Как выбирать осциллограф?

На сегодня существует широкий выбор различных типов осциллографов многочисленных мировых производителей: от классических аналоговых до ряда современных цифровых (запоминающие, «виртуальные», люминофорные, портативные, смешанных типов сигналов).

Первыми основными факторами при выборе и покупке осциллографа должны быть: отрасль использования прибора и рабочая среда (лаборатория, офис, «полевые» условия). Следующими основными вопросами должны стать:

  1. Нужно ли Вам измерять или сравнивать разные сигналы одновременно?
  2. Нужна ли Вам возможность подсоединения к компьютеру или к Ethernet сети?
  3. Какой тип сигнала будет исследоваться (переменный, повторяющийся, импульсный, кратковременный)?
  4. Какие максимальные частоты будут исследоваться в конкретных случаях?
  5. Есть ли потребность в запоминании сигналов? Какой объем информации нужно сохранять?
  6. Какие максимальные и минимальные значения амплитуды нужно отображать в процессе исследований?
  7. Нужно ли отображение сигнала во временной и частотной областях, другими словами нужен ли спектральный анализ?

После ответов на названые вопросы, можно приблизительно подобрать ряд подходящих моделей и провести сравнение по конкретным параметрам осциллографов:

Количество каналов – определяется пользователем соответственно до поставленных задач. Самими распространенными на сегодняшний день являются двух- или четырехканальные осциллографы, которые удовлетворяют большинство поставленных потребителями условий. Но для более широкого круга задач можно использовать осциллографы со смешанными типами сигналов, в которых параллельно присутствуют и аналоговые, и цифровые каналы (см. Рис.1).

Рис.1 Отображение аналоговых и цифровых каналов на дисплее цифрового осциллографа RIGOL серии DS1000 для смешанных типов сигналов.

Полоса пропускания – должна от трех до пяти раз превышать значения основных частот сигналов, которые Вы планируете исследовать. Осциллографы с достаточной полосой пропускания дают наиболее полную информацию о сигнале, и имеют наилучшее воспроизведение фронтов сигнала. Если полоса пропускания недостаточная, то сигнал воспроизводится со срезанными высокочастотными составляющими, а фронты сигналов будут казаться более длинными, чем они есть на самом деле, также присутствует замедление фронта и уменьшение амплитуды, другими словами происходит искажение сигнала.

Частота дискретизации – следует различать два разных значения этой характеристики: дискретизация в эквивалентном масштабе времени и в реальном масштабе времени. Первая из них относится к характеристикам по отношению к повторяющимся сигналам, а вторая актуальна при исследовании импульсных, кратковременных или же переменных сигналов. Также нужно отметить, что указанная производителями частота дискретизации, как правило, относиться к характеристикам только одного канала. При использовании несколько каналов одновременно такие осциллографы уменьшают частоту дискретизации, что опять-таки увеличивает вероятность появления искаженных сигналов. В некоторых осциллографах существует возможность независимо настраивать частоту дискретизации и количество информации, отображаемой на экране осциллографа для поддержания, требуемого разрешение сигнала на экране.

Объем памяти – определяется в зависимости от желаемого разрешения и длительности исследуемого сигнала. Память большего объема обеспечивает исследование долговременных сигналов с высоким разрешением. Но с другой стороны больший объем памяти замедляет реакцию осциллографа на изменение входного сигнала и действия пользователя, что есть явным минусом прибора в процессе эксплуатации.

Возможности анализа сигналов – включают в себя математические функции (добавление, вычитание, умножение, деление, интеграцию и дифференцирование), ведение статистики измерений, анализа сигналов в частотной области с помощью быстрого преобразования Фурье (см. Рис.2). Эти возможности предназначены для облегчения работы и экономии времени, но потребность в них определятся поставленными перед пользователем задачами.


Рис.2. Пример использования курсорных измерений быстрого преобразования Фурье цифровыми осциллографами RIGOL серии DS1000.

Кроме перечисленных выше параметров, существует ряд других параметров, которые определяют возможности и степень функциональности прибора, например, возможности по запуску прибора или по обнаружению импульсных помех, подключение к персональному компьютеру или принтеру, параметры пробников и т.д. Все эти характеристики должны определяться пользователем в зависимости от сферы использования, поставленных задач, и, конечно же, от бюджетных возможностей, ведь каждая дополнительная функция прибора непосредственно отображается на его цене.

Posted in Статьи by admin at Сентябрь 4th, 2008.

Comments are closed.