Осциллограф цифровой ADS-2221MV

Процедура автоматической калибровки (автокалибровки) позволяет повысить точность осциллографа при изменении температуры окружающей среды. Процедуру автокалибровки необходимо применить для достижения максимальной точности осциллографа при изменении температуры окружающей среды ≥5 градусов Цельсия.

Для вызова процедуры автоматической калибровки нажмите кнопку UTILITY, затем нажмите кнопку H1. Далее поворотным регулятором выберите пункт меню Adjust. Меню автоматических настроек включает следующие пункты:

• Self Cal - вызов процедуры автоматической калибровки;
• Default - вызов заводских настроек (настроек, записанных в памяти прибора).

Процедура автокалибровки следующая:

1. Перед запуском автокалибровки необходимо отключить пробники и соединительные кабели от входных разъёмов осциллографа.
2. Нажмите кнопку UTILITY.
3. Нажмите кнопку H1.
4. Поворотным регулятором выберите элемент Adjust.
5. Нажмите кнопку H2. На экране осциллографа появится информационное окно.
6. Нажмите кнопку H2 для запуска процедуры автокалибровки или любую другую кнопку, если процедуру автокалибровки выполнять не надо.

При получении новой батареи она может быть не полностью заряжена. Перед первым использованием зарядите аккумулятор минимум в течение 12 часов. После полной зарядкb аккумулятора его может хватить до 4 -6 часов работы в зависимости от интенсивности использования.

При подаче питания на осциллограф от батареи в правом верхнем углу дисплея будет отображаться индикатор заряда батареи.

Если индикатор не появился, то включите его через меню:
Нажмите кнопку UTILITY, далее кнопку H1 и поворотным регулятором выберите элемент Display. В пункте меню Battery выберите ON для отображения символа установленной батареи.

Состояние зарядки батареи отображается четырьмя статусами:

Если символ отображается без заливки, то прибор сможет работать не более 5 минут.

Для зарядки батареи, находящейся в приборе, используется сетевое питание прибора. Только при работе прибора от сети батарея заряжается, но при этом динамического показа процесса зарядки не происходит.

Для контроля текущего состояния питания имеется индикатор сети, который располагается сверху справа от дисплея над кнопкой F1.
Если индикатор сети зеленый - прибор включен в сеть, батарея полностью заряжена (при использовании батареи).
Если индикатор сети желтый - прибор включен в сеть, батарея заряжается (при использовании батареи).

Обычное напряжение в бытовой однофазной сети, как известно, 220 вольт ±5%, т.е. в диапазоне от 209 до 231 вольт. Однако, это напряжение переменное, и это означает, что в каждый момент времени амплитуда значения напряжения отличается от амплитуды напряжения в следующий момент – представим себе синусоиду, в которой каждая соседняя точка графика имеет разную высоту над линией «0». Максимальное значение амплитуды в бытовой сети составляет 310 В. Но это максимальное значение, через четверть периода значение амплитуды будет равно «0». В этом случае необходимо знать некий средний уровень, при котором можно считать, что переменный ток проделывает такую же работу, какую бы проделал постоянный ток аналогичного напряжения. Определить эту величину можно, если значение максимальной амплитуды разделить на √2, т.е. 310 / √2 = 219,858 вольт. Это напряжение называют действующим или среднеквадратичным.

Таким образом, для того чтобы наблюдать синусоиду 220 В сетевого напряжения на экране, настройки осциллографа должны предусматривать отображение сигнала с максимальны амплитудным значением пик-пик не менее 620 вольт и применение соответствующего пробника (в большинстве случаев понадобится пробник с коэффициентом деления 1:100).

