Подключение к ПК цифрового осциллографа
Цифровые осциллографы оснащены довольно простыми (по сравнению с СКМ) фирменными программами, обеспечивающими ввод осциллограмм в ПК для их последующей обработки и программное управление осциллографом. К примеру, осциллографы фирмы Tektronix могут использовать программу OpenChoice. На рис. 6.68 показано окно этой программы при работе с осциллографом TDS 2024В, подключенным к ПК через USB-порт.
Визуально ориентированный интерфейс этой программы предельно понятен и не требует особых пояснений. Еще одна программа — это N1 Signal Express (рис. 6.69). При этом последняя программа имеет обширные средства по обработке осциллограмм, включая их представление на экране компьютера, проведение автоматических вычислений, спектральный анализ, построение частотных характеристик, дистанционное управление приборами и т. д.
Стыковка цифрового осциллографа с системой MATLAB
Однако поистине неисчерпаемые возможности открывает совместная работа осциллографов (да и других приборов) с современными СКМ. Несомненно, тут лидирует мощная матричная лаборатория MATLAB, имеющая многие десятки пакетов расширения в различных областях науки, техники и производства, например
Рис. 6.68. Окно программы OpenChoice с копией окна осциллографа
Рис. 6.69. Пример работы с программой Nl Signal Express в области обработки сигналов, вейвлет-преобразований, биоинформатики, искусственного интеллекта и т. д. Ниже представлена небольшая выборка функций для работы этой системы с измерительными приборами:
- • instrhwinfo — возвращает информацию о подключенном к ПК устройстве;
- • visa — конструирование VISA-объекта;
- • fopen — подключение VISA-объекта к прибору;
- • query — запись или чтение форматированных данных с прибора;
- • fprintf — запись текста в прибор;
- • fclose — отключает связь с прибором;
- • binblockread — чтение поблочно данных с прибора.
Эти функции входят в состав специального пакета расширения Instrumental Toolbox, предназначенного для стыковки с MATLAB огромного числа цифровых измерительных приборов всех ведущих фирм мира. Функциональная схема измерительной установки на основе системы MATLAB показана на рис. 6.70. Для создания тестовых сигналов использован генератор произвольных функций Tektronix AFG 3101. Второй функциональный генератор Metex MXG-9810, подключенный к входу внешнего добавляемого сигнала генератора AFG 3101, служит для создания сигналов, добавляемых к основному сигналу генератора AFG 3101. Для программирования сложных сигналов использовалась также программа ArbExpress Tektronix Edition.
Рис. 6.70. Измерительная установка
Цифровой осциллограф в данной установке, в принципе, может быть любым, имеющим интерфейс 118В. Возможно применение массовых осциллографов Текиошх серий 1000/2000/3000 и более старших 4000/5000 и др. Все примеры в статье даны для 4-канального 1-ГГц осциллографа закрытой архитектуры Тек- Ношх ОРО 4101. Это лучшая модель этого класса. На рис. 6.71 показан экран этого осциллографа с осциллограммой, которая будет использована для описания возможностей установки.
Основой программного обеспечения комплекса является матричная система МАТЬАВ [127-130]. Она позволяет анализировать данные, представленные в виде обычных векторов и матриц. МАТЕАВ (для определенности это версия
Рис. 6.71. Экран осциллографа Tektronix DPO 4101 с одной из тестовых осциллограмм
R2009a и ниже) имеет специальный пакет расширения для поддержки инструментальных средств Instrument Control Toolbox. Он поддерживает работу с измерительными приборами фирм Tektronix, Agilent Technologies, Hewlett Packard, LeCroy и др. Кроме того, MATLAB имеет около сотни профессионально-ориентированных пакетов расширения в различных областях науки и техники. Ниже использованы отдельные средства пакетов Signal Processing Toolbox и Wavelet Toolbox. Они расположены в инструментальном ящике Toolbox. В другом ящике Blockset имеются средства, в частности библиотеки блоков, для системы блочного имитационного моделирования Simulink, получившей большую популярность.
После подключения приборов к USB-порту и их включения надо обеспечить работу приборов с ПК. Для этого можно использовать команду tmtool и вызываемое ею окно — рис. 6.72. В дереве левой части надо последовательно обеспечить выбор USB-устройств, создание interface- и device-объектов и установку драйверов. Можно также использовать фирменные программы для этих приборов Open- Choice и Arb Express Tektronix Edition. На рис. 6.72 представлен случай, когда обеспечены идентификация, установка генератора AFG 3101 и осциллографа DPO 4101 и установка их драйверов для работы с новейшей системой MATLAB R2009a.
