Осциллограф программа: Компьютер в роли осциллографа, спектроанализатора, частотомера и генератора

Содержание

Компьютер в роли осциллографа, спектроанализатора, частотомера и генератора

Современная измерительная аппаратура давно срослась с цифровыми и процессорными средствами управления и обработки информации. Стрелочные указатели уже становятся нонсенсом даже в дешевых бытовых приборах. Аналитическое оборудование все чаще подключается к обычным ПК через специальные платы-адаптеры. Таким образом, используются интерфейсы и возможности программ приложений, которые можно модернизировать и наращивать без замены основных измерительных блоков, плюс вычислительная мощь настольного компьютера.

Кроме того, и расширение возможностей обычного компьютера возможно за счет разнообразных программно-аппаратных средств, — специальных плат расширения, содержащих измерительные АЦП (аналого-цифровой преобразователь) и ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь). И компьютер очень легко превращается в аналитический прибор, к примеру, — спектроанализатор, осциллограф, частотомер… , как и во многое другое. Подобные средства для модернизации компьютеров выпускаются многими фирмами. Однако цена и узконаправленная специфика не делают это оборудование распространенным в наших условиях.

Но зачем далеко ходить? Оказывается, простой ПК в своей конструкции уже содержит средства, которые с некоторыми ограничениями способны превратить его в тот же осциллограф, спектроанализатор, частотомер или генератор импульсов. Согласитесь, уже немало. К тому же делаются все эти превращения только с помощью специальных программ, которые к тому же совершенно бесплатны и каждый желающий может их скачать в Интернете.

Вы, наверное, зададитесь логичным вопросом — как же в измерениях можно обойтись без АЦП и ЦАП? Никак нельзя. Но ведь и то и другое присутствует почти в каждом компьютере, правда, называется по другому — звуковая карта. А чем не АЦП/ЦАП, скажите, пожалуйста? Это уже давно поняли те, кто написал для нее массу программ, не имеющих никакого отношения к воспроизведению музыки. Ведь обычная звуковая плата ПК способна воспринимать и преобразовывать сигнал сложной формы в пределах звуковой частоты и амплитудой до 2В в цифровую форму со входа LINE-IN или же с микрофона. Возможно и обратное преобразование, — на выход LINE-OUT (Speakers). Таким образом, вы можете работать с любым сигналом до 20 кГц, а то и выше, в зависимости от звуковой платы. Максимальный предел уровня входного напряжения 0,5-2 В тоже не составляет проблемы, — примитивный делитель напряжения на резисторах собирается и калибруется за 15 минут. Вот на таких-то нехитрых принципах и строятся программное обеспечение: осциллографы, осциллоскопы, спектроанализаторы, частотомеры и, наконец, генераторы импульсов всевозможной формы. Такие программы эмулируют на экране компьютера работу привычных для нас приборов, естественно со своей спецификой и в пределах частотного диапазона вашей звуковой платы.

Как это работает? Для пользователя все выглядит очень просто. Запускаем программу, в большинстве случаев такое ПО не нужно даже инсталлировать. На экране монитора появляется изображение осциллографа: с характерным для этих приборов экраном с координатной сеткой, тут же и панель управления с кнопками, движками и регуляторами, тоже часто копирующими вид и форму таковых с настоящих — аппаратных осциллографов. Кроме того, в программных осциллографах могут присутствовать дополнительные возможности, как, например, возможность сохранения исследуемого спектра в памяти, плавное и автоматическое масштабирование изображения сигнала и т.д. Но, конечно же, есть и свои недостатки.

Как подключиться к звуковой карте? Здесь нет ничего сложного — к гнезду LINE-IN, с помощью соответствующего штекера. Типичная звуковая плата имеет на панельке всего три гнезда: LINE-IN, MIC, LINE-OUT (Speakers), соответственно линейный вход, микрофон, выход для колонок или наушников. Конструкция всех гнезд одинакова, соответственно и штекеры для всех идут одни и те же. Программа осциллограф будет работать и отображать спектр и в том случае если снимается звуковой сигнал с помощью микрофона, подключенного к своему входу. Более того, большинство программных осциллографов, спектроанализаторов и частотомеров нормально функционируют, если в это же время на выход звуковой платы LINE-OUT выводится какой-то другой сигнал с помощью другой программы, пусть даже музыка. Таким образом, на одном и том же компьютере можно задавать сигнал, скажем с помощью программы генератора, и тут же его контролировать осциллографом или анализатором спектра.

При подключении сигнала к звуковой плате следует соблюдать некоторые предосторожности, не допуская превышения амплитуды выше 2 В, что чревато последствиями, такими как выходом устройства из строя. Хотя для корректных измерений уровень сигнала должен быть гораздо ниже от максимально допустимого значения, что так же определяется типом звуковой карты. Например, при использовании популярной недорогой платы на чипе Yamaha 724 нормально воспринимается сигнал с амплитудой не выше 0,5 В, при превышении этого значения пики сигнала на осциллографе ПК выглядят обрезанными (рис.1). Поэтому для согласования подаваемого сигнала со входом звуковой карты потребуется собрать простой делитель напряжения (рис.2).

Четырехканальный осциллограф на базе платформы NI MYRIO

Please use this identifier to cite or link to this item: http://earchive. tpu.ru/handle/11683/48976

Title:	Четырехканальный осциллограф на базе платформы NI MYRIO
Authors:	Писаренко, Яна Олеговна
metadata.dc.contributor.advisor:	Баранов, Павел Федорович
Keywords:	осциллограф; программируемая логическая интегральная схема; платформа NI MyRIO; программа; виртуальный прибор; oscilloscope; programmable logic device; NI MyRIO Platform; program; virtual instrument
Issue Date:	2018
Citation:	Писаренко Я. О. Четырехканальный осциллограф на базе платформы NI MYRIO : магистерская диссертация / Я. О. Писаренко ; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Инженерная школа информационных технологий и робототехники (ИШИТР), Отделение автоматизации и робототехники (ОАР) ; науч. рук. П. Ф. Баранов. — Томск, 2018.
Abstract:	Объектом исследования является платформа NI MyRIO. Предметом исследования является программа четырехканального осциллографа. Цель работы – разработка четырехканального осциллографа на базе платформы NI MyRIO. В результате исследования были разработана программа виртуального четырехканального осциллографа на базе платформы NI MyRIO. Экономическая эффективность работы заключается в том, что разработанный осциллограф, позволяет улучшить качество измерений и для автоматизации процесса сварки и контроля его технологических параметров по электрическим параметрам. The object of the research is to the NI MyRIO platform. The subject of the research is a four-channel oscilloscope program. The purpose of work is to design of a four-channel oscilloscope based on the NI MyRIO platform. As a result of the research, a program of virtual four oscilloscope on the basis of NI MyRIO platform was developed.
URI:	http://earchive.tpu.ru/handle/11683/48976
Appears in Collections:	Магистерские диссертации

Осциллограф до 96 кГц из компьютера. | Технические советы и не только

Программа Visual Analyser является, на мой взгляд, самым лучшим виртуальным осциллографом для компьютера. Имеет множество функций и настроек, поэтому в некоторых источниках называется виртуальным измерительным комплексом.

К сожалению, интерфейс англоязычный, но есть инструкция на русском языке в трёх частях.

На основе этого осциллографа я разработал способ определения коэффициента пульсации освещённости методом сравнения. Также он подходит для определения частоты вращения и выявления светодиодных ламп с импульсным драйвером.

Виртуальный осциллограф использует звуковую карту компьютера, сигнал берётся с микрофонного и линейного входов, а также из стерео микшера.

Многие люди считают, что звуковая карта компьютера может работать только с обычным звуком, немного заходя в ультразвук до 22 кГц. На самом деле это не так. Достаточно изменить две настройки и диапазон расширится до 96000 Гц! В ноутбуках максимальная частота может быть ниже. Скрин первой настройки:

Осциллограмма и частотный спектр светодиодной лампы с импульсным драйвером.

«Settings», в поле Frequency sampling (Hz) ввести с клавиатуры не менее 201000, «OK». Это расширит анализатор спектра до 96к. Если ввести или выбрать меньшее значение, то будет отображаться меньшая частота, например, 96000 даст 48000 Гц. Расширение произойдёт после включения программы кнопкой On, если не была включена ранее. Ещё можно рядом с FFT size (samples) выбрать 16384 для лучшего отображения.

Вторая настройка в «Панели управления звуком» Windows, «Запись»:

Настройки микрофона.

Туда можно зайти не только через Windows, но и через программу, нажав «Input Gain» или «Output Gain», если не сработает Input.
Панель управления звуком > Запись > Микрофон > Свойства > Дополнительно > Выбрать частоту дискретизации 192000 Гц. Максимальное значение для выбора показывает предел возможностей конкретной аудиокарты. Например, 192000 Гц означает, что на осциллографе можно будет работать с частотами до 96000 Гц.

И несколько примеров работы с такими настройками.

Инфракрасный пульт дистанционного управления. Для ввода сигнала в компьютер использовался фотодиод.

График и частоты ПДУ магнитолы.

Светодиодный фонарик с преобразователем на двух транзисторах.

Частота в свете фонарика, работающего от одного аккумулятора 1,2 В.

Мерцание светодиода в оптической мышке.

Так пульсирует красный светодиод в мышке.

Использовалась обычная звуковая карта, встроенная в материнскую плату. В статье скриншоты портативной версии программы Visual Analyser 2019 BETA 64 bit. Другие версии можно скачать с официального сайта.

Спасибо за то, что дочитали мою статью! Я старался для Вас, отблагодарите подпиской!

Если информация понравилась, ставьте лайк и поделитесь в соцсетях. Также буду рад комментариям!

USB-осциллограф | Perytech

простой в использовании интерфейс
Имеет режим логического анализатора и функции декодирования шины
Максимальная частота дискретизации 120-400 MS / с
Если вам нужно также измерить цифровой сигнал, вы можете выбрать наш MSO

Index

Что такое USB-осциллограф?

Разница между USB-осциллографами и обычными осциллографами заключается в том, что на осциллографе USB нет кнопок или экрана и подключен к компьютеру через USB.

Затем устройство управляется компьютером, и результаты отображаются на экране компьютера. Следующее изображение является иллюстрацией используемого осциллографа USB:

Преимущества USB-осциллографа

По сравнению с обычным осциллографом осциллографы USB имеют следующие преимущества:

1. Небольшой размер, удобный для переноски.
2. Экран ПК больше, поэтому осциллограммы можно увидеть более четко.
3. Нет экрана, поэтому цена ниже.
4. Интерфейс ПК упрощает обработку и редактирование файлов.

5. Пользователи могут создавать собственные программы для управления осциллографом.

Особенности USB-осциллографа Perytech

Функция 1: простой в использовании интерфейс

Многие разработки программного обеспечения осциллографа USB для оконной формы, потому что эта форма проще всего разрабатывать. Однако такая конструкция сильно отличается от фактических осциллографов и вызывает трудности и неудобства для пользователей.

Конструкция программного обеспечения USB осциллографа Perytech аналогична конструкции реального осциллографа, как показано на следующем снимке экрана. Интерфейс чрезвычайно прост в использовании, и большинство пользователей могут работать со всеми функциями даже в отсутствие руководства пользователя.

Панель программного обеспечения может отображаться в пяти размерах или отображаться в полноэкранном режиме.

Функция 2: Мощная программная функция

Программное обеспечение включает в себя множество автоматических измерительных функций, таких как максимальное значение, минимальное значение, частота и период.

Функция курсоров полезна и удобна для написания отчетов.

В функции «Обзор» верхняя часть экрана показывает всю форму волны, а увеличенная часть формы сигнала показана ниже.

Серую область можно перетаскивать вверх или верхнюю полосу прокрутки можно использовать для перемещения отображаемой секции.

Функция FFT может быть включена для просмотра частотной области. Функция FFT автоматически определяет пиковые значения.

Эквивалентная функция выборки: для периодических сигналов эта функция может анализировать сигналы и отображать их с частотой дискретизации 4 ГГц / с. Эта функция увеличивает разрешение выборки и предоставляет пользователю более подробную информацию.

Программное обеспечение осциллографа имеет множество математических функций, таких как добавление, вычитание, умножение, деление и квадрат.

Кривая Лиссажу, отображаемая в режиме XY.

