اجزای اسیلوسکوپ مجازی

اجزای اسیلوسکوپ مجازی

ویژگی های اسیلوسکوپ مجازی
رابط USB که در حال حاضر به طور گسترده استفاده می شود برای راحت تر کردن رابط بین ابزار مجازی و رایانه و سرعت ارتباط بالاتر استفاده می شود. یک تراشه تبدیل آنالوگ به دیجیتال با سرعت بالا (ADC) برای نمونه برداری با سرعت بالا استفاده می شود. یک میکروکنترلر با کارایی بالا برای کنترل استفاده می شود، و یک حافظه پرسرعت با ظرفیت بالا (RAM) داده های نمونه برداری را در زمان واقعی ذخیره می کند و عملکرد دستگاه را بهبود می بخشد. با استفاده از زبان Labview برای طراحی یک برنامه کامپیوتر میزبان، که می تواند نمایش شکل موج و همچنین تجزیه و تحلیل و پردازش داده ها را درک کند.

اجزای یک اسیلوسکوپ مجازی
(1) اکتساب و کنترل سیگنال. این یک پلت فرم سخت افزاری متشکل از رایانه ها و سخت افزار ابزار برای تحقق جمع آوری، اندازه گیری، تبدیل و کنترل سیگنال ها است.

(2) تجزیه و تحلیل و پردازش داده ها. اسیلوسکوپ مجازی به طور کامل از توابع ذخیره سازی و محاسباتی رایانه استفاده می کند و سیگنال های داده های ورودی را از طریق نرم افزار تجزیه و تحلیل و پردازش می کند. پردازش محتوا شامل فیلترینگ دیجیتال، آمار داده ها، تحلیل عددی و غیره می باشد. از منظر تحلیل داده ها، اسیلوسکوپ های مجازی نسبت به ابزارهای سنتی قابلیت تحلیل داده های قدرتمندتری دارند.

(3) نمایش نتایج اندازه گیری. اسیلوسکوپ مجازی از منابع کامپیوتری مانند نمایشگرها، حافظه ها و غیره برای بیان و خروجی نتایج اندازه گیری به طرق مختلف استفاده کامل می کند. فرم های خروجی آن عبارتند از انتقال اطلاعات از راه دور از طریق شبکه اتوبوس، خروجی کپی از طریق دیسک ها و دیسک های نوری و خروجی روی هارد دیسک. روشی برای ذخیره سازی داده ها و خروجی آن از طریق یک رابط گرافیکی مانند صفحه نمایش کامپیوتر.

پارامترهای فنی اسیلوسکوپ مجازی

مواردی که در استفاده از اسیلوسکوپ مجازی باید به آنها توجه کرد

بین پهنای باند آنالوگ و پهنای باند بلادرنگ دیجیتال تمایز قائل شوید
پهنای باند یکی از مهمترین مشخصات اسیلوسکوپ است. پهنای باند یک مقدار ثابت است، در حالی که پهنای باند اسیلوسکوپ مجازی دارای دو نوع است: پهنای باند آنالوگ و پهنای باند بلادرنگ دیجیتال. بالاترین پهنای باندی که یک اسیلوسکوپ مجازی می تواند با استفاده از فناوری نمونه برداری متوالی یا نمونه برداری تصادفی برای سیگنال های تکراری به دست آورد، پهنای باند بلادرنگ دیجیتال اسیلوسکوپ است. پهنای باند بلادرنگ دیجیتال به بالاترین فرکانس دیجیتالی شدن مربوط می شود و ضریب فناوری بازسازی شکل موج K (پهنای باند بلادرنگ دیجیتال=بالاترین نرخ دیجیتالی شدن/K) معمولاً مستقیماً به عنوان نشانگر ارائه نمی شود. از تعاریف دو پهنای باند می توان دریافت که پهنای باند آنالوگ فقط برای اندازه گیری سیگنال های دوره ای تکراری مناسب است، در حالی که پهنای باند بلادرنگ دیجیتال برای اندازه گیری سیگنال های تکراری و سیگنال های تکی مناسب است. سازنده ادعا می کند که پهنای باند اسیلوسکوپ می تواند به چندین مگابایت برسد، اما در واقع به پهنای باند آنالوگ اشاره دارد. پهنای باند بلادرنگ دیجیتال کمتر از این مقدار است. به عنوان مثال، پهنای باند TES520B TEK 500 مگاهرتز است، که در واقع به این معنی است که پهنای باند آنالوگ آن 500 مگاهرتز است، در حالی که بالاترین پهنای باند بلادرنگ دیجیتال تنها می تواند به 400 مگاهرتز برسد که بسیار کمتر از پهنای باند آنالوگ است. بنابراین، هنگام اندازه گیری یک سیگنال، باید به پهنای باند بلادرنگ دیجیتال اسیلوسکوپ مجازی مراجعه کنید، در غیر این صورت خطاهای غیرمنتظره ای را برای اندازه گیری به همراه خواهد داشت.

