59_60.pdf

S P R Z Ę T

PenScopeDAQ

W dziale „Sprzęt” pojawiają

się recenzje różnych urządzeń, ja-

kie traﬁają do redakcji EP. Od naj-

prostszych – takich, które można

wykonać niemal w domowych wa-

runkach, po tak skomplikowane, jak

wielokanałowe oscyloskopy cyfrowe do

superprofesjonalnych zastosowań. Są to

urządzenia największych producentów

na świecie i małych polskich

ﬁrm montujących

„po cichu” urzą-

dzenia, których

nie powstydziłaby się zachodnia

konkurencja. Ta „bardziej” zachodnia, bo

przecież od maja 2004 my też jesteśmy

już na zachodzie.

Nie ukrywam, że lubię opisywać

polskie produkty, bo są dowodem na

to, że czasami udaje się jednak coś zro-

bić, mimo ogólnego niezadowolenia na-

szych rodaków, narzekania na wszystko

dookoła i często nieukrywanej niechęci

do podejmowania jakichkolwiek kroków

z powodu bzdurnych przepisów. Urzą-

dzenie, które tym razem testowaliśmy

w naszej redakcji – „ręczny” oscyloskop

PenScopeDAQ współpracujący z kompu-

terem – pochodzi z takiej właśnie ﬁrmy.

Jest on przedstawicielem całej rodziny

przyrządów pomiarowych serii DAQ.

Biorąc ten „oscyloskop” pierwszy raz do

ręki można odnieść wrażenie, że cho-

dzi raczej o jakąś dziwną sondę oscy-

loskopową. Tymczasem okazuje się, że

jest to zamknięta w dość niecodziennej

obudowie, w kształcie nieco przygrube-

Oscyloskopy bywają różne: analogowe, cyfrowe, duże, małe.

Prawie zawsze są to jakieś „pudła” z nóżkami pod spodem,

z ekranem lub bez niego. Niektóre wydzielają tyle ciepła,

że można niemal jajecznicę smażyć, po innych nie widać

i nie czuć, że pracują. A czy ktoś widział oscyloskop

w długopisie?

go długopisu, przystawka oscyloskopowa,

dołączana do komputera PC. Do pełnego

korzystania wystarczy jedynie zainstalo-

wać na PC-cie oprogramowanie ﬁrmowe

i od razu można przystępować do pracy.

Przystawka jest dołączana do komputera

poprzez interfejs USB, co w dzisiejszych

czasach jest już utrwalonym standardem.

Miniaturowe gniazdo umocowane w gór-

nej części obudowy nadaje przyrządowi

lekkości, nie tylko w znaczeniu estetycz-

nym ale i dosłownym.

W samej przystawce nie ma żad-

nych elementów regulacyjnych, jest tyl-

ko umieszczona lampka Status . Doboru

trybów pracy, zakresów pomiarowych,

sposobów wizualizacji wyników itp. do-

konuje się za pomocą wirtualnych przy-

cisków i suwaków programu ( rys . 1 ).