Функция счетчика частоты имеет точность 0,1 Гц

Функция сохранения файла позволяет пользователям сохранять файлы в виде * .png, * .bmp или * .csv (файлы Excel) и * .txt или * .m (файлы MATLAB). На приведенном ниже рисунке используется функция «plot ()» MATLAB для рисования графика волны.

Функция 3: Функция укладки

Функция укладки используется для объединения нескольких осциллографов. До четырех осциллографов USB можно укладывать в виде 8-канального осциллографа.

Функция 4: Режим логического анализатора: легко декодировать цифровой протокол

Режим логического анализатора может декодировать данные шины и экономить время разработки. Этот режим может декодировать общий протокол, такой как: I2C, UART, I2S, PS2, CAN Bus, 1-Wire, S / PDIF, Lin Bus, Microwire, Miller, Manchester, SMBus и Modbus. Будет продолжено добавление и бесплатное обновление.

Режим логического анализатора предоставляет функцию «список пакетов». Эта функция может отображать пакет в окне, чтобы можно было наблюдать больше данных в одном окне. На следующем скриншоте отображается декодированная шина I2C и список пакетов.

Программное обеспечение Logic Analyzer демонстрирует

Функция 5: Предоставляет API LabVIEW

LabVIEW можно использовать для разработки программы измерений.

Особенность 6: стильный минималистский внешний вид

Осциллограф USB Perytech включает корпус из черного алюминиевого сплава с отличной текстурой. Корпус из сплава получает матовую обработку поверхности, чтобы внешний вид был очень модным. Внешний вид очень модный, с отличной текстурой. Устройство маленькое, легкое и удобное для переноски.

Передняя и задняя панели выполнены на лазерной гравировке. Это не только эстетично, но и не имеет проблем с пилингом в будущем.

В чем разница между осциллографами Perytech USB и другими недорогими осциллографами?

Следующая таблица сравнивает осциллограф USB Perytech с другими недорогими осциллографами. Модель осциллографа Perytech USB — DSO-2100.

Function	Perytech	Other
*Hardware trigger	Yes	No
AC/DC coupling	Yes	No
Maximum measured voltage(Probe x1)	40V	5V
Minimum voltage division	2mV	20mV
Current Probe Mode	Yes	No
Bandwidth limit	Yes	No
Frequency Counter	Yes	No
Equivalent Sampling	Yes	No
Trigger Delay	Yes	No
Sample Rate	60 MS/s @dual channel 120MS/s @single channel	48MS/s
Stack function	Yes	No
Software interface	Excellent	Poor
Logic Analyzer Mode	Yes	No

*Аппаратный триггер является важной частью осциллографа. Некоторые недорогие осциллографы не включают эту функцию, потому что это увеличивает стоимость, однако отсутствие этой функции приводит к многочисленным проблемам. Чтобы понять важность аппаратных триггеров, просмотрите следующее видео:

Попробуйте программное обеспечение

Программное обеспечение обеспечивает демонстрационный режим, поэтому вы можете сначала попробовать программное обеспечение без аппаратного обеспечения. См. Веб-страницу загрузки программного обеспечения. Вы можете скачать программное обеспечение.

Как можно приобрести наши продукты?

Существует четыре способа покупки нашей продукции.

1.Купите прямо от нас: Мы принимаем T / T, PayPal и Alipay. Пожалуйста, свяжитесь с нами напрямую. Связаться с нами

2.Покупка у ваших местных дилеров: вы можете искать дилеров рядом с вами и покупать у них. Ссылка на сайт

3. eBay: У нас также есть магазин eBay. Пожалуйста, не стесняйтесь посетить наш магазин eBay. eBay store

4.Amazon: Вы также можете приобрести наши продукты через Amazon. Не стесняйтесь посетить наш магазин Amazon. Amazon store.

аксессуары

Аксессуары USB Oscilloscope включают в себя: осциллографы корпуса, диски, зонд x 2, кабель USB 2.0.

Аксессуары DSO-U2400 включают в себя высококачественный 100-миллиметровый зонд x 2.

Аксессуары DSO-U2200 и DSO-U2100 включают в себя высококачественный 60-миллиметровый зонд x 2.

Таблица спецификаций и цена

Model	DSO-2100	DSO-2200	DSO-2400
Sampling Rate (use 1 channel)	120MS/s	240MS/s	400MS/s
Sampling Rate (use 2 channels)	60MS/s	120MS/s	200MS/s
Equivalent Sample	1. 2GS/s	2.4GS/s	4GS/s
Bandwidth	60MHz		100MHz
Channel	2
Memory	8k per Channel
Input Impedance	1MΩ±1% // 20pF±5%
Max. Input Voltage (for 1:1 probe)	40Vpk (DC + AC peak)
Input Coupling	AC, DC
Vertical Resolution	8 bits
Vertical Sensitivity	2mV/DIV to 5V/DIV (as 2-5-10 step)
Vertical Range	8 divisions
Offset Level	±4 divisions
Offset Increments	0. 1 division
DC Accuracy	±3%
Time Base Range	200 ms ~ 5 ns
Time Accuracy	25 ppm
Time Display Range	10 Divisions
Trigger Type	Rising, Falling, Delay-Trigger
Trigger Mode	Auto, Normal, Single
Trigger Level	±4 divisions
Trigger Increments	0.1 division
Measurement	Vpp, Vmax, Vmin, Vmean, Period, Frequency, Average, RMS, High, Low, Amplitude, Middle, Rise Time, Fall Time, +Overshoot, -Overshoot, +Preshoot, -Preshoot, +Width, -Width
Protocol Decode (LA Mode)	I2C, SPI, UART, I2S, PS2, 1-Wire, USB 1. 1, S/PDIF, CAN Bus, Lin Bus, Miller, Manchester, SM Bus, PM Bus, Modbus, DMX512, SWD, HDLC, RC-5, Wiegand, QI, HDMI CEC, DALI, UNI/O, MIDI, FlexRay, (be on the increase)
Calibration Output	3.3V, 1kHz
OS Support	Windows XP / Vista / Windows 7 / Windows 8.1 (32 & 64)/ Windows 10 (32 & 64)
Accessory probe	60MHz x 2		100MHz x 2
Dimensions	152 x 89 x 24 (mm)
Weight	230g
Warranty	3 years
Price(USD)	$99	$129	$230

Продукт имеет сертификаты CE и FCC.

Рисуем на экране осциллографа / Хабр

Моё первое знакомство с осциллографом состоялось в школьном радиокружке, тогда же я узнал про режим X-Y, при котором отключается развёртка и лучом управляется непосредственно напряжениями, подаваемыми на входы X и Y. Снова эта тема всплыла через несколько лет, в университете, когда на лабораторных работах при помощи фигур Лиссажу мы учились определять кратность частот сигналов. Потом пошёл работать в программисты, и следующую пару десятилетий к бегающему по экрану лучику я не возвращался, пока в конце прошлого года мне не позвонили соседи. Наводя порядок в подвале, они наткнулись на старую коробку с электроникой, которую тут же и подарили мне, в обмен на обязательство самому всё забрать. Так мне достался старый аналоговый осциллограф, минимум 25-летней давности. К удивлению, после замены старого сетевого кабеля он сразу же заработал, и я решил применить свои программистские навыки, чтоб нарисовать что-нибудь на экране.

В Интернете нашлись примеры созданных на компьютере звуковых файлов, которые надо проигрывать, подключив входы осциллографа к правому и левому каналам аудиокарточки. Некоторые из них даже не страшно слушать человеческому уху. Мне же захотелось управлять лучом осциллографа прямо из программы, в реальном времени, так что я выбрал микроконтроллер. У Arduino DUE есть прямо на борту два 12-битных цифро-аналоговых-преобразователя, а тактовая частота 84 MHz и 96 KB памяти снижают требования к оптимизации программ. При написании кода можно поставить читаемость кода впереди скорости, при этом контроллер всё равно справляется с созданием довольно сложных изображений. Никаких шилдов или иной внешней электроники не требуется, осциллограф можно подключать прямо к выходам ардуинки:

Была создана простейшая графическая библиотека с функциями для рисования точек и линий, плюс возможностью задать скорость рисования. Не думаю, что есть смысл пересказывать алгоритм Брезенхайма, я его практически без изменений портировал из Википедии. Все исходные тексты лежат в свободном доступе на GitHub-е. Программа состоит из десятка классов наследников GraphBase, каждый из них рисует на экране простой сюжетик. Например, движущийся текст, ёлочку, или праздничный салют. Осциллограф был поставлен ёлку в виде электронной открытки, так что мотивы в основном новогодние.

Лучше один раз увидеть, чем сто раз прочитать, так что сразу перехожу к видео:

Результаты экспериментов и выводы:

Я пробовал подключить к микроконтроллеру и современный цифровой осциллограф, но картинка на аналоговом намного приятней. Плавно угасающее послесвечение люминофора создаёт «тёплую ламповую» атмосферу.
Arduino DUE в доли секунды справляется с расчётом тригонометрических функций, скорости хватило для вычисления координат «цветка» в реальном времени. Для фигур Лиссажу нужен больший объём вычислений, так что микроконтроллеру приходится сперва рассчитывать таблицу синусов и использовать целочисленную арифметику.
VisualStudio с бесплатным плагином Visualmicro намного удобней родной IDE Arduino.
Рисовать на осциллографе довольно просто. Отладка кода на Arduino может быть сложной, но в данном случае почти не понадобилась.
ЦАП-ы имеют конечное быстродействие, поэтому когда при переходе от одной линии к другой переключается сначала напряжение на выходе Х, а потом на выходе Y, на экране появляются артефакты. Заметны в виде отдельных точек, например на кадрах с плавающей надписью „2014“.

В общем, по-моему, получилось весьма симпатично. Следующий логический шаг – заменить осциллограф парой зеркал на гальванометрах, и рисовать на стене лазерным лучом.

USB Autoscope IV (осциллограф Постоловского)

Подключаются к USB порту персонального компьютера,
работающего под управлением операционной системы Microsoft Windows.
USB Autoscope IV снабжен гальванической развязкой измерительных цепей и цепей ПК (шины USB).

USB Autoscope IV является модернизированным вариантом USB Autoscope III. Основные отличия:

встроенный адаптер зажигания;
питание датчиков от прибора;
подставка-держатель для прибора и датчиков…

Параметры приборов

	USB Autoscope III / IV	USB Autoscope II	USB Autoscope I
количество аналоговых входов	8
диапазон входного напряжения для аналоговых входов №1…4	переключаемый: ±6 V / ±30 V	±15 V
диапазон входного напряжения для аналоговых входов №5	переключаемый: ±60 V / ±300 V	±150 V
диапазон входного напряжения для аналоговых входов №6	переключаемый: ±60 V / ±300 V	±15 V
диапазон входного напряжения для аналоговых входов №7, 8	±6 V	±15 V
разрядность АЦП	12 bits
максимальная частота дискретизации на канал в режиме аналогового осциллографа	12. 5 MHz в 1-но канальном режиме; 5 MHz в 2-х канальном режиме; 2.5 MHz в 4-х канальном режиме; 1.25 MHz в 8-ми канальном режиме	500 kHz в 1-но канальном режиме; 250 kHz в 2-х канальном режиме; 125 kHz в 4-х канальном режиме; 50 kHz в 8-ми канальном режиме	250 kHz в 1-но канальном режиме; 125 kHz в 2-х канальном режиме; 50 kHz в 4-х канальном режиме; 25 kHz в 8-ми канальном режиме
количество входов цифрового анализатора	9 (разъём «Digital Inputs» устанавливается опционально)	8 (разъём «Digital Inputs» устанавливается опционально)
диапазон входного напряжения для цифрового анализатора	0…5.5 V
электрические характеристики входов цифрового анализатора	> 20 kΩ, < 2 pF	> 100 kΩ, < 2 pF
максимальная частота дискретизации на канал в режиме цифрового анализатора	100 MHz в 2-х канальном режиме; 50 MHz в 4-х канальном режиме; 25 MHz в 8-ми канальном режиме	500 kHz в 4-х канальном режиме; 500 kHz в 8-ми канальном режиме	500 kHz в 4-х канальном режиме; 250 kHz в 8-ми канальном режиме
интерфейс для подключения прибора к ПК	USB 2.0 HI-SPEED	USB 2.0 Full-SPEED
максимальный (обеспечиваемый со стороны устройства) поток данных	25 MB/S	…
глубина FIFO буфера данных устройства	512 kB	…
сопротивление гальванической изоляции (измерительная масса прибора <> сигнальная масса PC)	> 20 GΩ		нет гальванической изоляции
ёмкость гальванической изоляции	< 30 pF	< 15 pF
тестовое напряжение гальванической изоляции	2 kV в течение 1 минуты
питание прибора	от компьютера через USB-кабель или от внешнего источника напряжения 5 V	от компьютера через USB-кабель
ток потребления	рабочий режим: < 300 mA режим ожидания: < 60 mA	рабочий режим: < 150 mA режим ожидания < 50 mA	< 50 mA

Прибор обеспечивает непрерывный (без фреймовый) режим оцифровки и передачи данных в ПК.