Внимание! Следует отметить, что в данном случае пользователь правильно использует батарейный прибор для измерения параметров напряжения сети. В любом случае, при проведении таких измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности. Необходимо обеспечить защиту от плавающих потенциалов и гальваническую развязку измеряемой цепи и прибора. Наиболее правильно использовать дифференциальные пробники типа DP-40LV, которые также можно использовать не только с приборами с батарейным питанием, но и со стационарными приборами с питанием от сети переменного тока. Также возможно использование и обычных пробников с коэффициентом деления 1:100, например производства ROHDE&SCHWARZ RT-ZI10 или Fluke VPS420-R, которые имеют защищенные металлические (корпус разъема) части, препятствующие контакту оператора с токоведущими частями. В крайнем случае, соблюдая все меры осторожности, не допуская прикосновения к оголенным частям прибора и пробника, можно использовать пробник HP-9258 с открытым не изолированным корпусом разъема.

Вариант 1.

Просто посмотреть размер глубины записи в специальной области на рабочем окне

Вариант 2.

Можно рассчитать глубину записи автоматически

1. Подадим на осциллограф сигнал c генератора в виде меандра с частотой 1 МГц.

2. Нажмем кнопку "Auto" на осциллографе для получения устойчивой картинки.

Здесь и в дальнейшем лучше проводить работу в режиме отображения сигнала точками (dots)

3. Нажмите на кнопку ACQUIRE для вызова на экран основного меню регистрации. Далее нажмем функциональную кнопку H2 для перехода в режим выбора размера памяти и затем функциональную кнопку F5 для выбора размера памяти 10 миллионов точек (10 М).

4. Остановим регистрацию сигнала. Для этого нажмите кнопку Run/Stop осциллографа

5. Растянем осциллограмму, чтобы увидеть расстояние между точками.

Из рисунка видно, что между точками соответствует одному делению. При развертке 1 нс/дел, точки располагаются через 1 нс.

6. Далее установим развертку таким образом, чтобы весть захваченный сигнал оказался на экране. В нашем случае наиболее хорошо виден весь захваченный сигнал при развертке - 5 мс/дел.

В этом случае захваченный сигнал занимает 2 деления, т.е. его длина 10 мс

7. Теперь можно рассчитать сколько точек помещается в зарегистрированном сигнале. Для этого длину записанного в память сигнала 10 мс делим на расстояние между точками - 1 мс.
Т.е, 10 мс/1 нс = 10 миллионов точек.

Таким образом, видно, что заявленная максимальная глубина записи цифровых осциллографов Актаком серии ADS-2xxxM/ADS-2xxxMV соответствует реальности и составляет 10 миллионов точек.

Вариант 3.

Расчет глубины записи на основе программного обеспечения

1. Подадим на вход осциллографа CHA сигнал. На экране цифрового осциллографа увидим картинку аналогичную приведенной ниже:

2. Вставим в USB-порт запоминающее устройство. Сохраним данные на USB-устройство. Для этого нажмем кнопку COPY . Процедура сохранения данных может занять несколько секунд.

Вся дальнейшая обработка данных будет происходить на персональном компьютере

3. В программе обработки сохраненных данных от осциллографа на персональном компьютере откройте закладку File и далее пункт Open. Выберите сохраненный файл и подтвердите ввод нажатием клавиши Открыть.

4. Так как задачей является подтверждение возможности сохранить на цифровом осциллографе сигнал с глубиной записи 10 миллионов точек, то актуальным становится представление сигнала не в графической форме, а в виде таблицы данных. Для представления сигнала в виде таблицы данных нажмем на иконку Data Table:

5. На экране появится представление данных, полученных с цифрового осциллографа в виде таблицы (листы с 1 по 2000)

6. Прокрутив листы до конечного (с номером 2000) можно убедиться, что максимальная глубина записи достигает 10 млн. точек на канал

Для чтения данных, записанных осциллографом на внешний USB-носитель в формате *.bin, можно воспользоваться программным обеспечением AKTAKOM DSO-Reader Pro.

