rendimiento del osciloscopio a señales lentas de 1 Hz

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Mi pregunta necesita un poco de historia, me disculpo por esto de antemano.

Tengo señales que cambian lentamente, normalmente en el rango de 0.1 - 1 Hz que deseo observar en un alcance. Estoy midiendo cosas como temperaturas que cambian lentamente.

Al realizar cualquier cambio en el panel frontal del alcance mientras se observan señales lentas, aquí están los 3 tipos de respuestas de alcance que he observado:

  1. La pantalla de alcance se congela durante 6 a 12 segundos antes de que "vuelva a la vida" nuevamente y muestre la traza en movimiento. He observado este comportamiento en un Rigol 1054Z y Keysight DSO-1002A.

  2. El alcance borra la pantalla e inmediatamente comienza un nuevo rastreo desde el borde de la pantalla. Pero no hay tiempo muerto de 6-12 segundos. Veo este comportamiento en un Instek GDS-2104E y un Instek GDS-1054B.

  3. El alcance realiza de inmediato la configuración del panel frontal que realizó y simplemente continúa con la pantalla en la nueva configuración: no hay tiempo muerto de 6 a 12 segundos, no se borra y se reinicia la traza. Sólo sigue adelante. Este es el mejor comportamiento, por supuesto, y lo veo en un Tek DPO-3034 y Tek TDS-2012.

Mi pregunta es: ¿Cómo me refiero a este comportamiento, es decir, cómo lo llamo? Si estoy hablando con un ingeniero de aplicaciones en una compañía de instrumentos y quiero saber si su alcance maneja este escenario (visualización de señal lenta) de acuerdo con las opciones 1, 2 o 3 anteriores, ¿qué pregunto?

He buscado aquí y en los foros de osciloscopios y no veo que se aborde esta función de alcance de operación. ¿Se trata esto en la hoja de especificaciones para un alcance? ¿Qué busco? Sé que la mayoría de las personas no se preocupan mucho por lo bien que un alcance va lento; Queremos que vayan rápido, ¿verdad? ;-) Pero agradecería que alguien me indicara dónde puedo encontrar algunas respuestas ...

Gracias a todos, y una vez más, perdón por el largo aliento.

    
pregunta Steve Roberts

2 respuestas

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Lo que está sucediendo en el # 1 es que el alcance está adquiriendo datos en el lado izquierdo de la pantalla, y luego cambia a trazado en tiempo real (ish) en el lado derecho de la pantalla.

Cuando establece un punto de activación en el osciloscopio, básicamente está diciendo que desea que el evento de activación se encuentre en el centro de la pantalla del osciloscopio. Entonces, eso significa que el alcance tiene que adquirir la mitad de los datos antes de que ocurra el evento desencadenante. Lo que eso significa es que el alcance debe tener un búfer continuo que tenga que almacenar información en caso de que aparezca un evento desencadenante después. Por lo tanto, utiliza un búfer rotativo para asegurarse de que tiene los datos que necesita cuando los necesita.

Por lo tanto, el "tiempo muerto" será la duración de la mitad izquierda de la pantalla. A 1 segundo / división en un Keysight DSOX1002A, tendrá un retraso de 5 segundos mientras el alcance captura los datos del búfer. Luego (en el modo de activación automática), el alcance se activará automáticamente y trazará la segunda mitad de los datos.

2: para el Instek, parece que simplemente están diciendo "olvídalo, no hemos encontrado un activador válido, toma nuevos datos. Y, si ocurre un evento de activación válido, quizás lo detectemos la próxima vez" El Keysight (y otros osciloscopios basados en un búfer rotativo) le dará el gatillo donde desea que aparezca si aparece en la primera mitad de esa recopilación de datos. Instek no lo leerá como un activador (que yo sepa)

3: Tek tiene una filosofía interesante sobre esto. Desde el punto de vista de Keysight, aprecio que lo que ves es lo que realmente sucede. Por ejemplo, si cambio la configuración V / div, no quiero ver la señal anterior en la pantalla que se capturó en una configuración V / div diferente. Es una cosa de filosofía más que nada. De hecho, verás esto para los modos de adquisición también. Por ejemplo, si está en modo de alta resolución y cambia un ajuste de V / div o time / div, el osciloscopio volverá a ejecutar el algoritmo de trazado de alta resolución en los mismos datos. Se hace en hardware, por lo que no hay demora notable. Tek, por otro lado, solo conservará la trama anterior porque su trazado es una cosa de software / procesador y puede demorar un tiempo bajo ciertas circunstancias.