USB Autoscope работает под управлением программы USB Осциллограф.

Параметры ПО USB Осциллограф v3.x

	USB Autoscope III	USB Autoscope II	USB Autoscope I
количество каналов аналогового осциллографа	по выбору 1, 2, 4, 8
параметры развертки для режима аналогового осциллографа	1-но канальный 2 µS … 1 S/div.; 2-х канальный 5 µS … 1 S/div.; 4-х канальный 10 µS … 1 S/div.; 8-ми канальный 20 µS … 1 S/div. с шагом 1, 2, 5	1-но канальный 50 µS … 1 S/div; 2-х канальный 0.1 mS … 1 S/div 4-х канальный 0.2 mS … 1 S/div 8-ми канальный 0.5 mS … 1 S/div с шагом 1, 2, 5	1-но канальный 0.1 mS … 1S/div 2-х канальный 0.2 mS … 1S/div 4-х канальный 0.5 mS … 1S/div 8-ми канальный 1 mS … 1S/div с шагом 1, 2, 5
параметры детализации по напряжению для режима аналогового осциллографа	50 mV … 5 V/div. для диапазона ±6 V / ±30 V; 0.5 V … 50 V/div. для диапазона ±60 V / ±300 V	50 mV/div. … 5 V/div. для диапазона входных напряжений ±15 V; 0.5 V/div. … 50 V/div. для диапазона входных напряжений ±150 V
синхронизация в режиме аналогового осциллографа	по любому каналу, фронту, уровню, порогу по уровню и по времени
количество каналов цифрового анализатора	по выбору 2, 4, 8	по выбору 4, 8
параметры развертки для режима цифрового анализатора	2-х канальный 0.2 µS … 1 S/div.; 4-х канальный 0.5 µS … 1 S/div.; 8-ми канальный 1 µS … 1 S/div. с шагом 1, 2, 5	50 µS … 1 S/div.	4-х канальный 50 µS … 1S/div 8-ми канальный 0.1 mS … 1S/div с шагом 1, 2, 5
синхронизация в режиме цифрового анализатора	по любому каналу, фронт
минимальное время записи* (при условии наличия свободного дискового пространства)	режим аналогового осциллографа 1-но канальный режим (12.5 MHz) – 171 секунда; режим цифрового анализатора 8-ми канальный режим (25 MHz) – 85 секунд.	режим аналогового осциллографа 1-но канальный режим (500 kHz) – 1h:11m:34s; режим цифрового анализатора 8-ми канальный режим (500 kHz) – 1h:11m:34s.	режим аналогового осциллографа 1-но канальный (250 kHz) – 2h:23m:09s; режим цифрового анализатора 8-ми канальный (250 kHz) – 2h:23m:09s.
максимальный размер файла	режим аналогового осциллографа – 3 GB; режим цифрового анализатора – 2 GB

* – С уменьшением частоты дискретизации время записи увеличивается в пропорциональное количество раз

Дополнительные возможности ПО USB Осциллограф:
Программа осуществляет мониторинг измерение и запись сигнала одновременно. Записанные данные содержат непрерывный фрагмент оцифрованного сигнала. Данный фрагмент может быть полностью или фрагментарно сохранен в виде бинарного или графического файла(ов) или распечатан на принтер. Для экономии дискового пространства в программе реализована компрессия / декомпрессия данных на лету при сохранении / чтении бинарного файла. Программа также имеет возможность добавления временных маркеров снабженных комментариями. Для автоматического анализа сигнала(ов) в записанном фрагменте в программу интегрирована поддержка скриптов пользователя на базе VBScript или JScript. Пользовательский скрипт может маркировать осциллограмму, выдавать текстовую и графическую информацию по результатам анализа. Пакет ПО содержит скрипты для анализа сигналов по RS232, PS/2, I2C, SPI спецификациям. При необходимости пользователь может создать свой скрипт для анализа сигналов для любого другого протокола.

Минимальные требования к ПК
для работы с USB Autoscope

	USB Autoscope III / IV	USB Autoscope II	USB Autoscope I
центральный процессор	Pentium IV ― 2 GHz	Pentium III ― 1 GHz	Pentium II ― 500 MHz
оперативная память	1 Gb	512 Mb
жёсткий диск	10 Gb UDMA 100	10 Gb UDMA 66
оптический привод	CD-ROM для инсталляции программного обеспечения
интерфейс	порт USB2.0 480 Mbit/s (HI-SPEED)	порт USB2.0 12 Mbit/s (Full-SPEED)
видео адаптер	AGP или PCI Express
монитор	SVGA
операционная система (ОС)	Windows 98se* / Me, Windows 2000 / XP* или Windows Vista / Windows 7 / Windows 8
дополнительные требования	обязательно должен быть включён режим DMA

* – USB Autoscope IV работает в ОС Windows XP SP2 или выше.

Полный комплект включает в себя:

USB Autoscope IV, питающий кабель, USB 2.0 A/B интерфейсный кабель, CD с программным обеспечением
Dx датчик разрежения -0.85…+0.15Bar
Sync датчик синхронизации
DIS Cx 6 комплект ёмкостных датчиков для диагностики DIS систем зажигания
Cx-M универсальный накладной ёмкостной датчик
Lx-M универсальный накладной индуктивный датчик
Px датчик давления в цилиндре -0,85…+6Bar
Универсальный кабель 4 штуки
Измерительный адаптер 4 штуки
Подставка-держатель прибора
PxLonger удлинитель для датчика давления в цилиндре
Spark Gap высоковольтный искровой разрядник
Пробник-игла 4 штуки
Пробник-зажим прокалыватель 2 штуки
Пробник-зажим «крокодил» 2 штуки
Провод-удлинитель 4 штуки

Руководство по эксплуатации:
USB Autoscope IV ― 1 327 KБ

USB Autoscope – приложение:
Основные сведения о комплектующих,поставляемых совместно с USB Autoscope
в полном комплекте прибора: usb_autoscope_appendix.pdf ― 876 KБ

Дополнительные возможности программы
USB Осциллограф: advanced.pdf ― 652 KБ
Руководство по техническому обслуживанию комплекса USB Autoscope: usb_autoscope_repair_manual.pdf ― 3 881 KБ

Форум производителя: http://injectorservice.com.ua/forum

Дополнительно можно приобрести видеокурс Алексея Пахомова «Autoscope от А до Я» и «АНАЛИЗ ОСЦИЛЛОГРАММ».

5 Лучшее программное обеспечение для осциллографов в 2021 году

Лучшее программное обеспечение для осциллографов — идеальный вариант для тех пользователей, которым нужна своего рода программа CRO для анализа сигналов и звуков, но которые не могут позволить себе получить платные инструменты. Этот список недорогого программного обеспечения содержит надежные инструменты, которые легко справятся с анализом различных сигналов от цепей или устройств.

Программное обеспечение Top 5 осциллографов

Спектр в реальном времени — Отображение формы волны в реальном времени
Осциллограф звуковой карты — С генератором сигналов
Осциллограф — Стерео микрофонный вход
Система измерения звука — Легко использовать
VisualAnalyser — С двумя спектрами сигнала

При поиске лучшего программного обеспечения для осциллографов вы должны понимать, что большинство программ работают как анализаторы спектра, поэтому они считывают входные сигналы и «генерируют» среду просмотра БПФ, чтобы пользователи могли видеть частоты, пик-факторы, пиковое напряжение и другие параметры.Мы изучили множество программ и представили в этой статье самые надежные.

1. Спектр реального времени — наш выбор

Отображение формы сигнала в реальном времени

Легкий инструмент
Не требует установки
Легко настроить

Спектр реального времени

СКАЧАТЬ

Вердикт : Спектр в реальном времени — это программный инструмент осциллографа для всех анализаторов спектра.Благодаря удобному интерфейсу, Spectrum в реальном времени прост в эксплуатации. Он имеет универсальную библиотеку графического интерфейса осциллографа для сбора данных, моделирования, моделирования, отладки и проверки.

2. Осциллограф звуковой карты

Входной сигнал отображается на интерфейсе
Изменяет параметры графика спектров
Устанавливает время от 1 м до 10 с

Осциллограф звуковой карты

СКАЧАТЬ

Verdict : Программное обеспечение звуковой карты осциллографа позволяет работать с осциллографами и основными сигналами, используемыми в большинстве компьютерных аудиоредакторов.Это полезно при создании звуков с помощью компьютера, поскольку позволяет экспериментировать с разной шириной сигнала.

Также можно использовать компьютерный синтезатор с осциллографом звуковой карты для создания и модификации осциллографов и отправки их в виде цифрового сигнала на внешнее звуковое оборудование, такое как усилители или фильтры.

3. Осциллограф

Поддерживает как Windows, так и Mac OS X
Последовательность изображений можно экспортировать
Поддерживает новый формат аудиофайлов

Осциллограф

СКАЧАТЬ

Вердикт : Программное обеспечение осциллографа является частью инструментов фильтрации многоканального звука.Он имеет возможность декодировать / передавать аналоговый сигнал, который был обработан с помощью устройства звукового осциллографа, и измеряет частотную характеристику этого сигнала.

Этот тип программного обеспечения используется как для задач обработки аналогового сигнала, так и для тех сложных преобразований звука, которые включают свертку и формирование волны, а также оно может работать как программное обеспечение для восстановления звука.

4. Система измерения звука

Коды с генератором сигналов
Имеет инструмент измерения частотной характеристики
Параметры шкалы можно регулировать

Система измерения звука

СКАЧАТЬ

Вердикт : Одна из лучших особенностей AUDio MEasurement System заключается в том, что она на самом деле является бесплатной программой и может использоваться в операционной системе Windows.Это конкретное программное обеспечение использовалось в качестве тренера по осциллографу, поскольку оно не требует какого-либо предшествующего опыта или обучения для эффективного использования.

Одной из основных особенностей этого программного обеспечения является возможность отображать большое количество осциллографических кривых в простой для понимания форме, что не все программы для редактирования аудио могут сделать.

5. VisualAnalyser

Пользователи могут использовать фильтры
Значения рассчитываются в реальном времени
Ключи с предзагруженным фильтром нижних частот FIR

Не работает под openSuSE

VisualAnalyser

СКАЧАТЬ

Вердикт : Программное обеспечение VisualAnalyser имеет несколько замечательных функций, которые можно использовать в области науки, техники и промышленности.Это основной инструмент для анализа механических и электрических систем.

VisualAnalyser — отличный способ создавать цифровые образы систем, таких как насосы, вентиляторы, двигатели, двигатели и т. Д. Для программного обеспечения VisualAnalyser существует множество дополнительных приложений, поэтому это отличная программа, если вы собираетесь регулярно работать с осциллографами.

Программное обеспечение для осциллографов высшего класса для осциллографов ПК

Расширенный дисплей

Программное обеспечение

PicoScope выделяет почти всю область отображения для формы сигнала, так что вы можете видеть максимальный объем данных за один раз.Область обзора намного больше и с более высоким разрешением, чем у традиционного настольного прицела.

Имея такую большую область отображения, вы также можете создать настраиваемый разделенный экран и одновременно просматривать несколько каналов или разные представления одного и того же сигнала. Как показывает пример, программное обеспечение может даже отображать несколько кривых осциллографа и анализатора спектра одновременно. Каждая форма сигнала работает с индивидуальными настройками масштабирования, панорамирования и фильтрации для максимальной гибкости.

Программным обеспечением PicoScope можно управлять с помощью мыши, сенсорного экрана или сочетаний клавиш.

Цифровой режим послесвечения

Режим постоянства накладывает несколько сигналов на одно изображение, при этом более частые данные или более новые формы сигналов выделяются более глубокой насыщенностью или более яркими цветами. Используйте этот режим для просмотра сложных или изменяющихся сигналов, и вы сможете видеть глитчи, даже если последующие формы сигналов отображаются сверху.

