|
Gyártó: PICO Technology Ltd.
Típus: ADC-216
Magyarországi forgalmazó: Global Focus Kft.
Az ADC-216 a többi angol PICO oszcilloszkóphoz hasonlóan egy
kompakt, külső eszköz, mely két csatornával, valamint egy
független külső trigger bemenettel rendelkezik. Különlegességét a
16 bites A/D átalakító adja, mely olyan pontosságot eredményez,
ami a PC-s méréstechnika területén korábban elképzelhetetlen
volt.
Az oszcilloszkóp párhuzamos porton (nyomtató port) keresztül
csatlakozik a számítógéphez. A működéshez szükséges
tápfeszültséget egy 12V-os DC hálózati tápegység szolgáltatja,
mely a párhuzamos kábel, valamint a szoftver és a driverek
mellett megtalálható a műszer dobozában. Az eszköz bekapcsolt
állapotát egy előlapon található LED világítása jelzi, mely
adatátvitel esetén villog. Külön bekapcsolásra nincs szükség,
először be kell dugni a mellékelt adaptert a hálózatba, majd
indíthatjuk a PicoScope szoftvert. Az oszcilloszkópot
használhatjuk 1:1, 1:10 oszcilloszkóp mérőfejekkel,
lakatfogókkal, vagy bármilyen más mérőfejjel. A szoftveres
skálázás segítségével mindig a valóban mért értéket tudjuk a
képernyőről leolvasni, akár feszültségről, áramerősségről vagy
bármilyen más fizikai jellemzőről van szó.
A mellékelt szoftverek
A PicoScope szoftver telepítése egyszerű, csak követni kell a
telepítő utasításait, mely végigkíséri a folyamatot. A
merevlemezen 2,6MB helyet foglal el, mely elegendő a
szoftver oszcilloszkóp, spektrumanalizátor és multiméter
funkcióinak, valamint tartalmaz egy nagysebességű adatgyűjtőt is.
Az ADC-216-ot telepítéskor egy listából választhatjuk ki a PICO
termékei közül, de lehetőség van egyszerre több műszer
telepítésére is. Ebben az esetben később menüből választhatjuk ki
a használni kívánt egységet.
A bemenetek rövidre zárásával lehetőség van a szoftveren
keresztül kinullázni mérés előtt a műszert, így kiszűrhető a
bemeneteken esetleg előforduló offset feszültség.
Saját szoftver kifejlesztését támogatja, hogy a műszerhez
tartozó lemezen a gyártó biztosítja az eszköz meghajtásához
szükséges drivereket (DOS-tól Windows XP-ig, Labview, Excel,
Visual Basic, Delphi és C fejlesztői környezetekhez).
A gyártó honlapjáról a szoftverfrissítések mellett
alkalmazástechnikai tanácsok is elérhetők az ADC-216-hoz, melyek
elsősorban audió jelek spektrumanalízisét segítik, pl. CD
lejátszók, erősítők, hangszórók vizsgálatánál.
A műszert egy rövid használati útmutatóval szállítják, amely
elegendő információval szolgál az eszköz használatbavételéhez. A
később felmerülő kérdésekre a PicoScope szoftver könnyen
használható, informatív Help menüje ad választ, megfelelő
részletességgel.
Oszcilloszkóp üzemmód
Az oszcilloszkóp program egy szokásos Windows ablakban nyílik
meg. Minden beállítást legördülő menükből, illetve a menüsor
alatt elhelyezett eszköztárból végezhetünk el. A szkóp ernyőjén
10x10 osztásos rács jelenik meg, amely tetszés szerint
kikapcsolható.
A bemeneti feszültségtartomány beállításánál lehetőség van
automata üzemmódot választani, ilyenkor a műszer azt a
legalacsonyabb tartományt választja, amelynek a határait a mért
jel nem lépi át. A kézzel is beállítható méréstartományok 10mV -
20V-ig terjednek, melyeket az asztali oszcilloszkópoktól eltérően
nem osztásonként, hanem teljes méréstartományként kell
értelmezni.