В данном ПО реализована возможность чтения *.bin файлов. В стандартном окне выбора файлов для чтения, необходимо в списке типов файлов выбрать «Битовые файлы осциллографа (*.bin)» как представлено на иллюстрации ниже:

Нажать кнопку «Открыть» и ПО AKTAKOM DSO-Reader Pro отобразит сохраненный сигна:

• Флэш-накопитель должен быть отформатирован в формате FAT32. На некоторых моделях осциллографов (и многих других приборов) иные форматы, например NTFS, могут не поддерживаться.
• Объем памяти флэш-накопителя не должен быть большим (рекомендуем до 8 ГБ)
• Не следует использовать слишком скоростные флэш-накопители, например USB 3.0 и т.п. (USB 2.0 тоже могут не поддерживаться)
• Используйте USB-накопители известных фирм. Мы рекомендуем Transcend и Kingston. Каждый накопитель - это устройство со своим набором команд, а USB порт прибора - это всегда ограничения!
• Используйте полноразмерные USB-накопители.
• Не следует сохранять данные на карту SD через USB-адаптер. Этот вариант может также не пройти.

Условия эксплуатации:

1. Питающее напряжение, температура хранения и эксплуатации см. в разделе "Технические характеристики".
2. Относительная влажность не более 80% при температуре 0…40 °С.
3. Атмосферное давление от 630 до 795 мм рт. ст.
4. В помещениях хранения и эксплуатации не должно быть пыли, паров кислот, щелочей, а также газов, вызывающих коррозию.
5. Эксплуатация прибора допускается только в зонах, защищённых от статического электричества и электромагнитного излучения.
6. После пребывания в предельных условиях (хранения, транспортировки) время выдержки прибора в нормальных (эксплуатационных) условиях не менее 2 часов.
7. Питание: сеть переменного тока напряжением (220 ± 20) В частотой (50 ± 2) Гц.
8. Не допускается закрывать вентиляционные отверстия. Минимальное расстояние 25 мм по сторонам.
9. Для чистки прибора снаружи используйте слегка смоченную тряпочку. Не пытайтесь чистить прибор внутри. Перед чисткой отключите прибор от сети и включайте только после полного высыхания.
10. При эксплуатации не допускаются следующие действия, приводящие к отказу от гарантийного обслуживания прибора:
    • Падение и воздействие вибрации на прибор.
    • Не допускается подача на входные разъемы прибора напряжения, превышающего максимально разрешенное значение.
    • Не допускается подача на входы осциллографа напряжения, гальванически связанного с сетью, без использования специально предназначенных для этого устройств, например, дифференциальных пробников.
    • Используйте подходящую защиту от превышения напряжения.
    • Применяйте пробники, специфицированные только для данного типа прибора.
    • Не допускается замыкать накоротко выходные или входные разъемы прибора.
    • Не допускается подача внешнего напряжения, превышающего допустимые значение на входные разъемы синхронизации.
    • Не допускается подача на вход синхронизации внешнего сигнала с неправильной полярностью.
    • Не допускается подключение к выходам прибора емкостной (без предварительной разрядки) или индуктивной нагрузки.
    • При подключении кабелей нельзя путать входные разъемы с выходными.
    • Разрешается использование предохранителей специфицируемых только для данного продукта.
    • Неудовлетворительная вентиляция приведет к перегреву и поломке измерительного прибора.
    • Используйте только специфицированные для данного прибора батареи.
    • Замена батареи питания производится только при отключенном приборе.
    • Не подвергайте батарею питания прибора воздействию высокой температуры, влажности или ударов.
    Это может привести к повреждению прибора и частичной или полной потере его работоспособности
    Неисправность предохранителя означает нарушение условий эксплуатации прибора.

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.

Да, такая возможность есть у USB осциллографов Актаком, например у модели АСК-3102.

Но надо понимать, что записанный файл будет иметь большие размеры. Одна запись - это два байта измерений (по 8 бит на канал) и 4 байта – метка времени. Если процессы относительно медленные, например, доли секунд, то при частоте дискретизации 50 квыб/сек получается 300 тысяч байт в секунду, или 18 МБ в минуту, или 1 ГБ в час, что соответствует 24 Гб в сутки.

Для обработки такого файла потребуется специальное программное обеспечение (например, MATLAB). Кроме того, для ACK-3102 есть SDK комплект, и пользователи могут сами создать себе специальное тестовое приложение, в виде обычной программы или в LabView.