Математические каналы и фильтры

На многих осциллографах математика формы сигнала означает просто простые вычисления, такие как A + B. С PicoScope это означает гораздо больше.

С помощью PicoScope 6 вы можете выбрать простые функции, такие как сложение и инверсия, или открыть редактор формул для создания сложных функций, включающих фильтры (lowpass, highpass, bandpass и bandstop), тригонометрию, экспоненты, логарифмы, статистику, интегралы и производные.

Waveform Math также позволяет отображать сигналы в реальном времени вместе с историческими пиковыми, усредненными или отфильтрованными сигналами.

Вы также можете использовать математические каналы для выявления новых деталей в сложных сигналах.Например, вы можете построить график изменения рабочего цикла или частоты сигнала с течением времени.

Специальные зонды

Определения для стандартных осциллографических пробников и токовых клещей, поставляемых компанией Pico, включены в программное обеспечение.

Функция настраиваемых пробников позволяет корректировать усиление, затухание, смещения и нелинейности пробников, датчиков или преобразователей, которые вы подключаете к осциллографу. Например, он может масштабировать выходной сигнал токового пробника, чтобы он правильно отображал амперы.Он также может преобразовывать выходной сигнал нелинейного датчика температуры с помощью функции поиска в таблице.

Вы можете сохранить созданные пользователем зонды для дальнейшего использования.

Сигнализация

Вы можете запрограммировать PicoScope на выполнение действий при обнаружении таких событий, как сбои пределов маски, триггеры и заполнение буферов.

Действия

PicoScope включают сохранение файла, воспроизведение звука, выполнение программы или запуск генератора сигналов произвольной формы.

Сигнализация

в сочетании с тестированием пределов маски помогает создать мощный и экономящий время инструмент мониторинга формы сигнала.Захватите заведомо исправный сигнал, сгенерируйте вокруг него маску, а затем используйте сигналы тревоги для автоматического сохранения любой формы сигнала (с отметкой времени), которая не соответствует вашим требованиям.

Мощные инструменты обеспечивают

бесконечных возможностей

Ваш PicoScope снабжен множеством мощных инструментов, которые помогут вам регистрировать и анализировать формы сигналов. Хотя эти инструменты можно использовать сами по себе, реальная сила PicoScope заключается в том, как они были разработаны для совместной работы.

Например, режим быстрого запуска позволяет собрать 10 000 сигналов за несколько миллисекунд с минимальным мертвым временем между ними. Ручной поиск этих сигналов потребует много времени, поэтому просто выберите форму сигнала, которая вам нравится, и позвольте инструментам маски сканировать вас. Когда это будет сделано, измерения покажут вам, сколько из них вышло из строя, а навигатор по буферам позволяет скрыть хорошие сигналы и просто отобразить проблемные. Это видео показывает, как это сделать.

Теперь с PicoLog Cloud

^®

Построенный на основе проверенной конструкции PicoLog 6, PicoLog Cloud представляет собой бесплатное обновление, в котором ваш PicoScope используется в качестве регистратора данных. Это мощное и гибкое программное обеспечение для сбора данных позволяет собирать, обрабатывать, анализировать, отображать и экспортировать данные.

PicoLog 6 позволяет вам настроить регистратор и начать запись всего несколькими щелчками мыши, независимо от вашего уровня опыта регистрации данных. Начать захват очень просто: подключите осциллограф, добавьте канал, нажмите Запись , и вы регистрируетесь!

PicoLog Cloud позволяет всем существующим регистраторам данных Pico и осциллографам в реальном времени собирать данные непосредственно в нашу новую бесплатную облачную службу, и их можно совместно использовать через ссылку в любом браузере на ПК, телефоне или планшете в любой точке мира.Кроме того, можно использовать API, который позволяет передавать данные захвата в реальном времени из облака в стороннюю базу данных или программу.

Teledyne LeCroy — Scope Accessories

Если вы не являетесь зарегистрированным пользователем, вас могут перенаправить на короткую форму.

Скачать	Версия	Файл справки	Скачать

MAUI Studio			Загрузить
Воспользуйтесь возможностями программного обеспечения для осциллографов Teledyne LeCroy MAUI ™. Работайте удаленно со своего осциллографа и будьте более продуктивными.

QualiPHY			Загрузить
QualiPHY разработан для сокращения времени и усилий, необходимых для проведения испытаний на соответствие на широком спектре высокоскоростных последовательных шин.QualiPHY — это наиболее интуитивно понятный и эффективный инструмент для выполнения тестирования на соответствие последовательным данным. QualiPHY Лист данных

			Загрузить
WaveStudio — это БЕСПЛАТНЫЙ инструмент для подключения к ПК, который обеспечивает сопряжение цифрового осциллографа Teledyne LeCroy с операционной системой Windows XP, Vista, 7 или 10 с поддержкой 32- и 64-разрядной версии. WaveStudio — это быстрый и простой способ анализировать полученные сигналы в автономном режиме или удаленно управлять осциллографом с рабочего стола.

			Загрузить
ScopeExplorer — это БЕСПЛАТНЫЙ инструмент для подключения к ПК, который соединяет цифровой осциллограф Teledyne LeCroy с рабочим столом Windows 2000 / XP.

Подключаемый модуль LabNotebook для Windows			Загрузить
Этот установщик включает подключаемый модуль для Windows, который можно запускать на любом ПК с Windows или на осциллографе, чтобы обеспечить легкий предварительный просмотр и быстрое извлечение содержимого из LabNotebook (.lnb) файл.

XStreamBrowser			Загрузить
Утилита XStreamBrowser позволяет просматривать, копировать и изменять иерархию COM-объектов осциллографа MAUI ™ под управлением Windows с удаленного ПК.Это важно для написания программ автоматизации, так как он всегда показывает все объекты автоматизации на приборе в точной текущей конфигурации, включая те объекты, которые принадлежат программным опциям. Его также можно использовать в качестве пульта дистанционного управления, что позволяет напрямую изменять конфигурацию управляющих переменных автоматизации. XStreamBrowser совместим с ПК с 32- и 64-разрядной ОС Windows. НЕ устанавливайте эту версию, если вы уже установили 64-разрядную прошивку XStreamDSO на том же удаленном ПК. Примечание. Пользователи WaveSurfer 3000 должны вместо этого установить программное обеспечение WaveStudio ™. Иерархия COM-объектов подключенного устройства отображается в обозревателе автоматизации WaveStudio.

EasyScopeX	1.01.02.01.20		Загрузить
Утилита EasyScopeX предназначена для подключения осциллографов Teledyne Test Tool T3DSO1000 / 1000A и T3DSO2000 к ПК.Приложение EasyScopeX позволяет просматривать формы сигналов, данные сигналов, измерения форм сигналов и растровые изображения на дисплеях T3DSO1000 / 1000A и T3DSO2000.

EasyScope	3.01.03.01.09		Загрузить
Утилита EasyScope предназначена для подключения осциллографа WaveAce к ПК.Приложение EasyScope позволяет просматривать формы сигналов, данные сигналов, измерения сигналов и растровые изображения на дисплее WaveAce.

Программные утилиты для Windows 10 Установка DCOM			Загрузить
Это.zip-файл содержит инструкции и сценарии, необходимые для установления DCOM-соединения удаленного ПК с осциллографом Teledyne LeCroy Windows 10.

Средство просмотра S-параметров	2,0		Загрузить
SParamViewer — это бесплатный инструмент для построения S-параметров.Узнать больше о SParamViewer »

LSIB	6.0.0		Загрузить
LSIB (LeCroy Serial Interface Bus) — это новый стандарт высокоскоростной передачи данных с осциллографа со скоростью до 325 МБ / с.Эксклюзивное решение LSIB компании Teledyne LeCroy основано на проводном стандарте PCI Express, который использует шину x4 (4 полосы) для удаленной передачи данных. LSIB Лист данных

USB2-GPIB			Загрузить
Загрузка прошивки для продукта USB2-GPIB.

ActiveDSO	2,37		Загрузить
ActiveDSO — это элемент управления ActiveX ^TM , который позволяет осциллографам Teledyne LeCroy и встроенным анализаторам сигналов серии LSA-1000 управлять с помощью и обмениваться данными с различными приложениями Windows, поддерживающими стандарт ActiveX .Программы MS Office, Internet Explorer, Visual Basic, Visual C ++, Visual Java и Matlab (v5.3) — лишь некоторые из многих приложений, поддерживающих элементы управления ActiveX.

DigTraceUtility	1,2		Загрузить
DigTraceUtility — это приложение, которое считывает файлы цифровых сигналов (расширение XMLDig), полученные с опциями смешанных сигналов MS-250, MS-500 и MS-32, и позволяет пользователям просматривать, масштабировать и сохранять значения формы сигнала и шины, используя несколько текстовые форматы.Приложение также включает в себя 2 курсора для выполнения временных измерений
EyeTraceUtility	1,0		Загрузить
EyeTraceUtility — это приложение, которое считывает файлы сигналов глазковых диаграмм (.XMLPer extension) и позволяет пользователям просматривать, масштабировать и сохранять форму сигнала в текстовом формате. Скрипт для чтения вывода текста в MATLAB включен.

Драйверы LabVIEW ™, LabWindows ™ и IVI			Загрузить
Драйверы LabVIEW, LabWindows / CVI и IVI для цифровых осциллографов и дигитайзеров Teledyne LeCroy.
Teledyne LeCroy VICP Passport			Загрузить
Teledyne LeCroy VICP Passport — это подключаемый драйвер паспорта для драйвера VISA компании National Intruments (только версия для Windows).

USB-драйвер WaveJet 300A	1,0		Загрузить
Интерфейс USB входит в стандартную комплектацию каждого осциллографа WaveJet 300A.Обратите внимание, что порт USB на передней панели (расположенный рядом с кнопкой питания) предназначен для использования с запоминающими устройствами USB для сохранения сигналов, изображений экрана и файлов настройки. Порт USB на задней панели — это интерфейс дистанционного управления. WaveJet можно подключить к компьютеру с помощью кабеля USB A / B. Использование USB-оборудования WaveJet 300A требует установки USB-драйвера на компьютер. USB-драйверы WaveJet 300A находятся на компакт-диске, поставляемом с WaveJet, а также доступны для загрузки с веб-сайта Teledyne LeCroy.

USB-драйвер WaveJet Touch	1,0		Загрузить
Интерфейс USB является стандартным для осциллографа WaveJet Touch.Обратите внимание, что порт USB на передней панели (расположенный рядом с кнопкой питания) предназначен для использования с запоминающими устройствами USB для сохранения сигналов, изображений экрана и файлов настройки. Порт USB на задней панели — это интерфейс дистанционного управления. WaveJet Touch можно подключить к компьютеру с помощью кабеля USB A / B. Использование USB-оборудования WaveJet Touch требует установки USB-драйвера на компьютер. WaveJet Touch можно загрузить с веб-сайта Teledyne LeCroy.

DSO Network Print Gateway	1.0		Загрузить
Teledyne LeCroy DSO Network Print Gateway — это программный пакет, который упрощает печать на сетевых принтерах с DSO, оборудованного Ethernet.

DSOFilter	1.0	Файл справки	Загрузить
Помимо семи популярных типов фильтров, имеющихся в DFP, можно также создавать и использовать специальные фильтры. DSOFilter, который является элементом управления ActiveX, был разработан, чтобы помочь загрузить эти коэффициенты фильтра в объекты DSO Teledyne LeCroy.

	1,3		Загрузить
MaskMaker — это БЕСПЛАТНАЯ графическая утилита на ПК для создания и редактирования масок.Эти маски в дальнейшем будут использоваться в осциллографах Teledyne LeCroy. Новое в версии 1.3 Установщик работает с Windows 2000 — Windows 10 Новое с версией 1.2 Цветные кружки Цветными кружками будут отмечены такие интересные моменты, как точки отказа.Теперь вы можете выбрать цвет кругов, максимальное количество и будут ли они отображаться в маске или вне ее. Маски XY Теперь вы можете создавать маски XY для таких приложений, как измерения мощности.

			Загрузить
Компоненты среды выполнения Matlab необходимы для некоторых скриптов QualiPHY.

Windows, Linux и Mac Программное обеспечение USB-осциллографа

Математические каналы и фильтры

Вы также можете использовать математические каналы для выявления новых деталей в сложных сигналах. Примером может служить график изменения рабочего цикла или частоты вашего сигнала с течением времени.