Az időalap 20μs/div és 50s/div között állítható, mely érték
mindét csatorna érzékenységével együtt leolvasható a kijelző
felső részén található eszköztár megfelelő ablakából. Ugyanitt
lehet a mért jelalakra közelíteni, a szoftver zoom funkciója
függőlegesen 100-szoros, vízszintesen 200-szoros nagyítást tesz
lehetővé, a kijelzőn ilyenkor gördítősávok segítik a
navigálást.
Az oszcilloszkóp működése egyszerű, könnyen megérthető: a két
csatorna egy közös 16 bites multiplex analóg / digitális
átalakítót használ, így mindkét csatorna működtetésénél a
mintavételi sebesség - és az analóg sávszélesség - a felére
csökken. A legkisebb sávszélesség 166kHz 166kS/s mintavételnél. A
kijelzőn a jelfrissítés csaknem valósidejű, de a 16 bites
pontosságért megéri várni egy kicsit. Auto módban több időre van
szükség a jel kirajzolásához, mivel a műszernek végig kell
lépkednie valamennyi feszültség méréstartományon. A jelalak
megjelenítése nagyon finom, zavarmentes. A szoftver
alapbeállítása szerint az "A" csatorna jele kékkel, a "B"
pirossal jelenik meg fehér háttér előtt, de lehetőség van az
alkalmazott színek tetszőleges módosítására. Az elmentett
mérésekhez írhatunk megjegyzéseket, de megjeleníthető a mérés
pontos időpontja is. A jelalakok elmentésére többféle lehetőséget
is kínál a PicoScope szoftver. Az alapértelmezett formátum egy
".psd" kiterjesztésű fájl, amely a képernyőn látható formában
menti el a mérést, amely később a PicoScope szoftverrel nyitható
meg. Az elmentett méréseken a későbbiekben is dolgozhatunk,
lehetőség van nagyításra, kurzorok elhelyezésére. A mért jelet
elmenthetjük kép- és szövegfájlként, valamint másolhatjuk a
vágólapra is. Az "Edit" menüben választhatunk, hogy képként, vagy
szövegként kívánjuk a mérést a vágólapra helyezni. Szöveges
formátumban egy ASCII táblát kapunk, melyben minden sor egy
mintavételi pontot jelent, a mintavétel pontos idejével, és a
mért feszültség értékkel. Mind képként, mind szövegként könnyen
beilleszthetjük a vágólap tartalmát Windows alkalmazásokba, pl.
Word-be, Excel-be vagy PowerPoint-ba. Szövegként Excel táblázatba
beillesztve a számsorokon további műveleteket végezhetünk,
illetve készíthetünk ábrákat, grafikonokat.
Bemeneti csatlakozók
Valamennyi bemenet ±20 V p-p (AC + DC) maximális bemenő
feszültségre van méretezve. Ennél nagyobb feszültség nemcsak a
műszert, de a hozzá kapcsolt számítógépet is tönkreteheti.
Az ADC-216 tudásának határait keresve sokféle jelet
rögzítettünk vele.
 Egy függvénygenerátorból származó 1kHz-es négyszögjel két
teljes ciklusának megjelenítése csaknem tökéletes, ahogy az ábrán
is látható (Print Screen billentyűvel másolt kép, azok az ábrák,
amelyeknél nem látszik Windows ablak, az "Edit" menü "Copy as
Graph" - másolás képként - parancsával készültek). A kétcsatornás
üzem bekapcsolása sem volt rossz hatással a kijelző
felbontására.
Az időalap 100μs-ra állításával a szintén 1kHz-es
négyszögjelnek egy ciklusát lehetett rögzíteni, majd ezt a
rögzített jelet a zoom funkcióval 200-szorosára növeltem
(500ns/div). Ezzel az extrém nagyítással meg lehetett mérni a
négyszögjel felfutási idejét, 3ns-ot. A különféle feszültség és
időalapok átváltásakor az átállási idő nem haladta meg az 1
szekundumot.
