Lab. Oscyloskop cyfrowy (PDF 124 kB)

laboratorium Komputerowych Systemów Pomiarowych
temat ćwiczenia:
skład grupy:
Interfejs pomiarowy IEEE 488 – współpraca komputera PC z oscyloskopem cyfrowym
data wykonania ćwiczenia:
data oddania sprawozdania:
3a
Oscyloskop cyfrowy HP 54602B to przyrząd umożliwiający badanie przebiegów czasowych sygnałów,
ich obserwację i analizę. Spełnia wszystkie funkcje jakie ma oscyloskop analogowy, ale jest bardziej
funkcjonalny dzięki możliwością jakie daje jego integracja w komputerowy system pomiarowy. Zauważonym
mankamentem (wynikającym najprawdopodobniej z daty produkcji sprzętu) jest nie oddawanie intensywności
sygnału poprzez mniej lub bardziej intensywne świecenie piksela (oddającego częstość przebywania sygnału
w punkcie plamki). Jest to cecha, którą „z natury” posiadają oscyloskopy analogowe (oraz nowsze oscyloskopy
cyfrowe, gdzie realizuje się go poprzez stworzenie złudzenia trójwymiarowej przestrzeni dla świecącego piksela
– w miarę upływu czasu świecący piksel jest wycofywany „w głąb” obrazu i tym samym staje się bledszy)
3c
2.1.1.a
adres przyporządkowany karcie interfejsu pomiarowego HP-IB TYP HP82340 to 7
2.1.1.b
odczytany adres oscyloskopu HP54602B to 18
2.1.1.c
wyznaczony adres dla programu VEE to 718
2.1.2.b
Przycisk „Autoscale” odpowiada za dostosowanie rozdzielczości obrazu i parametrów układu
współrzędnych w których przedstawiany jest przebieg (podstawa czasu oraz podziałka amplitudy) do
wartości prezentowanego sygnału. Automatycznie skaluje obraz wyświetlacza tak aby zmieścił się na
nim cały przebieg
2.1.3
Działanie menu „Edit Properties” z obiektu „Waveform(Time)””
- „Layout” – w tej grupie znajdują się funkcje odpowiedzialne za wygląd okna w którym
wyświetlany jest przebieg. Wymienić można takie opcje jak pokazanie skali i możliwości
modyfikacji wykresu, zmiany koloru, mianowania osi układu
- „Gird Type” – określa skale, zgrupowane są w niej funkcje sterujące wyświetlaniem siatki
współrzędnych
dla obszaru wykresu
- „Markers” – funkcje tej grupy zarządzają znacznikami (te umożliwiają zaznaczeni i uzyskanie
danych z wykresu) oraz kontrolują mniej „ambitne” opcje jak np. zmiana koloru znacznika
2.1.4
-
przy pomocy oscyloskopu HP54602B można zmierzyć amplitudę sygnału, współczynnik
modulacji, okres sygnału, jego częstotliwość, napięcie międzyszczytowe, zbadać czy przebieg
sygnału jest zgodny z oczekiwaniami itp.
obiektu „Build waveform” używa się aby stworzyć wykres z wartości rzeczywistych tablicy
zawierającej odczyt amplitudy oraz informacji o okresie czasu.
2.1.6
Oprócz stosowanych w tym punkcie sposobów prezentacji widma amplitudowego i fazowego, istnieje
także możliwość przedstawienia obu tych wielkości na jednym wykresie (np. wykresie kołowym
Smitha).