Подробнее о математических каналах >>

Пользовательские пробники в программном обеспечении осциллографа PicoScope

Функция настраиваемых пробников позволяет корректировать усиление, затухание, смещения и нелинейности пробников, датчиков или преобразователей, которые вы подключаете к осциллографу.Это можно использовать для масштабирования выходного сигнала токового пробника, чтобы он правильно отображал амперы. Более продвинутое использование может заключаться в масштабировании выходного сигнала нелинейного датчика температуры с помощью функции поиска в таблице.

Определения для стандартных осциллографических пробников и токовых клещей, поставляемых компанией Pico, включены. Созданные пользователем зонды можно сохранить для дальнейшего использования.

Дополнительная информация о специальных пробниках в программном обеспечении осциллографа PicoScope >>

Сигнализация

PicoScope можно запрограммировать на выполнение действий при наступлении определенных событий.

События, которые могут вызвать тревогу, включают сбои ограничения маски, триггерные события и заполнение буферов.

Действия, которые может выполнять PicoScope, включают сохранение файла, воспроизведение звука, выполнение программы или запуск генератора сигналов / AWG.

Сигнализация

в сочетании с тестированием пределов маски помогает создать мощный и экономящий время инструмент мониторинга формы сигнала. Захватите заведомо исправный сигнал, автоматически сгенерируйте маску вокруг него, а затем используйте сигналы тревоги для автоматического сохранения любой формы сигнала (с отметкой времени / даты), которая не соответствует спецификации.

Высокоскоростной сбор и оцифровка данных

Комплект разработки программного обеспечения (SDK) позволяет писать собственное программное обеспечение и включает драйверы для Microsoft Windows, macOS и Linux (включая бета-версии для Raspberry Pi и BeagleBone).

Пример кода показывает, как взаимодействовать со сторонними программными пакетами, такими как Microsoft Excel, National Instruments LabVIEW и MathWorks MATLAB.

Драйверы поддерживают потоковую передачу данных через USB — режим, при котором непрерывные данные без пропусков записываются через USB прямо в оперативную память ПК или на жесткий диск со скоростью до 10 MS / s.Размер захвата ограничен только доступным хранилищем ПК. Частота дискретизации в потоковом режиме зависит от технических характеристик ПК и загрузки приложения.

Мощные инструменты обеспечивают

бесконечных возможностей

Например, режим быстрого запуска позволяет собрать 10 000 сигналов за несколько миллисекунд с минимальным мертвым временем между ними.Ручной поиск этих сигналов потребует много времени, поэтому просто выберите форму сигнала, которая вам нравится, и позвольте инструментам маски сканировать вас. Когда это будет сделано, измерения покажут вам, сколько из них вышло из строя, а навигатор по буферам позволяет скрыть хорошие сигналы и просто отобразить проблемные. Это видео показывает, как это сделать.

Возможно, вместо этого вы хотите изобразить изменение рабочего цикла в виде графика? Как насчет вывода формы сигнала из AWG, а также автоматического сохранения формы сигнала на диск при выполнении условия запуска? Возможности PicoScope практически безграничны.Чтобы узнать больше о возможностях программного обеспечения PicoScope, посетите наш раздел осциллографов для ПК от А до Я.

Теперь с PicoLog Cloud

^®

PicoLog 6 позволяет вам настроить регистратор и начать запись всего несколькими щелчками мыши, независимо от вашего уровня опыта регистрации данных.Начать захват очень просто: подключите осциллограф, добавьте канал, нажмите Запись , и вы регистрируетесь!

PicoLog Cloud позволяет всем существующим регистраторам данных Pico и осциллографам в реальном времени собирать данные непосредственно в нашу новую бесплатную облачную службу, и их можно совместно использовать через ссылку в любом браузере на ПК, телефоне или планшете в любой точке мира. Кроме того, можно использовать API, который позволяет передавать данные захвата в реальном времени из облака в стороннюю базу данных или программу.

Превратите звуковую карту вашего компьютера в прицел

Я использую осциллограф почти 50 лет.Это мой инструмент для измерения в каждом проекте электроники, над которым я работаю, он помогает мне отлаживать и настраивать проекты оборудования и программного обеспечения.

В этой статье я покажу, как начать работу с простым в использовании прицелом, который у вас, вероятно, уже есть. Лучше всего то, что это бесплатно! Когда вы выйдете из этого простого прицела, вы сможете приобрести более мощный прицел с точно таким же пользовательским интерфейсом.

Полное раскрытие: я так люблю прицелы, 10 лет назад я присоединился к Teledyne LeCroy — третьему по величине производителю прицелов в мире после Tektronix и Keysight.Однако я использую Digilent Analog Discovery 2 Scope (описанный в этой статье) во всех своих хобби и на семинарах, которые я преподаю в Tinkermill — нашем хакерском пространстве в Лонгмонте, штат Колорадо.

Я думаю, что бесплатное программное обеспечение для управления осциллографом, Waveforms, является самым простым в использовании и наиболее многофункциональным программным обеспечением профессионального уровня из всех доступных опций. Использование звуковой карты в качестве аппаратного интерфейса с Waveforms дает вам бесплатный, но простой, но мощный осциллограф.

Программный интерфейс Digilent Waveforms

В июне 2018 года компания Digilent обновила свой программный инструмент управления (Waveforms), на котором работает их популярный прицел Analog Discovery 2 Scope.Теперь он работает с любой звуковой картой — будь то внутренняя для ПК или подключенная через порт USB.

Самый первый шаг — загрузить и установить программное обеспечение. Он будет работать на ПК, Mac или Linux. Загрузите его с сайта https://analogdiscovery.com/download , выбрав свою операционную систему.

Запуск этого программного обеспечения на ПК превратит вашу звуковую карту в мгновенный осциллограф, способный измерять сигналы диапазона звуковых частот, дискретизированные со скоростью до 100 квыб / сек с помощью 16-битного аналого-цифрового преобразователя (АЦП) со встроенным в функциональном генераторе на основе цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) с производительностью примерно 100 кС / с — все это управляется простым в использовании интерфейсом профессионального уровня.

Бесплатная версия программного обеспечения дает вам все дополнительные функции профессионального прицела: контроль времени и напряжения; параметры триггера; спектральный анализ; Регистрация данных; автоматические измерения показателей качества; декодирование последовательных данных; и отображение ленточной диаграммы. Пример экрана осциллографа с некоторыми из этих функций показан на рис. 1 .

РИСУНОК 1. Пример измерения входящего звукового сигнала с помощью встроенного микрофона и звуковой карты моего ПК, отображаемого с помощью Waveforms.Источником сигнала был мой короткий свисток, отображаемый во временной области в виде кривой осциллографа в реальном времени и в частотной области в виде спектра в реальном времени.

Вот лишь некоторые из функций, которые вы можете выполнять с помощью этого программного интерфейса и звуковой карты:

Измерьте напряжение во времени.
Отображение спектра в реальном времени.
Отображение временной эволюции спектра в виде водопада или спектрографа.
Измерьте более десятка конкретных показателей качества сигнала.
Экспортируйте данные «напряжение во времени» в файл CSV.
Выводит дюжину различных форм сигналов, таких как квадрат, синус, треугольник и напряжение постоянного тока при 100 кГц / сек и размахом до 600 мВ.
Выводит сигнал с качающейся частотой или сигнал с модуляцией AM или FM от 0,001 Гц до 50 кГц.

Превратите свою звуковую карту в прицел

Использование звуковой карты в качестве прицела — идея не новая. В конце концов, звуковая карта — это не что иное, как АЦП с частотой дискретизации около 100 000 выборок в секунду или 100 kS / s, обычно с разрешением 16 бит.

Еще до того, как вы подключите звуковую карту к внешнему миру, вы можете изучить функции осциллографа, используя встроенную звуковую карту в вашем компьютере, со встроенным микрофоном в качестве входа и динамиками в качестве выхода.

Когда вы запускаете Waveforms в первый раз, появится экран с сообщением, что оборудование не обнаружено. После нажатия OK, если вы прокрутите список до конца на этом экране, вы увидите свою внутреннюю звуковую карту в списке. Выберите это, как показано на рисунке 2 .

РИСУНОК 2. Выберите звуковую карту в качестве аппаратной опции.

На новом экране слева вы увидите 12 различных значков инструментов. Все они доступны с соответствующим аппаратным интерфейсом. Используя только звуковую карту, доступно всего семь из них.

Чтобы начать работу, щелкните инструмент осциллографа в верхней части списка, и появится экран интерфейса осциллографа. Нажмите зеленую кнопку запуска прямо над экраном осциллографа, и вы увидите свой первый сигнал.

Сделайте звук возле микрофонного входа вашего компьютера, и вы увидите напряжение, отображаемое на экране от внутреннего АЦП, просто используя настройки по умолчанию.

Если вы знакомы с осциллографами, этот интерфейс очень интуитивно понятен. Вы можете отобразить два входных канала и настроить вертикальный масштаб, горизонтальный масштаб и элементы управления триггером. Расположение меню для каждого из них выделено на рис. 3 .

РИСУНОК 3. Расположение основных органов управления прицелом, измеряющих сигнал свистка.

Первое использование осциллографа

Осциллограф отображает на экране измеренное напряжение в зависимости от времени. Хотя он выглядит как непрерывная линия, на самом деле он состоит из множества отдельных измерений.

В приведенном выше примере количество точек в каждом измерении (сохраненном в буфере и затем нанесенном на экран в виде одной кривой) показано в верхней части дисплея как 16 384 отдельных измерения V (t).

Во многих осциллографах изменение вертикального и горизонтального регуляторов также регулирует усиление и частоту дискретизации внутреннего АЦП. Это НЕ относится к прицелу звуковой карты.

Ваша звуковая карта принимает данные с фиксированной скоростью; обычно около 96 кСм / сек и с фиксированным полномасштабным диапазоном напряжения при 16-битном разрешении. Это исправлено. Вертикальные и горизонтальные регуляторы осциллографа просто меняют , отображают этих измерений.

Мы можем контролировать вертикальную шкалу, в которой мы строим значения напряжения, с помощью элементов управления с правой стороны.На этом дисплее осциллографа имеется 10 вертикальных делений. Шкала напряжения на деление настраивается с помощью регулятора Range.

Мы регулируем вертикальное положение значения 0 В на экране с помощью элемента управления Offset. Это дополнительное напряжение, которое мы смещаем по вертикали или , смещая измеренного напряжения на экране.

Когда смещение равно 100 мВ, например, уровень 0 В смещается в положение 100 мВ на экране. Если бы мы хотели центрировать входной сигнал, равный 3.3 В, тогда мы хотели бы сместить отображаемое напряжение на 3,3 В или использовать смещение -3,3 В. Это поместит 3,3 В в центр экрана.

Горизонтальная ось, разделенная на 10 делений, — время. Время на деление устанавливается Базовым значением. Если время = 0, начало на экране перемещается назад во времени с помощью элемента управления «Положение».

Это две наиболее важные функции для КАЖДОЙ области. Чтобы освоиться с этими элементами управления, поиграйте с ними, используя фоновый шум в качестве источника сигнала.

Отображение измерений на экране

Внутренний АЦП в каждом осциллографе будет непрерывно измерять входящее напряжение и отправлять свои данные в буфер дисплея. Как и когда мы отображаем эти измерения напряжения на экране, управляется режимом отображения, а затем функцией триггера.

Инструмент Waveforms имеет богатый выбор функций отображения и запуска. В этой короткой статье я коснусь лишь некоторых из основных.

В верхней части экрана «Режим:» имеет четыре варианта отображения данных в раскрывающемся меню.

Параметр «Повторяется» — это то, как осциллограф обычно отображает данные. Каждое измерение отображается как напряжение (t). После запуска каждого сбора старые данные стираются и строится новый буфер. Это происходит так быстро, что кажется, будто все данные внезапно появляются на экране одновременно. Этот режим доступен только в том случае, если развертка составляет 50 мс на деление или меньше, что означает, что отображаются последние 500 мс данных.

Когда развертка составляет 100 мс / дел или больше (другими словами, если вы хотите отобразить данные за одну секунду или дольше), осциллограф переключается в один из двух режимов отображения.

Режим Shift превращает осциллограф в ленточный самописец. Данные измеряются и передаются на дисплей, при этом каждое новое измерение помещается в крайнее правое положение, а смещает все старые данные влево. Это похоже на то, что вы видите, например, на ЭКГ, когда раскатывается полоска бумаги.