Alacsonyabb frekvenciatartományban 100Hz, 10Hz, 1Hz
négyszögjelekkel kipróbálva szintén meggyőző volt a műszer, a
megfelelő időalapokkal mindhárom mérésnél pontos négyszögjeleket
kaptunk. A legkisebb időalap, 20μs/div beállításával 10kHz-es
négyszögjelet szintén tökéletesen jelenített meg, a második
csatorna bekapcsolásával azonban fel- és lefutó élek nem voltak
teljesen függőlegesek, de a sarkok megjelenítése éles maradt. A
műszer frekvenciatartományának felső határát 166kHz-es, szintén
négyszögjellel teszteltük. A jel megjelenítéséhez a legkisebb
időalap (20μs/div) beállításán túl a zoom funkciót is használtuk.
Így a négyszögjelet háromszögként rajzolta ki, ugyanakkor az
amplitúdót helyesen mérte ezen a műszer számára magas frekvencián
is.
 |
Hasonló próbákat végeztünk függvénygenerátorból kapott
háromszögjelekkel is, valamennyi frekvencia-tartományban éles
csúcsokat, egyenes fel és lefutásokat tapasztaltunk. |
A pontosság vizsgálata
A műszer pontosságát vizsgálva az oszcilloszkóp egy HP339A
torzításmérő oszcillátorából kapott 6,4V RMS 1kHz szinusz jelet
Auto méréstartományban, 200μs/div időalappal. A jel pozitív és
negatív csúcsait, valamint a jelalak
x-tengely metszései között eltelt időt kurzorok segítségével
mértem. Csúcstól csúcsig a feszültségváltozás 17,98V. A
kurzorokat az egér bal gombjának nyomvatartásával lehet a
kijelzőre feltenni, melyeket később az egérrel, illetve a
billentyűzeten keresztül lehet mozgatni. Mindkét kurzor pontos
értékét, valamint a kurzorok közötti különbséget leolvashatjuk a
mért jelalak fölött a kijelzőn. A kurzorok eltávolítása a Delete
billentyű lenyomásával lehetséges. A kurzorok közötti Δt
értékre 1007ms-t kaptunk. A mérések ellenőrzésére lehetőséget
kínál a PicoScope szoftver "Meter" funkciójával, ami
tulajdonképpen egy egyszerű multiméter. A műszer 6,36V RMS-t és
991Hz frekvenciát mért, melyek az ADC-216 specifikációjában
szereplő 1% pontosságon belül vannak.
 |
A következőkben növeltem az időalapot. 2ms/osztásnál a 20
kijelzett ciklus szélessége pontos volt, de az amplitúdó csúcsok
elkezdtek ingadozni. Látható amplitúdó moduláció 5ms/osztásnál
kezdődött. 50ms/osztásnál az amplitúdó jelentősen csökkent, de az
x-tengely metszések közötti idők 1ms értéke megmaradt egészen
100ms/div-ig. 200ms/osztásnál a kijelzett jel értékelhetetlenné
vált.
Az ADC-216 nagyon jól kezelte a komplex, ismétlődő
intermodulációs torzított jeleket. A 9kHz + 10,05kHz + 20kHz MIM
jelet csaknem úgy jelenítette meg, mint egy analóg oszcilloszkóp,
8 bites oszcilloszkóppal összehasonlítva jól látható volt a jobb
felbontásból fakadó különbség. |
Trigger funkció
Az ADC-216 triggerelése nagyon hasonló az analóg
laborszkópokéhoz, forrásként használható mindkét csatorna,
illetve a külső trigger bemenet, 5V limittel. Az oszcilloszkóp
szokásos free-run üzemmódban indul, stabil jelalak kijelzéshez
mindenképp triggert kell használni.
A triggerbeállításokat a jelalak megjelenítésére szolgáló
felület alatt található menüből végezhetjük el. A trigerszint
változtatásnak a legkisebb egysége 1mV, a beállítás elvégezhető
fel-le léptetéssel, vagy a kívánt érték begépelésével is.
A trigger pozícióját is állíthatjuk, a kijelző szélességének
adott százalékával vízszintesen elmozdíthatjuk. Ilyenkor a
triggerelést kiváltó esemény előzményét is vizsgálhatjuk.
A triggerrelés helyét és értékét jól látható pont jelzi a
képernyőn.
FFT spektrumanalizátor üzemmód
A PicoScope szoftver FFT üzemmódban az asztali
spektrumanalizátorokhoz hasonló kijelzőképet mutat, a vízszintes
tengelyen a frekvencia, a függőleges tengelyen a jelszint
látható. A bemenet vertikálisan az oszcilloszkóp
feszültségtartományaival dolgozik, a kijelzés mértékegysége
választhatóan Volt vagy dB. Jelbemenetként mindkét csatornát
használhatjuk, egyszerre is. A frekvenciatartomány
kiválasztásával a maximális mért frekvenciát adhatjuk meg, amely
a kijelzőn 6 osztásra bontva jelenik meg. Egy-egy osztás 81Hz -
166kHz szélességű. A spektrumot a műszer nullától a választott
frekvenciáig ábrázolja, lineáris vagy logaritmikus formában. A
szoftver zoom funkciója maximum 20-szoros horizontális nagyítást
is megenged.
A "Settings" menüben beállíthatjuk a spektrum-sávok számát,
128-tól (leggyorsabb) 1024-ig (legpontosabb). 7 FFT megjelenítési
mód választására van lehetőségünk, ezek: négyszög, háromszög,
Gauss, Hamming, Blackman, Parzen és Hanning. A mérést két
vertikális kurzor segítheti, melyek frekvenciát és szintet is
mérnek. A triggerelés a jel amplitúdójának függvényében működik,
az oszcilloszkóp üzemmódhoz hasonlóan. Az auto üzemmód garantálja
a téves felharmonikusok kiszűrését, kézi feszültségtartomány
beállításnál azonban ügyelni kell, nehogy a mért jel amplitúdója
nagyobb legyen a beállított méréstartománynál.
 |
Először a bemenet földelésével a műszer zajosságát vizsgáltam,
tapasztalat szerint az átlagos zajküszöb 127dB szokott lenni. A
16 bites felbontás miatt csak egy 60Hz-es hálózatból származó
94dB komponens jelentkezett, a 60Hz következő három
felharmonikusa mind 105dB alatt volt. |
 |
3V RMS 50Hz szinusz jelnél, ami HP339A oszcillátorból (0,0019%
THD+N) származott, a műszer nem mutatott szignifikáns
felharmonikusokat, a zajküszöb 107dB volt. 50Hz négyszögjel
esetén 1,6kHz tartományban a jel ábrázolása 12 felharmonikussal
szintén kiváló volt.
|
A következő ábra a 9kHz + 10,05kHz + 20kHz MIM 3V RMS jel
spektrumát mutatja, 20,8kHz tartományban. A kurzor 1kHz-nél
79dB-t mutatott (a kurzorokat csak képként történő mentésnél
rögzíti a szoftver).
Összefoglaló:
A Pico ADC-216 16 bites felbontásával kiemelkedő
tulajdonságokkal rendelkezik a PC-oszcilloszkópok között. 1%
pontossága és 90+dB csillapítása a nagyteljesítményű
laborszkópokkal teszi összemérhetővé. Auto üzemmódban
bolondbiztos, az alapvető mérések elvégzése nagyon egyszerű.
Kiválóan használható precíziós audio tesztműszerként, egyedi
funkciói, személyre-szabhatósága és sokoldalú szoftvere
megkönnyíti saját fejlesztésű mérőrendszerbe illesztését.
Kiemelkedő műszer az árkategóriájában.
|