Obsługa oscyloskopu jest bardzo

prosta i nie powinna sprawić proble-

mów nawet początkującym elektroni-

kom. Jeśli ktoś wcześniej pracował na

sprzęcie analogowym, to zapewne wie

doskonale, do czego służą poszczegól-

ne elementy regulacyjne. Osoba taka

będzie się musiała tylko przyzwyczaić

do nieco innego sposobu zobrazowa-

nia oscylogramu na ekranie. W oscy-

loskopach analogowych wszystko się

odbywa w czasie rzeczywistym, każda

nawet najdrobniejsza zmiana badanego

przebiegu jest natychmiast widoczna na

ekranie. W oscyloskopach cyfrowych

próbki sygnału są najpierw buforowane

w specjalnej pamięci i dopiero po ze-

braniu odpowiedniej ich liczby zostają

wyświetlone. Oscylogram nie zmienia

się więc w sposób ciągły, lecz jest wy-

świetlany co pewien czas. Okres od-

świeżania ekranu jest zależny od usta-

wienia wielkości bufora. Dla małych

buforów odświeżanie jest prawie nie-

zauważalne, dla dużych jest widoczne

wyraźnie. Pojemność bufora może być

zmieniana w przedziale od 256 do

131072 bajtów. W większości przypad-

ków, gdy nie jest konieczna dokładna

analiza przebiegu, nawet 2048 próbek

w zupełności powinno nas zadowolić,

zapewniając jednocześnie wystarczający

komfort pacy. Kolejną różnicą występu-

jącą pomiędzy testowanym przyrządem,

a klasycznym oscyloskopem jest brak

w PenScopeDAQ tradycyjnej podstawy

czasu. W zamian umieszczony jest kla-

wisz, którym ustawia się częstotliwość

próbkowania w zakresie od 1 kHz do

200 MHz (PenScopeDAQ pracuje tylko

do 100 MHz). W związku z tym może

się okazać trochę nieczytelny opis skali

czasu ( rys . 2 ), a w konsekwencji pomia-

ry czasu bezpośrednio z ekranu mogą

być nieco utrudnione. Chodzi jednak

tylko o pomiary wykonywane w trady-

cyjny sposób, czyli na podstawie odle-

głości pomiędzy dwoma charakterystycz-

nymi punktami przebiegu pomnożonej

przez znany parametr podstawy czasu

wyrażony np. w ms/działkę. Brak trady-

cyjnej podstawy czasu nie oznacza jed-

nak, że nie możliwy jest pomiar czasu.

Wręcz przeciwnie, oscyloskop cyfrowy,

Tab. 1. Podstawowe parametry

oscyloskopu PenScopeDAQ

Częstotliwość

próbkowania

1 kHz...100 MHz

Rozdzielczość

8 bitów

Pasmo analogowe

20 MHz

Max. napięcie

wejściowe

25 V

Rozmiar bufora 128 kB

Czułość wejściowa 20 mV/dz ÷ 5 V/dz

Tryby wyzwalania Auto, Repeat, Single

Współpraca z

komputerem PC

Interfejs USB

Dodatkowe cechy

przyrządu

- możliwość zapisu na

dysku zarejestrowanych

danych

- analiza FFT (max. 8192

próbki, okna: Rectangular,

Bartlett, Blackman, Ham-

ming, Hanning, Harris)

Rys. 1. Okno główne programu użyt-

kowego oscyloskopu PenScopeDAQ

Zasilanie

bezpośrednio z portu USB

Elektronika Praktyczna 9 /2004

S P R Z Ę T

pu i zamrożonego na ekranie. W przy-

padku przebiegów nieokresowych, bez

zatrzymania danych na ekranie trudno

by było prowadzić jakąkolwiek obser-

wację, nie mówiąc o pomiarach. Przy-

pomnĳmy, że w dawnych przyrządach

analogowych pomiar taki był możliwy

tylko wtedy, gdy oscyloskop posiadał

lampę z długim czasem poświaty. Po

jednorazowym wyzwoleniu oscylogram

był jeszcze przez pewien czas widoczny

na ekranie, po czym stopniowo zanikał.

Trzeba się było spieszyć z pomiarami.

Dzisiaj, jak widać stosunkowo łatwo

dostępna technika pozwala realizować

dużo bardziej skomplikowane pomiary,

a jeśli już jesteśmy przy nich, to wy-

obraźmy sobie, że szukamy sporadycz-

nych zakłóceń impulsowych w jakimś

urządzeniu. Na zwykłym oscyloskopie

nie byłoby to łatwe zadanie do wyko-

nania, szczególnie wtedy, gdy chcieliby-

śmy popatrzeć, co się działo w układzie

w chwilę przed zakłóceniem. W oscylo-

skopie PenScopeDAQ nie ma nic prost-

szego. Po wejściu w opcję Capture Se-

tup ustawiamy w odpowiedniej pozycji

suwak momentu wyzwalania ( rys . 3 ).

Jeśli znajdzie się on w skrajnym le-

wym położeniu, będziemy mogli zaob-

serwować jedynie to, co nastąpiło po

impulsie wyzwalającym, w przeciwnym

położeniu będziemy obserwować jedynie

historię tego, co było przed impulsem

wyzwalającym. Jak się nie trudno do-

myślić, każde pośrednie położenie su-

waka pozwoli nam obserwować przebieg

zarówno przed, jak i po wyzwoleniu

oscyloskopu.

Wyniki pomiarów parametrów są na

bieżąco wyświetlane w kolejnych polach

dolnej części ekranu. Można je dowol-

nie skonﬁgurować. Mamy więc dostęp-

ne pomiary: częstotliwości, czasu oraz

napięcia – wartości średniej, skutecznej

(RMS) i międzyszczytowej. Oscylogramy

mogą być w dogodny sposób wyświetla-

ne na ekranie. Do oglądania szczegółów

można zastosować funkcję Zoom , a po

odpowiednim powiększeniu przesunąć na

ekranie tak, aby były najlepiej widoczne.

