jest częstym zadaniem w tej profesji. Kluczowa jest prawidłowa interpretacja i analiza przebiegów, aby poznać zachowanie obwodów, co jest niezbędne do rozwiązania problemów i poprawy wydajności.

W tym artykule krok po kroku przeprowadzimy Cię przez proces odczytywania i analizowania przebiegów na urządzeniu oscyloskop cyfrowy, zaczynając od podstaw i przechodząc do bardziej zaawansowanych tematów. Przechwytywanie przebiegu, skalowanie poziome i pionowe, konstrukcja wyzwalacza, pomiary kształtu fali i techniki dogłębnej analizy będą tematami dyskusji w tej części prezentacji.

Postępując zgodnie z tymi wytycznymi, inżynierowie będą mieli większą szansę na spójne pozyskiwanie odpowiednich informacji z przebiegów, które można wykorzystać w procesach projektowania i testowania.

Akwizycja kształtu fali

Wykonując jakąkolwiek analizę lub interpretację za pomocą a oscyloskop cyfrowypierwszym krokiem jest uzyskanie potrzebnego kształtu fali. Ustaw sondę oscyloskopu tak, aby patrzyła na część obwodu, którą chcesz zbadać.

Wybierz odpowiedni zakres napięcia i sprzężenie (AC/DC), biorąc pod uwagę charakterystykę monitorowanego sygnału. Możliwe, że dostosowanie tłumienia sondy i jej umiejscowienia może pomóc w utrzymaniu stałego i widocznego wyświetlania przebiegu.

Rozpoczęcie procesu rejestracji przebiegów na oscyloskopie można rozpocząć wykorzystując jako wyzwalacze przejścia zboczy i poziomy sygnału.

Skalowanie w pionie i poziomie

Aby poprawnie zrozumieć przebieg należy najpierw zadbać o odpowiednie skalowanie pionowe i poziome. Zmieniając skalę, można mieć pewność, że przebieg będzie zajmował większość pionowego obrazu na oscyloskopie i nie wychodził poza zakres napięcia.

Gwarantuje to najlepszą ostrość i klarowność. Dostosowanie poziomej podstawy czasu w taki sposób, aby rejestrowała znaczny okres czasu, umożliwi być może wyraźniejsze dostrzeżenie zasadniczych aspektów przebiegu.

Ustawienia wyzwalania

Wyzwalacze są istotnym elementem analizy przebiegów, ponieważ umożliwiają inżynierom skuteczną stabilizację i rejestrację powtarzających się przebiegów. Analiza przebiegów jest poddziedziną przetwarzania sygnałów. Charakterystyka sygnału zostanie wykorzystana do podjęcia decyzji, jakiego rodzaju wyzwalacz, np. wyzwalacz zboczowy lub wyzwalacz impulsowy, należy zastosować.

Zmieniając poziom wyzwalania na określone ustawienie, przebieg może zostać uchwycony w określonym miejscu. Możesz albo wyciszyć hałas otoczenia, dostosowując czułość spustu, albo skupić się na akcji, którą chcesz uchwycić, koncentrując się na niej. Ustawienia wyzwalania zapewniają stabilność i stałość wyświetlania przebiegu, co z kolei umożliwia prowadzenie dogłębnych badań.

Pomiary przebiegów

Analizowanie informacji ilościowych ukrytych w przebiegach jest możliwe dzięki szeregowi możliwości pomiarowych udostępnianych przez oscyloskopy cyfrowe. Użycie kursorów pozwala na bardziej precyzyjne pomiary napięcia, czasu, narastania/opadania i szerokości impulsu.

Wykorzystaj wbudowane narzędzia pomiarowe oscyloskopu, aby szybko znaleźć wartości szeregu ważnych wskaźników, takich jak napięcie międzyszczytowe, napięcie średnie, częstotliwość i współczynnik wypełnienia. Wartości te można wyznaczyć wykorzystując narzędzia pomiarowe wbudowane w oscyloskop.

Zastosowanie tych miar pozwala na ilościową ocenę właściwości kształtu fali, weryfikację zgodności z kryteriami projektowymi i identyfikację wszelkich nieprawidłowości, które mogą wystąpić.

Zaawansowane techniki analizy

Przy pomocy oscyloskopów cyfrowych i szerokich możliwości analitycznych, jakie zapewniają, inżynierowie mogą uzyskać dalszą wiedzę na temat przebiegów. Analiza FFT (szybka transformata Fouriera) umożliwia analizę w dziedzinie częstotliwości. Analiza w dziedzinie częstotliwości pokazuje zawartość harmonicznych i wykrywa składowe szumu w przebiegu.