Program Hp Vee wyposażony jest następujące funkcje przetwarzania sygnałów:
- fft(x) – szybkie przekształcenie Fouriera; wykorzystywane w tym ćwiczeniu
- ifft(x) – oblicza dyskretne odwrotne przekształcenie Fouriera
- convolve(a,b) - dyskretny splot dwóch tablic jednowymiarowych a i b
- xcorrelate (a,b) – dyskretna korelacja wzajemna dwóch tablic jednowymiarowych a i b
- ponadto program Hp Vee na zaimplementowane funkcje okien: Bartleta, Hamminga, Hanninga
Balckmana oraz prostokątnego
2.2.4
„Confirm ‘OK.’ ” – służy do zawieszenia wykonywanego procesu. Oczekuje na reakcję i po jej
wystąpieniu (naciśnięcie przycisku) powraca do procesu
3d
Użyte instrukcje języka SCPI:
(C) 2004 STUDENT.NET.PL :: Wszelkie prawa zastrzeżone
-
-
*RST – ustawia urządzenie w znanym i ustalonym stanie
AUTOSCALE – ocenia wszystkie wchodzące sygnały i ustawia prawidłowe warunki do ich
prezentacji, wyświetlenia
STOP – zatrzymuje pobieranie danych, a także wyłącza AUTOSCALE
TRIG: MODE SINGLE – ustawia sposób wyzwalania. Jeśli wybrana jest opcja SINGLE ekran jest
czyszczony a urządzenie zatrzymywane. Komenda RUN przygotowuje wyzwalanie i kiedy ono
nastąpi dana jest pobierana . Komenda RUN musi być wydana aby nastąpiło jednorazowe pobranie
danych
TRIGGER:SLOPE NEGATIVE – ustawia wyzwalające zbocze impulsu; wybieramy zbocze
opadające
TRIGGER:LEVEL – ustawia poziom napięcia dla impulsu przy którym nastąpi wyzwolenie
WAVEFORM:SOURCE CHAN1 – ustala źródło pobieranego przebiegu
ACQUIRE:TYPE NORMAL – określa typ pobrania które ma mieć miejsce;
WAVEFORM:POINTS 2000 – ustala ilość punktów które mają być przesłane za pomocą zapytania
WAVEFORM:DATA?
WAVEFORM:FORMAT WORD – ustawia tryb transmisji dla wyjścia „Waveform data”.
Komenda ta kontroluje w jaki sposób dane wysyłane
z oscyloskopu są formatowane.
WAVEFORM:DATA? – zwraca wynik do kontrolera nad interfejsem, który jest zachowywany
w buforze kanału. Bufor ten musi zostać wcześniej ustalony komendą WAVEFORM:SOURCE
WAVEFORM:PREAMBLE? – wysyła nagłówek z „Waveform” do kontrolera. W nagłówku
zapisane są dane dotyczące poziomego i pionowego skalowania danych.
3e
Podczas pracy z oscyloskopem w trybie jego zdalnej kontroli z poziomu środowiska
programowego Hp Vee, zmiana ustawień podstawy czasu i podziałki amplitudy możliwa jest tylko
poprzez interfejs współpracującego z urządzeniem komputera. Nastawy i przełączniki na konsolecie
oscyloskopu nie są aktywne. Komenda „Autoscale” wydana w języku SCPI zapewnia właściwy dobór
parametrów okna, aby możliwa była w nim prezentacja przebiegu sygnału z dopasowaniem do jego
rozciągłości pionowej i poziomej (ewentualna okresowość) .
3f
Idea cyfrowych urządzeń pomiarowych może być właściwie doceniona dopiero po zastawieniu
tychże urządzeń z zarządzającym nimi oprogramowaniem. Program Hp Vee to nie jedynie możliwość
sterowania pracą oscyloskopu cyfrowego przy użyciu jego wizualizacji na komputerze. Podczas
wykonywania ćwiczenia można się było przekonać ze zestawiony w ten sposób system pomiarowy jest
bardzo efektywny i ułatwia analizę zebranych danych.
Wnioskiem poza merytoryczną kwestią laboratorium jest prośba o aktualizację przypisań treści ćwiczeń
prezentowanych na stronach Zakładu Elektronicznych Systemów Pomiarowych z odpowiadającymi im
plikami ‘doc’. W chwili obecnej z treścią ćwiczenia 2 z 1 cyklu związany jest plik dotyczący generatora
cyfrowego.
(C) 2004 STUDENT.NET.PL :: Wszelkie prawa zastrzeżone