Służą do tego typowe paski przewĳania,

znane z aplikacji okienkowych. Niewąt-

pliwą zaletą oscyloskopu PenScopeDAQ

jest możliwość zapisania na dysku usta-

wień konﬁguracyjnych przyrządu, a tak-

że zarejestrowanych danych. Docenią to

na pewno serwisanci, którzy będą mogli

sobie stworzyć bibliotekę prawidłowych

oscylogramów z „punktów zapalnych”

działających urządzeń, a następnie wy-

korzystywać je jako wzorce podczas pro-

wadzenia napraw. Wykorzystując zalety

oprogramowania użytkowego pracującego

Rys. 4. Okno analizy FFT

Rys. 2. Pomiary czasu i częstotliwości

na „zamrożonym” oscylogramie

w środowisku Windows, mamy również

możliwość drukowania oscylogramów na

dowolnej, dostępnej drukarce.

Uruchamianie i serwisowanie urzą-

dzeń, w których istotna jest znajomość

widma danego sygnału staje się zdecy-

dowanie łatwiejsze, gdy do dyspozycji

mamy oscyloskop cyfrowy wyposażony

w funkcję obliczania FFT. Obecnie już

chyba nie ma takiego producenta, który

odważyłby się sprzedać oscyloskop cyfro-

wy bez tej funkcji. Także PenScopeDAQ

ma zaimplementowaną funkcję FFT. Po

kliknięciu na stosowny klawisz, urucha-

miane jest nowe okno, w którym zostaje

umieszczona graﬁczna prezentacja wid-

ma sygnału ( rys . 4 ). Do analizy można

wybrać według potrzeb okno typu: Rec-

tangular, Bartlett, Blackman, Hamming,

Hanning, Harris, a także określić liczbę

próbek branych do analizy (od 128 do

8192). Określenie częstotliwości poszcze-

gólnych prążków odbywa się po umiesz-

czeniu kursora w odpowiednim miejscu

wykresu. W polu informacyjnym poniżej

zostaje automatycznie wyświetlona czę-

stotliwość. Szkoda tylko, że program nie

pozwala mierzyć amplitudy poszczegól-

nych prążków widma. Dzięki temu moż-

liwe by było ilościowe określenie cha-

rakteru widma, a nie tylko jakościowe.

PenScopeDAQ daje możliwość nie tylko

pomiaru czasu, ale nawet bezpośrednie-

go określenia częstotliwości przebiegu

okresowego. Ponadto pomiary mogą być

prowadzone na bieżąco, lub na zatrzy-

manym oscylogramie (przechwyconym

na ekran). W takim przypadku potrzeb-

ne będą specjalne kursory, które moż-

na w posty sposób umieścić na ekranie

(rys. 2). Wystarczy lewym klawiszem

myszki kliknąć w wybranym miejscu

ekranu, aby ustawić kursor „x”, pra-

wym klawiszem natomiast ustawia się

kursor „y”. Po wykonaniu tych operacji

w polach umieszczonych u dołu ekranu

odczytujemy bezpośrednio czas pomię-

dzy ustawionymi kursorami i częstotli-

wość odpowiadającą wybranym punk-

tom. Na podobnej zasadzie można

również mierzyć napięcie występujące

pomiędzy dwoma punktami na oscylo-

gramie. Przed pomiarami należy ustawić

typ informacji, jaka ma być wyświetla-

na w poszczególnych polach (napięcie,

czas, częstotliwość). Powyższa metoda

pomiaru czasu i napięcia nadaje się ra-

czej do określania parametrów przebie-

gu np. nieokresowego, przechwyconego

przez jednokrotne wyzwolenie oscylosko-

Podsumowanie

PenScopeDAQ podczas testów okazał

się bardzo poręczny i łatwy w obsłudze.

Funkcje, jakimi dysponuje prezentowany

przyrząd, są typowe dla tego typu urzą-

dzeń. Parametry elektryczne również za-

dowolą wielu elektroników, choć musimy

pamiętać o tym, że nie jest to sprzęt

z „górnej półki”. PenScopeDAQ z zało-

żenia jest jednokanałowy. Nie mniej jed-

nak na stacjonarnych stanowiskach ser-

wisowych, na których i tak najczęściej

jakiś komputer jest do dyspozycji, przy-

rząd ten powinien się sprawdzić bardzo

dobrze. Podkreślić należy estetykę wyko-

nania samego urządzenia, jak i oprogra-

mowania użytkowego.

Tylko dlaczego koledzy pytali się

mnie, czy ja przypadkiem nie naśladuję

Lecha Wałęsy, podpisującego historyczne

porozumienie sierpniowe?

Jarosław Doliński, EP

jaroslaw.dolinski@ep.com.pl

Rys. 3. Okno konfiguracyjne oscylo-

skopu – ustawianie wyzwalania

Elektronika Praktyczna 9/2004

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: