Основной тенденцией развития измерительной техники является производство приборов сочетающих в одном корпусе сразу несколько различных измерительных функций. Особенно большое развитие это направление получило в последнее время. Сразу несколько известных производителей выпустили новые комбинированные приборы. Среди портативных комбинированных приборов в ручном исполнении особенно широкое применение нашли осциллографы-мультиметры или скопметры. Весной 2014 года в модельном ряду портативных осциллографов-мультиметров АКТАКОМ произошли существенные изменения. Были представлены сразу десять новых моделей ручных комбинированных осциллографов серии ADS-4000. Данная статья посвящена представлению этой инновационной серии комбинированных приборов АКТАКОМ.
В данной статье подробно описаны типичные измерительные задачи с использованием новых ручных цифровых осциллографов с сенсорным экраном АКТАКОМ серии ADS-4000. Основные возможности этих приборов были рассмотрены в статье «Многофункциональные ручные осциллографы-мультиметры сенсорным экраном АКТАКОМ серии ADS-4000», которая публиковалась в журнале «Контрольно-измерительные приборы и системы» №3, 2014.
В настоящее время цифровой осциллограф часто используется совместно с
другими приборами для проведения сложных комплексных измерений и
последующей обработки данных в составе измерительной системы. Например,
комбинация ЦЗО с генератором сигналов позволяет снимать
амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) измерительных цепей, измерять
задержки в линиях связи, характеризовать качество передачи по
сигнальному тракту (измерения джиттера, метод глазковых диаграмм) и пр.
Объединение нескольких осциллографов в одну измерительную систему
позволяет осуществлять многоканальный сбор данных в сложных системах.
Однако для интеграции осциллографа в единую измерительную систему,
помимо возможностей передачи данных в ПК или локальную сеть, от него
требуется наличие дополнительных технических возможностей.
Зачем нужен осциллограф со встроенным мультиметром?
Портативный цифровой мультиметр, это, наверное, самый распространенный измерительный прибор, который, пожалуй, есть в каждой измерительной лаборатории, у каждого инженера и техника.
Идея совместить мультиметр и осциллограф выглядит очень логичной и востребованной. В ходе разработки, отладки и обслуживания электронных систем на одной и той же плате возникает необходимость как измерений напряжений, токов, сопротивления (мультиметр), так и наблюдения формы сигналов и ее динамики (осциллограф).
Нужен ли осциллограф со встроенным мультиметром? Ведь цифровой осциллограф сам способен выполнять некоторые функции мультиметра, а именно – измерять постоянное и переменное напряжение, измерять частоту сигнала. Если к осциллографу подключить токовые пробники, это расширит его возможности измерением постоянного и переменного тока…
Начнем с того, что аналого-цифровое преобразование у осциллографа – скоростное и, как правило, 8-разрядное. Т.е. точность одиночного измерения не превысит 0,4%. У современных прецизионных мультиметров используются медленные АЦП, но имеющие большую разрядность, что обеспечивает точность зачастую на порядок лучше. Так для прецизионного цифрового мультиметра АКТАКОМ АМ-1189 точность измерений постоянного напряжения составляет 0,02%, что в 20 раз лучше. С другой стороны потребность в высокой точности измерений возникает далеко не всегда, поэтому возможности измерения напряжения с помощью АЦП цифрового осциллографа небесполезна для комбинированных приборов.
Осциллограф не может измерить сопротивление, как это делает мультиметр. Ведь для этого необходимо в измерительную цепь подавать тестовый ток, который не могут вырабатывать входные каскады осциллографа (да они и не рассчитаны на подачу сигнала от внешнего источника тока).
По этой же причине осциллограф (в отличие от мультиметра) не может осуществлять прозвонку цепи, измерять емкость, индуктивность и тестировать диоды и транзисторы (обычный функционал для мультиметра).
Важным моментом является то, что обычно измерительные разъемы мультиметра гальванически развязаны от питающей сети (хотя бы в силу батарейного питания). Среди осциллографов такой возможностью обладают только дорогие приборы с гальванической развязкой входов или батарейным питанием.
Все это показывает, что осциллограф не полностью может заменить мультиметр, и комбинированные приборы, совмещающие в одном корпусе осциллограф и мультиметр, востребованы потребителями.
Наиболее удачно смотрится встраивание мультиметра в портативные осциллографы. Это объясняется потребностью пользователя такого прибора сэкономить место и снизить вес сумки, которую нужно брать на выезд, а также наличием в таких приборах батарейного питания и подходящим форм-фактором.