В режиме экрана все наоборот. Каждое получение буфера отображается на экране с последними данными слева, перезаписывая в реальном времени предыдущий набор данных по мере его поступления.Это делает его похожим на мониторы сердечного ритма, которые вы видите в больницах.

Для всех быстрых сигналов, которые мы измеряем, которые будут использовать временную развертку 50 мс / дел или меньше, доступен только режим Repeated. Вот как мы привыкли видеть прицел.

Режим триггера определяет, когда буфер данных отображается на экране. Это, вероятно, самый запутанный элемент управления и, тем не менее, самая важная функция, которую нужно освоить для любой области.

Запуск осциллографа

АЦП постоянно принимает данные и помещает их в буфер «первым пришел — первым ушел» (FIFO).Думайте об этом как о поезде с 16 384 (количество измерений за одно измерение) маленькими вагончиками, которые движутся по замкнутому круговому пути.

На вокзале каждое последующее измерение АЦП помещается в соседний вагон по мере его прохождения. Когда первая машина снова возвращается на станцию, ее предыдущее измерение заменяется новым измерением.

В нормальном режиме триггера никакие из этих новых данных не отображаются на экране, если текущее измерение не превышает уровень триггера и сигнал либо растет, либо падает.Время (t = 0) определяется тем, когда измеренное напряжение превышает пороговое значение. Затем отображаются все данные, полученные для t> 0.

Если у вас есть позиция t = 0 в середине экрана, вы также можете увидеть данные, которые были в поезде до того, как был достигнут сигнал запуска. Таким образом осциллограф может «оглянуться назад во времени» до того, как был достигнут порог срабатывания.

Чтобы проиллюстрировать это, я установил триггер на 300 мВ в нормальном режиме триггера и добавил горизонтальный курсор на 300 мВ, чтобы вам было легче увидеть пороговый уровень триггера.Когда уровень входного сигнала превышал 300 мВ, отображались прошлые и будущие измерения, которые могли уместиться на экране. Это то, что мы видим на рисунке 4 .

РИСУНОК 4. В нормальном режиме триггера t = 0 определяется, когда напряжение превышает пороговое значение и данные отображаются.

В нормальном режиме триггера, если напряжение триггера никогда не достигается, данные никогда не отображаются на экране. Все, что вы видите, — это предыдущая кривая от последнего триггера.Похоже, прицел мертв. Данные отображаются только в том случае, если входящее напряжение превышает установленный порог.

Использование автоматического режима триггера в точности совпадает с обычным режимом триггера, за исключением того, что если в течение некоторого периода времени (например, двух секунд) не будет получен действительный сигнал триггера, осциллограф все равно сработает, показывая все, что находится в его буфере сбора данных. Таким образом, вы увидите сработавшие сигналы (если они есть), но если их нет или вы неправильно настроили триггер, вы все равно сможете увидеть, что измеряет АЦП.

Когда осциллограф ждет две секунды после того, как не получит действительного триггера, он продолжит запуск, как если бы он получил непрерывный сигнал триггера. Это та же операция, что и в режиме триггера «Нет». Осциллограф просто отображает самый последний буфер измерений, как если бы он получал действительный сигнал запуска после каждого сбора данных.

Есть еще один режим, которым управляют кнопки справа от режима. Это позволит отображать одиночный снимок. Преимущество состоит в том, что при этом будет сохранено последнее запущенное измерение и не будет перезаписано его, если поступит другой сигнал запуска.Это позволяет легко увидеть кратковременное переходное событие.

Практические навыки

Настройки по умолчанию программного обеспечения Waveforms — хорошее место для начала каждого измерения. Прицел должен быть установлен в режим автоматического запуска. Настройте развертку времени на 1 мс / дел и смещение на 0. Отрегулируйте вертикальную шкалу на 200 мВ / дел и смещение 0.

Вы должны увидеть отображаемые измерения. На этом этапе важно просто играть. Отрегулируйте шкалы и триггер и почувствуйте, как можно настроить экран для отображения одних и тех же данных таким образом, чтобы сделать измерение наиболее четким.Мне нравится видеть красивые целые числа как вертикальные и горизонтальные значения. Это означает настройку смещений для получения целых чисел в качестве значений шкалы.

Попробуйте хлопнуть в ладоши, щелкнуть пальцем, свистеть, говорить или включить радио в качестве входных сигналов и найти наилучшие настройки для отображения этих сигналов.

Используя бесплатный инструмент Waveforms и встроенную звуковую карту, вы можете стать мастером в использовании интерфейса осциллографа. Затем вы готовы перейти к использованию звуковой карты для измерения внешних сигналов.

Обратный инжиниринг производительности типичной звуковой карты

Ограничения использования звуковой карты связаны с производительностью вашей звуковой карты. Существует предел самой низкой и самой высокой частоты, которую можно измерить, а также самого высокого и самого низкого напряжения.

Эти значения обычно нигде не указаны в документации звуковой карты. Единственный способ получить эту важную информацию — это произвести обратное проектирование на основе реальных измерений с использованием эталонного источника.Я использовал мой Digilent Analog Discovery 2 Scope в качестве генератора опорных сигналов. Вы также можете использовать цифровые сигналы от Arduino, чтобы получить простую калибровку.

Всякий раз, когда вы подключаете внешний сигнал к звуковой карте, вы рискуете подать слишком большое переходное напряжение и вывести из строя переднюю часть звуковой карты. Хотя все входы звуковой карты связаны по переменному току и, как правило, защищены от электростатического разряда, всегда существует риск их повреждения. Вы же не хотите разрушить встроенную звуковую карту вашего ПК!

Чтобы снизить этот риск, я настоятельно рекомендую, если вы хотите подключить внешний сигнал из одного из ваших проектов, не используйте вашу внутреннюю звуковую карту .Вместо этого приобретите недорогую внешнюю звуковую карту USB.

Например, недорогая звуковая карта USB (8 долларов США) Sabrent ( https://www.sabrent.com/product/AU-MMSA/usb-external-stereo-3d-sound-adapter-black/#description ) имеет внутренний 16-битный АЦП, который может производить выборку до 196 кГц / сек, но имеет ограниченный диапазон входной частоты примерно от 100 Гц до 20 кГц. Программный инструмент Waveforms может управлять этой звуковой картой USB.

Чтобы подключить реальный мир к звуковой карте, я использовал обычный аудиокабель, подключенный к звуковой карте, и гнездо для микрофона.Я купил 10 таких розеток за 11 долларов на Amazon. Я подключил три перемычки с твердым сердечником к монтажному разъему на печатной плате. Этот конец показан на рис. 5 .

РИСУНОК 5. Крупный план стереоаудиоразъема с кабелем к звуковой карте и проводами к моему тестируемому устройству.

Чтобы проверить диапазон измерения входного сигнала звуковой карты Sabrent USB, я создал источник синусоидального сигнала, используя свой Discovery 2 Scope со встроенным генератором функций.Амплитуда была постоянной от постоянного тока до 10 МГц. Я измерил этот синусоидальный сигнал с помощью звуковой карты Sabrent, используя интерфейс Waveforms. Рисунок 6 — пример измеренной синусоидальной волны для 1 кГц.

РИСУНОК 6. Измеренный вход звуковой карты с синусоидой 1 кГц в качестве источника.

Я измерил амплитуду синусоидальной волны, отображаемой звуковой картой на разных частотах. На рисунке 7 показано отношение измеренной амплитуды синусоидальной волны на разных частотах, нормированной на амплитуду, прошедшую через область полосы пропускания.

РИСУНОК 7. Отклик АЦП, встроенного в звуковую карту Sabrent, на синусоидальные волны.

При построении в логарифмической шкале этот вид графика называется графиком Боде. Это передаточная функция относительного напряжения, измеряемого звуковой картой.

Из графика Боде мы видим, что самая низкая частота, на которой мы все еще можем измерить около 70% входного напряжения — точка -3 дБ — составляет около 90 Гц. Наивысшая частота, при которой отображаемое напряжение находится в пределах -3 дБ от напряжения полосы пропускания, составляет около 20 кГц.

Низкочастотные характеристики соответствуют тому, что мы ожидаем от однополюсного RC-фильтра верхних частот с полюсной частотой 90 Гц. Вход АЦП имеет емкостную связь с блокировкой напряжения постоянного тока, а на другой стороне входа АЦП имеется некоторое сопротивление.

Если мы подадим на вход АЦП сигнал прямоугольной формы, мы увидим, что пик проходит, но затем спадает с постоянной времени, равной:

Переходный отклик осциллографа звуковой карты на прямоугольную волну будет представлять собой импульсы на каждом фронте с 1.Время затухания 8 мсек. Это именно то, что я измерил. На рисунке 8 показан прямоугольный сигнал 100 Гц на входе АЦП и результирующее измеренное напряжение звуковой карты. Размах размаха 4 В проходит, а уровень постоянного тока падает с постоянной времени, соответствующей 1,8 мс.

РИСУНОК 8. Вверху: входное напряжение АЦП. Внизу: отображаемый отклик АЦП представляет собой прямоугольную волну, отфильтрованную верхними частотами, с постоянной времени примерно 1,8 мс.

Это поведение иллюстрирует ограничения любой звуковой карты.Из-за плохой низкочастотной характеристики мы можем видеть только края сигналов. Это делает не очень полезным рассмотрение медленно изменяющихся аналоговых сигналов, но хорошо подходит для измерения аудиосигналов с частотой выше 100 Гц или структуры цифровых сигналов, таких как выходы цифровых контактов на Arduino.

Максимальное входное напряжение (измеренное осциллографом Discovery 2), которое я мог подать до того, как осциллограф звуковой карты отобразил насыщенное напряжение, составляло около ± 300 мВ.

Если это диапазон напряжений 16-битного АЦП, наименьшее напряжение, которое мы можем измерить (на одном уровне битов), составляет 600 мВ / 65 535 = 0.009 мВ или 9 мкВ. Это очень чувствительный АЦП.

Однако такое низкое значение максимального входного диапазона, который может измерить АЦП, является существенным ограничением. Применение большего входного напряжения, превышающего ± 0,3 В, приведет к насыщению АЦП и, что более важно, может привести к его повреждению. Чтобы измерить сигналы 5 В, которые я мог бы найти на Arduino, мне нужно добавить интерфейсную схему ослабления между измеряемым напряжением и входом в канал микрофона звуковой карты.

Подключение звуковой карты к реальному миру

Максимальное напряжение на наконечнике, которое я могу подать, составляет ± 0.3В. Мне нужно добавить делитель напряжения на переднюю часть звуковой карты, чтобы снизить напряжение на наконечнике с 5 В до менее 0,3 В. Это делитель напряжения 0,3 В на выходе с 5 В на входе или соотношение (самое большее) 0,3 В / 5 В = 0,06. Я могу построить это с помощью простого резисторного делителя напряжения. Я выбрал резисторы номиналом 10 кОм и 330 Ом. Их коэффициент делителя напряжения составляет 330/10330 = 0,03, что ниже нашего требования 0,06. Эти значения обычно встречаются во многих наборах. Точные значения не важны, пока коэффициент делителя напряжения ниже 0.06. Это сделало бы входной импеданс звуковой карты 10 кОм, что является разумным значением, чтобы не перегружать цепь.

Эквивалентная схема и то, что я установил, показаны на Рис. 9 . В этой схеме сигнал 5 В на наконечнике создает сигнал 5 В x 0,03 = 0,15 В на микрофонном входе. Это ниже любого напряжения, о котором стоит беспокоиться с АЦП.

РИСУНОК 9. Вверху показана схема делителя напряжения, а внизу — фактическая версия макетной платы без пайки.

И, при наименьшем напряжении 9 мкВ для каждого уровня оцифровки на входе микрофона, это будет соответствовать наименьшему напряжению на игле, которое я могу измерить, 9 мкВ / 0,03 = 0,3 мВ — большая чувствительность.

Калибровка осциллографа звуковой карты

Последний шаг — настроить коэффициент ослабления канала, чтобы отображаемое напряжение на осциллографе было равно фактическому напряжению на наконечнике.

Отображаемое напряжение с АЦП звуковой карты НЕ является откалиброванным показателем входного напряжения АЦП.Это просто значение, генерируемое программным обеспечением Waveforms на основе значения счетчика АЦП и предположения о диапазоне и разрешении АЦП. Это — плюс цепь резисторов — означает, что отображаемое напряжение и фактическое напряжение на наконечнике вряд ли будут одинаковыми.