Wykorzystanie analizy widma może pomóc w lepszym zrozumieniu zarówno jakości sygnału, jak i kwestii związanych z częstotliwością. Tryb trwałości lub uśrednianie kształtu fali to dwie metody, które można zastosować do analizy danych, które są albo przerywane, albo zaszumione, w celu uwydatnienia bardziej subtelnych zmian.

Zastosowanie operacji matematycznych na przebiegach umożliwia przeprowadzenie szerszych analiz. Wykonując operacje matematyczne na przebiegach, takie jak dodawanie, odejmowanie, mnożenie i dzielenie, inżynierowie mają możliwość uzyskania wglądu w korelacje sygnałów lub wykonania obliczeń w celu dalszych badań.

Adnotacja i dokumentacja przebiegu

Aby przeprowadzić właściwą rejestrację i analizę, bardzo konieczne jest opatrzenie przebiegów odpowiednimi informacjami. Używać oscyloskop cyfrowyinżynierowie mogą opatrzyć wyświetlany przebieg przebiegiem tekstem i innymi wybranymi przez siebie adnotacjami.

Jest to pomocne w ustaleniu kontekstu, a także odnotowaniu pewnych cech pomiarów dokonanych na przebiegu. LISUN ma najlepsze typy oscyloskopów.

Można przechowywać przebiegi, obrazy lub dane pomiarowe na wymiennych nośnikach pamięci w wielu oscyloskopach cyfrowych, co pozwala na późniejsze badanie, współpracę lub włączenie do raportu lub innej pracy pisemnej. Ta funkcja jest dostępna w wielu oscyloskopach cyfrowych.

Porównywanie i nakładanie przebiegów

Na oscyloskop cyfrowyinżynierowie mogą nakładać na siebie wiele przebiegów i porównywać je ze sobą w celu zbadania zależności między sygnałami. Przy badaniu trudności z wzajemnymi połączeniami sygnałów, powiązaniami czasowymi lub ogólnym zachowaniem systemu, możliwość ta jest bardzo korzystna.

Kiedy dwa przebiegi nakładają się na siebie, technicy mogą łatwo zidentyfikować usterki, ocenić jakość sygnału lub śledzić zmiany w czasie. Tego rodzaju badania są pomocne na wiele sposobów, w tym w zwiększaniu zdolności rozumienia działania obwodu, wykrywaniu anomalii i dostrajaniu działania systemu.

Zrozumienie artefaktów sygnału i szumu

Podczas przeglądania przebiegów na a oscyloskop cyfrowyJedną z najważniejszych umiejętności, jakie należy posiadać, jest umiejętność rozpoznawania i eliminowania anomalii sygnału oraz szumu. Nieodpowiednie uziemienie, zakłócenia elektromagnetyczne (EMI) lub nieodpowiednie ekranowanie mogą być podstawową przyczyną wszelkich szumów lub zniekształceń widocznych w zarejestrowanych przebiegach.

Uważnie analizując przebiegi, inżynierowie są w stanie rozróżnić rzeczywiste składowe sygnału od artefaktów szumowych. Aby zmniejszyć ilość szumu tła i poprawić klarowność sygnału, można zastosować szereg technik, w tym uśrednianie sygnału, filtrowanie szumu i dostosowywanie parametrów sondy.

Wnioski

Odczytywanie i analizowanie przebiegów na a oscyloskop cyfrowy to umiejętność niezbędna inżynierom pracującym w różnorodnych dziedzinach. Stosując metodyczne podejście do przechwytywania, skalowania i wyzwalania przebiegów, a także korzystając z narzędzi pomiarowych i analitycznych, inżynierowie mogą uzyskać przydatne informacje na temat zachowania obwodów, wykryć defekty i poprawić wydajność.

Dostępność zaawansowanych technik analitycznych i funkcji w oscyloskopach cyfrowych, takich jak analiza FFT, matematyka przebiegów i porównywanie przebiegów, znacznie rozszerza możliwości tych przyrządów.

Walidacja standardów projektowych oraz zapewnienie niezawodności i wydajności systemów elektronicznych wymaga od inżynierów umiejętności dokładnego wychwytywania i analizowania przebiegów. Jest to również istotne, aby zapobiec błędom w procesie projektowania.

Tagi:OSP-1102