При изменении горизонтальной развертки на цифровом осциллографе на разных горизонтальных развертках наблюдается непонятное изменение формы одного и того же сигнала, в чем проблема?
На самом деле никакой проблемы нет.
Просто нужно учитывать, что вы работаете на цифровом осциллографе, который оцифровывает сигнал с различной частотой дискретизации в зависимости от выбранной горизонтальной развертки, а затем соединяет плавной линией (интерполирует) оцифрованные точки, восстанавливая реальную форму сигнала.
Для примера предположим, что вы измеряете сетевое напряжение частотой 50 Гц на развертке 10 мс/дел с частотой дискретизации 20 кГц (kSa/s).
Один период сигнала (20 мс), оцифрованный в этом режиме, 20Е-03(сек) * 20Е03(1/сек) = 400 точек. Этого вполне достаточно, чтобы корректно восстановить и интерполировать синусоиду частотой 50 Гц (т.е. периодом 20 мс).
Нормальное отображение при развертке 10 мс/дел:
Искажение формы того же сигнала на развертке 10 с/дел:
На втором экране развертка установлена в положение 10 с/дел, а частота дискретизации на такой развертке получилась 20 выборок в секунду (20 Sa/s). Т.е. на один период сигнала 20 мс пришлось: 20Е-03(сек) * 20(1/сек)=0,4 точки. Т.е. восстановить (интерполировать по точкам) синусоиду, имея меньше одной точки на период невозможно, поэтому вы получили мешанину (т.н. "aliasing" или ложные частоты), образованную биениями измеряемой частоты и частоты дискретизации.
Чтобы корректно устанавливать режим сбора данных цифрового осциллографа следует придерживаться простого правила: частота дискретизации должна быть по крайней мере в 5-10 раз выше частоты сигнала, тогда у вас не будет парадоксов, которые наблюдаются на втором экране.
Все это касается любого цифрового осциллографа, и никак не связано ни с его типом, ни с пробниками.
1. Вы можете ознакомиться с документацией в режиме чтения, а также загрузить её в формате PDF после приобретения прибора и его регистрации на сайте www.aktakom.ru с указанием его серийного номера.
2. Вы также можете ознакомиться с руководством по эксплуатации в режиме чтения и до приобретения прибора. Для этого необходим специальный идентификатор, который можно получить, заполнив заявку на сайте АКТАКОМ или сделав запрос в online-консультанте нашего сайта* с указанием модели прибора, которая Вас интересует. Срок действия идентификатора для чтения руководства по эксплуатации ограничен, но может быть продлён по Вашему запросу.
3. Если у Вас есть технические вопросы по характеристикам или возможности применения данного оборудования до его приобретения просим обратиться к консультантам поставщиков оборудования АКТАКОМ.
4. В составе стандартной поставки приложена Краткая Инструкция или полное Руководство по эксплуатации. В случае утери бумажной версии Вы можете бесплатно читать руководство по эксплуатации на сайте www.aktakom.ru (после регистрации прибора с указанием его серийного номера) или получить бумажную копию за дополнительную плату.
5. Полное Руководство по эксплуатации можно получить (загрузить в формате PDF без ограничения количества загрузок) после приобретения прибора и его регистрации на сайте www.aktakom.ru с указанием его серийного номера.
* в рабочее время по рабочим дням
ADS-4xxx руководство по эксплуатации
Редакция: 170329
Дата изменения: 04.10.2017
У Вас уже есть этот прибор?
1. Вы можете ознакомиться с документацией в режиме чтения после приобретения прибора и его регистрации на сайте www.aktakom.ru с указанием его серийного номера.
2. Вы также можете ознакомиться с руководством по эксплуатации в режиме чтения и до приобретения прибора. Для этого необходим специальный идентификатор, который можно получить, заполнив заявку на сайте АКТАКОМ или сделав запрос в online-консультанте нашего сайта* с указанием модели прибора, которая Вас интересует. Срок действия идентификатора для чтения руководства по эксплуатации ограничен, но может быть продлён по Вашему запросу.
3. Если у Вас есть технические вопросы по характеристикам или возможности применения данного оборудования до его приобретения просим обратиться к консультантам поставщиков оборудования АКТАКОМ.
4. Бумажная версия руководства по эксплуатации (РЭ) выдается вместе с приобретённым оборудованием. В случае утери бумажной версии Вы можете бесплатно читать руководство по эксплуатации на сайте www.aktakom.ru (после регистрации прибора с указанием его серийного номера) или получить бумажную копию за дополнительную плату.
Номер в Госреестре СИ: 59632-15