В каждый канал осциллограмм встроен калибровочный коэффициент, обозначенный как «Затухание», который позволит нам масштабировать отображаемый экран.

Этот термин «Затухание» немного сбивает с толку. Он действительно предназначен для регулировки отображаемого напряжения на экране в соответствии с напряжением на наконечнике при использовании ослабляющего пробника, такого как обычно используемый пассивный пробник с 10-кратным увеличением.

Датчик 10x на самом деле не является датчиком 10x. Это 1/10-й зонд. Напряжение, отображаемое на экране осциллографа, составляет 1/10 фактического напряжения на конце зонда, подключенного к DUT (тестируемому устройству). Тем не менее, мы называем это зондом 10x.

Если бы мы использовали Analog Discovery Scope и подключили к нему пробник 10x, и мы хотели бы, чтобы осциллограф отображал фактическое напряжение на наконечнике, мы бы использовали настройку ослабления 10x в настройке канала. Напряжение, отображаемое на экране, будет тогда напряжением на наконечнике.

Чтобы найти правильное значение затухания для использования, мы подаем известный сигнал на наконечник и наблюдаем значение напряжения, отображаемое на экране со значением затухания 1x. Затем мы вычисляем значение затухания и вводим его как:

Это значение, которое мы вводим в поле «Затухание» в настройке канала, как показано на Рис. 10 .

РИСУНОК 10. Под символом шестеренки для канала выберите поле «Затухание» и введите здесь значение.

Я использовал свой Discovery Scope в качестве генератора функций и выдал синусоидальную волну от пика до пика 2 В на частоте 1 кГц. Максимальный диапазон напряжения функционального генератора составляет ± 2 В.

Я измерил фактическое напряжение на наконечнике как 2,00 В от пика до пика. Затем я измерил напряжение, отображаемое на экране, как размах 0,212 В. Это объединяет коэффициент затухания 0,03 в цепи резисторного делителя и калибровку АЦП. Значение затухания:

Это значение, которое я использовал в термине «Коэффициент затухания».Используя этот термин, я теперь измеряю размах напряжения 2,00 В на экране осциллографа звуковой карты.

Альтернативным источником сигнала может быть цифровой сигнал 5 В с вывода Arduino. Отрегулируйте коэффициент затухания так, чтобы при входном сигнале 5 В на осциллографе отображался размах размаха 5 В. Просто используйте достаточно долгое время выключения, чтобы увидеть, как сигнал спадет до 0 В.

Измерение сигналов Arduino

Из-за встроенного в АЦП фильтра высоких частот осциллограф звуковой карты в основном видит края цифровых сигналов.Это делает его идеальным для просмотра частоты и рабочего цикла сигналов, например сигналов с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).

Я написал простой скетч Arduino для управления ШИМ-сигналом с коэффициентом заполнения 50/255 = 19,6% на выводе 10, используя digitalWrite (10,50) . На рисунке 11 показан сигнал на выводе, измеренный аппаратным обеспечением Analog Discovery Scope, и сигнал, измеренный осциллографом звуковой карты.

РИСУНОК 11. Измеренные сигналы ШИМ на контакте 10 с помощью двух разных приборов.Осциллограф звуковой карты измерял ту же амплитуду, частоту и рабочий цикл импульсов, что и осциллограф Analog Discovery.

Я добавил к осциллографам два измерения: частоту и положительный рабочий цикл. Оба индикатора показывают одинаковые значения: 490,3 Гц и 19,6%.

Опции для более производительного осциллографа

Когда вашему проекту требуется хороший низкочастотный отклик или более высокий высокочастотный отклик, вы превысили ограничения возможностей звуковой карты. Пришло время перейти к реальному охвату.Принципы, которые вы изучаете при использовании осциллографа звуковой карты, будут напрямую применяться к любому другому осциллографу, который вы используете.

Есть много вариантов на выбор, связанных с:

Цена
Частота дискретизации
Полоса пропускания усилителя
Дополнительные аппаратные функции
Дополнительные возможности ПО
Пользовательский интерфейс
В виде отдельного блока или в качестве интерфейса USB для ПК или Mac

У каждого есть свои личные предпочтения, часто связанные с тем, что они использовали в прошлом и что им удобно.Хотя очевидно, что есть несколько плохих прицелов с ужасной производительностью и столь же плохим пользовательским интерфейсом, есть также несколько приемлемых прицелов в том же ценовом диапазоне. Если вы хотите потратить менее 50 долларов, я рекомендую найти старый прицел на eBay. Обычно это лучше, чем ничего, но покупатель остерегается.

Если вы можете позволить себе 279 долларов, я рекомендую прицел Digilent Analog Discovery 2 Scope. Он имеет частоту дискретизации 100 MS / sec, полосу пропускания 30 МГц, двухканальный функциональный генератор и источник питания с тем же пользовательским интерфейсом, что и осциллограф звуковой карты, использованный в этой статье.Это 12 инструментов в одном.

Если вам нужен автономный прицел, сначала проверьте eBay. Если вы хотите приобрести новый прицел, начальная цена обычно составляет около 300 долларов без встроенного генератора функций или какого-либо программного обеспечения для анализа. Для прицела со значительно большей производительностью, чем полоса пропускания 30 МГц и скорость 100 мс / сек, цены начинаются примерно с 500 долларов.

Все они имеют, по сути, один и тот же пользовательский интерфейс, который вы можете изучить с помощью этой бесплатной звуковой карты. NV

Связаться с Эриком Богатином
www.HackingPhysics.com
[адрес электронной почты защищен]

Загрузите программное обеспечение сигналов
https://analogdiscovery.com/download

Лучшее бесплатное программное обеспечение для осциллографов для Windows — Boomzi

ПРОДОЛЖАЙТЕ ЧТЕНИЕ НИЖЕ

Программное обеспечение для осциллографов для компьютера в наши дни слишком часто используется в профессиональных аудиостудиях и используется для преобразования аналогового звука в форму волны. Рабочий процесс этого программного обеспечения подобен тому, что программное обеспечение может принимать аудиовход разными способами, например, непосредственно с микрофона ПК, с помощью музыкального файла или записи, а затем оно преобразует данные в напряжения.Затем напряжение преобразуется в график в программном обеспечении, который показывает нам колебания звука в минуту, секунду или даже миллисекунду. Программное обеспечение использует звуковую карту компьютера для выполнения таких операций, как преобразование звука в напряжение, а затем в цифровую форму, для этого не требуется никаких дополнительных устройств, и поэтому оно также дешево. Большинство университетов и колледжей используют это программное обеспечение в экспериментальных целях, чтобы обучать студентов свойствам звука, а также программное обеспечение, используемое в промышленности.Большинство этих программ поставляется в бесплатной версии. Однако некоторые из них имеют дополнительные функции и доступны только в пробной версии, выберите наиболее подходящую вам из списка программного обеспечения, приведенного ниже.

1. Visual Analyzer

Visual Analyzer — это универсальное программное обеспечение для частотного анализа, которое преобразует ваш персональный компьютер в аудиоусилитель. Вам не нужно никаких дополнительных устройств для усиления звука, просто установите это программное обеспечение, и ваш компьютер станет вашим любимцем. Он принимает входной сигнал с микрофона вашего ПК и затем преобразует его в напряжение, которое затем преобразует его в форму волны на графике.Visual Analyzer работает в Windows 9x ME, 2k, XP, NT, Server, Vista, 7, 8. Теперь доступна версия Visual Analyzer 2014 (для 64- и 32-битной платформы), больше не совместимая с Windows 9x. Программа распространяется бесплатно и может быть загружена по указанной ссылке.

ПРОДОЛЖАЙТЕ ЧТЕНИЕ НИЖЕ

Windows

2. Анализатор частоты

Анализатор частоты — это простое программное обеспечение, которое используется для отображения формы звуковой волны в виде графика.Программное обеспечение работает с явлением преобразования введенного звука в напряжение, а затем преобразует его в цифровую форму, а затем показывает результаты в графической форме пользователю. Пользователь может выбрать от 8 до 16 бит на выборку. Он также может получать прямой ввод с микрофона, или вы можете выбрать файл формата WAV или BMP, чтобы отобразить в нем его график. Это бесплатное программное обеспечение, оно на 100% бесплатное для загрузки и использования.

ПРОДОЛЖАЙТЕ ЧТЕНИЕ НИЖЕ

Windows

3.Zelscope

Zelscope — это преобразователь аналогового звука в цифровой звуковой преобразователь, который затем отображает данные в графической форме, понятной пользователю. Цифровой звук отображается в графической форме, которая показывает колебания звука в миллисекунду. Он преобразует ваш компьютер в осциллограф с двойной записью и анализатор спектра, который может принимать входные сигналы от музыки, речи, микрофона или выводить из электронной схемы и отображать графические данные на выходе. Кроме того, как анализатор спектра в реальном времени, Zelscope может отображать амплитудные и фазовые составляющие спектра.Это бесплатное программное обеспечение, доступное по указанной ссылке.

Windows

4. Winscope

Winscope входит в число первых программ для осциллографов и имеет очень важное значение по своим характеристикам. У него есть несколько недостатков, но все же программное обеспечение работает очень плавно и выполняет вашу работу. Он принимает входной аудиосигнал, который усиливается звуковой картой ПК пользователя, а затем преобразует его в форму колебательного графика. Его диапазон полосы пропускания составляет от 20 Гц до 20 кГц, что слышно обычному человеку.У него есть много других функций, которые помогут вам, и программное обеспечение абсолютно бесплатно для загрузки и использования.

Windows

5. Осциллограф звуковой карты

Это программное обеспечение, разработанное с помощью LabView (™ National Instruments), которое использует звуковую карту ПК для передачи данных на цифровой осциллограф. Программа также содержит генератор сигналов и частотный анализатор. Программа очень подходит для проектов в школах и университетах. Функции программного обеспечения элементарны для изучения и использования, поэтому он полезен для бота как ученика, так и профессионала.Некоторые из функций — это режим x-y, диаграмма водопада (частотный спектр как функция времени), частотный фильтр: низкие, высокие, полосовой и полосовой, аудиорекордер для сохранения данных в волновой файл. Программное обеспечение распространяется бесплатно.

Windows

6. Осциллограф

Осциллограф — это простой преобразователь аналогового звука в цифровой звуковой преобразователь, который показывает графические данные колебаний звуковой волны. Программное обеспечение полностью совместимо с Linux, Windows и Macintosh.Программное обеспечение имеет множество функций для изменения графических данных осциллограмм, которые вы видите в реальном времени. Это программное обеспечение полностью бесплатное, и, поскольку оно поддерживает большинство пользовательских платформ, вы можете установить его на любое имеющееся у вас устройство. Он регулярно обновляется, и компания постоянно совершенствует его, чтобы помочь пользователю лучше.

Windows

7. Спектр в реальном времени

Спектр в реальном времени — это высококачественный преобразователь звука в цифровой сигнал, который используется во многих крупных отраслях промышленности и многими профессионалами.Он имеет очень обширную библиотеку функций и оптимистичен для использования в профессиональных проектах. Это программное обеспечение армейского уровня, которое используется не только в компьютерах, но и во многих профессиональных устройствах для усиления частоты. Он может просматривать данные в нескольких представлениях и на диаграммах, а благодаря высокому разрешению результаты и данные доступны для просмотра и очень четкие.

Windows

Программа цифрового осциллографа / логического анализатора

для вашего ПК

Программа цифрового осциллографа / логического анализатора для вашего ПК

Цифровой Программа осциллографа / логического анализатора для вашего ПК.

Особенности:

5 входные каналы.
Временная шкала
100 мкс / дел до 100 мс / дел
плюс Увеличение в 10 раз при однократном сканировании дает 10 мкс / дел.
Четыре режимы триггера.
Беговой,
Одинарная развертка,
Триггер по изменению состояния любого входа,
Триггер изменения входа канала 1.
Магазин захваченные формы волны.
Печать захваченных осциллограмм.
Нет аппаратное обеспечение , чтобы заставить его работать.
Фотография: Захваченная форма сигнала, показывающая часы,
Данные и Давать возможность сигналы для программирования
LMX2325 синтезатор I.C. на каналах 1, 2 и 3.

Загрузите программное обеспечение Digital CRO здесь.Digcro2k.zip (85 225 байт).