درباره نرخ نمونه‌برداری: نرخ نمونه‌برداری را نرخ دیجیتالی‌سازی نیز می‌گویند که به تعداد نمونه‌های سیگنال ورودی آنالوگ در واحد زمان اشاره دارد که اغلب بر حسب MS/s بیان می‌شود. سرعت نمونه برداری از مشخصات مهم یک اسیلوسکوپ مجازی است. اگر میزان نمونه‌گیری کافی نباشد، ممکن است به راحتی الیزینگ رخ دهد

اگر سیگنال ورودی اسیلوسکوپ یک سیگنال سینوسی 100 کیلوهرتز باشد، اما فرکانس سیگنال نمایش داده شده توسط اسیلوسکوپ 50 کیلوهرتز باشد، به این دلیل است که سرعت نمونه برداری اسیلوسکوپ بسیار کند است و در نتیجه آلیاژ می شود. نام مستعار زمانی است که فرکانس شکل موج نمایش داده شده روی صفحه نمایش کمتر از فرکانس واقعی سیگنال باشد، یا شکل موج نمایش داده شده ناپایدار باشد حتی اگر ماشه روی اسیلوسکوپ روشن باشد. تولید نام مستعار در شکل 1 نشان داده شده است. سپس، برای یک شکل موج با فرکانس ناشناخته، می توانید قضاوت کنید که آیا شکل موج نمایش داده شده به این صورت نام مستعار شده است: به آرامی سرعت جابجایی t/div را به یک فایل پایه زمانی سریعتر تغییر دهید و ببینید آیا پارامترهای فرکانس شکل موج به شدت تغییر می کند. اگر چنین است، به این معنی است که شکل موج همخوانی رخ داده است. یا شکل موج لرزش در یک پایه زمانی سریعتر تثبیت شده است، که همچنین به این معنی است که شکل موج همخوانی رخ داده است. بر اساس قضیه نایکویست، نرخ نمونه برداری باید حداقل دو برابر بیشتر از مولفه فرکانس بالا سیگنال باشد تا از همخوانی جلوگیری شود. برای مثال، یک سیگنال 500 مگاهرتز به نرخ نمونه برداری حداقل 1GS/s نیاز دارد. راه های مختلفی برای جلوگیری از وقوع نام مستعار وجود دارد:

?از تنظیمات خودکار استفاده کنید

?تنظیم سرعت اسکن.

?سعی کنید حالت جمع آوری را به حالت پاکت یا حالت تشخیص اوج تغییر دهید، زیرا حالت پاکت برای یافتن مقادیر شدید در چندین رکورد مجموعه است، در حالی که حالت تشخیص اوج یافتن حداکثر و حداقل مقادیر در یک رکورد مجموعه واحد است. هر دو روش می توانند تغییرات سریع سیگنال را تشخیص دهند.