Espero que todo tenga sentido! Recomiendo probar el modo de rollo, sin demora!

    
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Como ingeniero de pruebas en los últimos 40 años, he visto este comportamiento anteriormente. Pero con mi experiencia en diseño, solo puedo suponer por qué ocurre esto.

No es ni una característica ni un error, sino tal vez un artefacto de almacenamiento de RAM por punto muy alto y una base de tiempo extremadamente lenta con la determinación de que todos los datos históricos se conservan incluso durante un barrido.

Las muestras por intervalo de tiempo cambiarán con la frecuencia de muestreo si la frecuencia de barrido si las muestras por punto visible deben cambiarse para utilizar la memoria disponible. Esto equivale a almacenar más datos de los que se muestran, por lo que puede hacer zoom como un microscopio a tiempo, incluso durante un rastreo lento y activo.

¿Entonces el diseñador tira la memoria cuando se cambia la velocidad de barrido?
¿La CPU agrega una marca de tiempo a cada conversión para que los cambios de velocidad de barrido lento en la mitad de la secuencia se puedan mostrar en la base de tiempo correcta, independientemente de la lentitud? ¿La CPU tiene que diezmar la memoria para evitar perder RAM con una marca de tiempo? ¿Para que las muestras tengan un intervalo de tiempo de muestra fijo en la memoria?

Pero, ¿qué pasa si la memoria tiene un valor de 8 GBytes y sabe cuánto tiempo lleva recuperarla desde una PC durante una activación desde la hibernación al cargar el archivo de disco en la DRAM?

La memoria de seguimiento del alcance debe conservarse incluso si se cambia la velocidad de barrido, pero ¿el alcance tiene el ancho de banda de la CPU para diezmar GB de memoria debido a un giro rápido en el barrido? Probablemente no.

Pero TEK lo hizo bien con modo de gráfico de banda donde el tiempo de respuesta del usuario también es primordial, donde el búfer de rastreo es un FIFO de tiempo continuo como un rastreo cardíaco.

Pregunte a los demás si tienen la opción de abortar una captura de rastreo si la escala de tiempo es más larga que X segundos, de modo que el tiempo de actualización de la pantalla se minimice durante una nueva escala en un barrido largo. Esto requiere una marca de tiempo y más memoria.

O compare cuántos MB por punto y observe qué cambios de entrada son los más lentos y luego compare las hojas de datos para "Modos de eliminación"

'Decimación' puede decir 'Decimación 1-n', luego hay Decimación de pico a pico (también llamada 'Decimación de detección de pico', de nuevo no es lo mismo que el Modo de adquisición de detección de pico), Decimación por agrupación, Decimación por Remuestreo, Rho significa decimación cuadrada, y algunos otros.

Todos ellos tienen en común para reducir la cantidad de datos y los efectos en el tiempo de actualización del búfer de pantalla.

  

No te importa la detección de fallas, por lo tanto, la eliminación de 1-n es el método preferido para tu elección de DSO. Pero es probable que desee una larga memoria intermedia de seguimiento, de modo que las tasas de captura más lentas puedan durar más tiempo sin perder la memoria cada vez que realice un cambio.

Así que quédate con los modelos TEK que tienes. Los detalles se complican por el hecho de que el anti-aliasing es crítico para evitar los artefactos de falla a baja frecuencia debido a las señales que pasan el filtro adaptativo Nyquist que cambia con cada tasa de muestreo. LeCroy solía tener memoria profunda pero velocidades de muestreo limitadas para simplificar la eliminación de la pantalla sin perder los datos capturados.

Estoy tratando de arreglar el LeCroy de 150MHz antiguo de un amigo que usaba solo 2 frecuencias de muestreo. Lento (40MHz) y lo más rápido posible. Toneladas de funciones matemáticas, estadísticas, agrupación, calibración automática, rápida y fácil de usar, pero esto tiene un problema que detiene el reloj y la CPU.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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