1. ОПИСАНИЕ ПРОГРАММА

Программа превращает Ваш Персональный Компьютер (ПК) в 5-канальный цифровой осциллограф, или, точнее, 5-канальный логический анализатор. Никакого внешнего оборудования не требуется, хотя оно есть. рекомендуется добавить дополнительную защиту входа, чтобы предотвратить любые чрезмерное напряжение, достигающее цепей ПК. (См. Раздел 2b. входы.)

Программа является разработкой из более ранних программ digcro.exe и digcro2.exe, у которых было много более низкие скорости развертки.

* Загрузить digcro.exe. digcro.exe (8450 байт). Это производит выборку входных данных один раз, рисует трассы, а затем повторяет.

* Скачать digcro2.exe. digcro2.exe (9 442 байта). Это делает все входные выборки, а затем рисует всю трассу.

* Примечание. Эти программы требуют ‘brun45.exe’ из файла ‘.zip’, указанного выше.

Подпрограмма ассемблера используется в этой программе для выборка из 5 входов параллельного порта принтера.Это увеличивает выборку скорость примерно в 50 раз. Основная программа написана на QuickBasic, и обеспечивает полноэкранное отображение.

Первоначальной целью было устраните ошибки в программном обеспечении для программирования последовательного EEPROM, чтобы получить время данные и тактовые сигналы работают правильно, логический анализатор не работает. доступный.

Нарисованы 5 сигнальных дорожек по экрану с разрешением 640 строк по горизонтали.5 каналы отображаются по порядку: канал 1 вверху экрана и канал 5. внизу.

Экран разделен на 10 деления по горизонтали, а доступные скорости развертки находятся в диапазоне от 100 мкс до 100 мс / деление. В режимах одиночной развертки доступен режим масштабирования, позволяющий увеличение скорости в 10 раз, т.е. 100 мкс / дел можно увеличить до 10 мкс / дел. Просто нажмите функциональные клавиши от F1 до F10, чтобы увеличить определенную часть изображения. экран, например F1 для первой секции.

Режимы триггера.

Четыре различных режима запуска доступны при нажатии соответствующих клавиш с 1 по 4.

1) Свободный ход. Горизонтальный развертка продолжается, пока не будет нажата клавиша пробела.

2) Одинарная развертка. Нажатие на Клавиша 2 запускает развертку.

3) Запуск при любом изменении логическое состояние любого входа.

4) Запуск по изменению состояния канала 1.

Режимы 2, 3 и 4 выполняют одиночную развертку. Нажмите пробел для еще одна развертка.

Скорость развертки.

Скорость развертки можно изменить, нажав 5 из главное меню. При выборе двух значений калибровки временной развертки (см. раздел 3) печатаются на экране в десятичном виде.

Другие особенности:

Магазин и Распечатайте захваченных осциллограмм.

При нажатии F11 форма сигнала сохраняется. на экране в файл save1.txt.

Если этот файл нужно сохранить навсегда, он должен быть переименован вне программы Digcro2k. Нажатие F11 снова перезапишет старый файл.

Crodemo.exe

Чтобы просмотреть сохраненную форму сигнала, запустите Crodemo.exe. Имя файла по умолчанию — save1.txt. Есть положение для ввода другого имени файла с клавиатуры.

Файлы примеров rword.txt и nword.txt являются фактическими захваченными сигналами для программирование синтезатора LMX2325 I.C. до 1340 МГц. 1 мс / дел. временная база была использовал.

Croprint.exe

Чтобы распечатать сохраненный сигнал, запустите Croprint.exe. Если ваш принтер использует тот же параллельный порт, что и тот, который вы выбираете, необходимо будет подключите принтер. Имя файла по умолчанию — save1.текст. Есть положение для ввода другого имени файла с клавиатуры. Стандартные символы клавиатуры используются так, что любой принтер должен работать, создавая распечатку для формата A4. страница.

2. УСТАНОВКА.

а. Программное обеспечение.

Распакуйте файл digcro2k.zip, получив следующий файлы:

digcro2k.exe

brun45.exe

digcro2k.doc

по умолчанию.txt

и 8 файлов калибровки

time40.txt, time66.txt, time75.txt, time100.txt, time133.txt, time166.txt, time200.txt и time466.txt.

crodemo.exe

croprint.exe

и образцы захваченных сигналов save1.txt, nword.txt, rword.txt, crocal.txt и testsig.txt.

Поместите все файлы в один каталог. Поскольку существует три файла .exe, использование общего brun45.exe экономит место на диске.Ярлык Windows с рабочего стола может быть сделано, например в Digcro2k.exe.

Запускаем digcro2k.exe, и первый раз он попросит вас выбрать скорость центрального процессора (ЦП) вашего ПК. Выберите ближайшую скорость. Для например, для 166MHz файл time166.txt будет переименован в default.txt, и этот файл будет использоваться для калибровки горизонтальная скорость развертки. Это устанавливает время / деление по экрану. Остальные файлы .txt не используются, а исходный дефолт.txt переименован в defltold.txt ..

Если частота вашего процессора не указана, вы можете выполнить свою собственную калибровку, отредактировав 112-байтовый файл default.txt. (См. Калибровка временной развертки).

б. Подключение входов.

Я много тестировал 5-вольтовые логические схемы без схемы интерфейса, т. Е. Путем подключения тестового провода прямо в параллельный порт.

Примечание: Однако я беру не несем ответственности, если вы повредите параллельный порт вашего ПК, поэтому для общего использования, особенно если есть напряжения выше 5 вольт (например, статическое электричество), рекомендуется схема интерфейса защиты.Схема ниже подходит для большинство приложений. Схема повторяется для остальных 4 каналов.

Каналы в том порядке, в котором они появляются на экране (сверху вниз). внизу) следующие:

Штекер DB25

Канал 1 — Штырь 15 Адрес порта 379h бит 3.

2 — 13 4.

3 — 12 5.

4 — 10 6.

5 — 11 7.

Большинство компьютеров, которые я пришел через адрес 378h (шестнадцатеричный) для параллельного порта. Регистр состояния порта для входные строки имеют адрес 379h. Если адрес вашего параллельного порта разные, например 278h, я могу отправить вам по электронной почте файл .exe, который вам подходит.

Другой метод защиты Входы ПК могут использовать микросхему шестнадцатеричного буфера, такую как CD4010 или MC14050B, с один буфер для каждого входа.Питание 5 В для ИС может поступать от любого контактов вывода данных параллельного порта (контакты 2-9), которые подключены к высокий логический уровень программой.

3. БАЗА ВРЕМЕНИ КАЛИБРОВКА.

Это делается путем редактирования файл калибровки с помощью текстового редактора, такого как Блокнот Windows, или из DOS например, с помощью команды edit default.txt. Я действительно рассматривал возможность использования программного обеспечения программа для измерения скорости ПК с помощью функции системного таймера.Этот избавит от необходимости в файлах калибровки, но функция таймера давала переменные результаты, и пользователь не сможет контролировать, что .txt файлы предоставляют.

Файл калибровки должен быть в следующем формате, например: для time75.txt:

и H00, и H00

и H00, и h3B

и H00, и HD5

и H01 и HD8

и H04, и H00

и H0A, и H00

и h25, и H00

и h3B, и H00

и H6B, и H00

и HCC, и HC8

Одна пара шестнадцатеричных чисел требуется для каждой временной развертки, с наиболее значимой первой.Каждая пара представляет собой 16-битное шестнадцатеричное число, например для 100 мс это CCC8, то есть 52424 в десятичной системе счисления. 16-битный регистр загружает это число и уменьшает его до нуля в петля задержки между каждой выборкой входных сигналов. Чем больше число, тем больше задержка между выборками.

и H00, и H00 100 мкс / дел. номер калибровки.

и H00, и h3B 200us

и H00 и HD5 500us

и H01 и HD8 1 мс

и H04, и H00 2 мс

и H0A, и H00 5 мс

& h25, & H00 10 мс

и h3B, и H00 20 мс

и H6B, и H00 50 мс

и HCC, и HC8 100 мс

Если число 0000h, то нет дополнительной задержки между сэмплами, и ПК работает на максимальной скорости, а более медленные компьютеры могут не достигать 100 мкс / дел.Если число FFFFh, то между сэмплами используется максимальная задержка, и более быстрые ПК могут быть не в состоянии медленнее, чем 100 мс / дел.

Я использовал простой интерфейс схема (внизу) и генератор сигналов с точным частотным выходом. Установленный выходной уровень для приведения транзистора в режим проводимости при положительном сигнале пики, и измените частоту до удобного значения, например 1 кГц для 1 мс / деление. Подтягивающий резистор R2 можно подключить к любому из выводов вывода данных. (контакты 2–9), которые программа переводит на высокий логический уровень. Для этой цели можно использовать любой канал, потому что все они дискретизируются в в одно и то же время и с той же временной разверткой.

Образец формы волны testsig.txt — это типичная форма волны, которая появится. Отрегулируйте число в файл калибровки default.txt, сохраните файл и запишите сигнал снова до тех пор, пока время не будет правильным, например, в примере файла crocal.txt. Это может быть медленный процесс проб и ошибок, но он того стоит.

ПРИЛОЖЕНИЕ.

Для кому интересно, вот список кода Ассемблера, используемого в Digcro2k.exe:

; cro1.asm
; Этот файл может сделать файл .com нормальным.
; Используйте «tasm cro1.asm», чтобы создать файл .obj.
; Используйте «tlink / t cro1.obj» для создания файла .com.
; Используйте «qbasic / run com2bas», «cro1», «Y», чтобы создать файл .BAS.
; Производит выборку входных сигналов параллельного порта 660 раз для отображения линий экрана QB45.
; 22.08.00
; —————————— Раздел определений
.модель маленькая; сделайте это COM-файлом
X_cap equ 0h
.DATA
задержка dw 2; задержка (2 байта)
; —————————— Раздел кода
.CODE
. org 100h
начало:
jmp Codestart; Переход через объявления данных
; ——————————— Раздел данных
strcap dw?
Кодовый запуск:
нажмите BP
mov bp, sp
mov bx, [bp + 06]; получить адрес строки, переданной из Qbasic.
; Он появляется на [bp + 6] в стеке.
mov si, [bx] ; поместите его в регистр исходного индекса.
mov bx, X_cap
mov delay, 1234h; Ткните в другой номер. здесь по мере необходимости.
mov ax, задержка
cmp ax, 0000h
jne медленный

XLoop:
mov dx, 0379h; Поместите адрес «состояния принтера» в dx
в al, dx ; Читаем порт, ставим результат в al.
mov [si + bx], al; Возвращает статус принтера в строку.
inc bx
cmp bx, 0294h; петли 294 (660) раз.
jb XLoop
термин jmp ; перейти к завершению строки CR / LF.

медленная:
mov dx, 0379h; в этом цикле есть задержка между выборками.
в al, dx
mov [si + bx], al
mov cx, задержка
dloop:
дек cx
nop
cmp cx, 0000h
jne dloop
inc bx
cmp bx, 0294h
jb медленно
срок:
inc bx
mov al, 0dh
mov [si + bx], al; завершается строкой.
inc bx
mov al, 0ah
mov [si + bx], al
выход:
mov si, [strcap]; поместить адрес захваченной строки в исходный индекс.
поп BP
retf 2
конец начало

Вот как Код ассемблера появляется в программе Basic:

ДАННЫЕ & HEB, & H03, & H90, & H00, & H00, & H55, & H8B, & HEC
ДАННЫЕ & H8B, & H5E, & H06, & H8B, & h47, & HBB, & H00, & H00
ДАННЫЕ & HC7, & H06, & H0A, & H00, & H00, & H00, & HA1, & H0A
DATA & H00, & h4D, & H00, & H00, & H75, & h20, & HBA, & H79
ДАННЫЕ & H03, & HEC, & H88, & H00, & h53, & H81, & HFB, & H94
ДАННЫЕ & H02, & H72, & HF3, & HEB, & h29, & H90, & HBA, & H79
ДАННЫЕ & H03, & HEC, & H88, & H00, & H8B, & H0E, & H0A, & H00
ДАННЫЕ & h59, & H90, & H83, & HF9, & H00, & H75, & HF9, & h53
ДАННЫЕ & H81, & HFB, & H94, & H02, & H72, & HE8, & h53, & HB0
ДАННЫЕ & H0D, & H88, & H00, & h53, & HB0, & H0A, & H88, & H00
ДАННЫЕ & h3E, & H8B, & h46, & H03, & H01, & H5D, & HCA, & H02
ДАННЫЕ & H00, & H00, & H02, & H00

Кевин Бонд 27.

Разное