Рис. 6.72. Применение инструмента Test&Measuring Tool для подготовки приборов фирмы Tektronix для работы с системой MATLAB R2009a
Для ввода осциллограмм в MATLAB нужна специальная согласующая программа osc, которая переносила бы данные анализируемой осциллограммы в рабочее пространство MATLAB с учетом реального размещения осциллограммы, ее положения (сдвига) по оси времени и по оси уровня сигнала с учетом масштабирующих коэффициентов по времени и по уровню. Ниже представлен листинг этой программы (файл osc.m) на языке программирования системы MATLAB, ориентированной на осциллограф DPO 4101:
% Программа обеспечивает передачу данных с осциллографа DPO4101 % в рабочее пространство (память) системы MATLAB
vu = visa(‘ tek’,’USBO::1689::1025::C020348::0::INSTR’); % создание VISA-объекта fopen(vu); % Открытие объекта vu
% Считывание данных с канала СН1 и определение длины записи IDN? 1 ); fprintf(vu,’DATA:SOURCE CHI’);
L=query(vu,’HORIZONTAL:RECORDLENGTH?’,’%s ‘,’%d’); fclose(vu); % Закрытие объекта
vu.InputBufferSize = L; % Задание длины входного буфера fopen(vu) % Открытие объекта vu % Считывание данных построения осциллограмм fprintf(vu, ’CURVE?’) data=binblockread(vu,’schar’);
ymult = str2num(query(vu,’WFMP:YMULT?’));% масштаб no Y канала CHI yoff = str2num(query(vu,’WFMP:YOFF?’)); % сдвиг по оси Y канала CHI xmult = str2num(query(vu,’WFMP:XINCR?’)); % масштаб по оси X (времени) xoff = str2num(query(vu,’WFMP:PT_OFF?’)); % сдвиг по оси X xzero = str2num(query(vu,’WFMP:XZERO?’));% нуль на оси X % Реконструкция данных для построения графика осциллограммы ydata = ymult*(data — yoff); % координаты точек по оси Y xdata = xmult*((0:length(data)-1)-xoff)+xzero; % то же по оси X % Построение осциллограммы в графическом окне MATLAB plot(xdata,ydata)
title(‘Scaled Waveform Data’); ylabel(‘Amplitude (V)’);
fclose(vu) % Закрытие объекта vu
Fs = 1/xmult; % Вычисление частоты отсчетов
NFFT = 1024; % Задание числа гармоник FFT (по умолчанию)
Файл программы osc размещается в директории WORK системы MATLAB, и эта директория должна быть задана в MATLAB как рабочая. В строке 3 программы используется идентификатор осциллографа — см. рис. 6.72 или данные программы OpenChoice. Он носит уникальный характер для каждого типа осциллографа. И его надо сменить при смене осциллографа — например, при использовании прибора серии TDS2000.
Программа osc должна запускаться перед каждым измерением. Она определяет длину исходной осциллограммы и создает векторы координат xdata и ydata с учетом сдвигов и масштабов по осям X (частоты) и Y (напряжения), а также строит график осциллограммы в графическом окне системы MATLAB (рис. 6.73). Кроме того, программа вычисляет частоту дискретизации осциллограммы Fs и задает число шагов быстрого преобразования Фурье NFFT по умолчанию.
Рис. 6.73. Пример получения данных в рабочем пространстве МАЛАВ и построения осциллограммы рис. 6.75 в графическом окне МАЛАВ
Вид осциллограммы на экране осциллографа зависит от яркости экрана, степени послесвечения и работы системы цифрового фосфора, уровня собственных шумов, усреднения осциллограмм, устойчивости синхронизации и т. д. Обычно наблюдаемые осциллограммы являются результатом усреднения множества осциллограмм, причем усреднение дают как специальные средства осциллографа, так и просто наши глаза. Осциллограмма на экране дважды квантована — ЛЦП соответствующего канала и системой вывода осциллограмм на экран дисплея с конечным разрешением. Это означает наличие заметных шумов квантования, отсутствующих в сигнале. Поэтому точной копией видимой осциллограммы график программы osc не является — она дает лишь один кадр последней.
Тема: Подключение осциллографа к компьютеру.
Подключение осциллографа к компьютеру.
Цифровые осциллографы стали не редкостью в домашних лабораториях радиолюбителей. Помимо разных удобств они могут подключаться к ПК и благодаря дополнительным программам можно создавать файлы с картинками осциллограмм и таблицы с результатами измерений.
У меня модель SDS1102C. В комплекте шла программа на китайском языке.
Чтобы программа «увидела» прибор нужно ставить дополнительный драйвер для USB-порта. Для Windows XP SP2 всё получилось.
При попытке поставить прилагаемую программу на Win 8 меня постигла неудача. Операционная система отказалась ставить неподписанный драйвер для USB-порта. Загрузка в защищенном режиме и включение разрешение на установку неподписанного проблемы не решило. Драйвер как бы установился. Но при обычной загрузке он не стал работать.
Линукс осциллографа не видит в упор, тоже, не помощник.
Мне интересно, как другие люди решают вопрос с прикладной программой и драйверами для полноценного взаимодействия ПК и осциллографа.
Можно ли использовать программы сторонних производителей ?
Просьба писать в теме только владельцам осциллографов (разных), которые имеют опыт подключения к ПК.
Программа “Компьютер – осциллограф”
Сегодня на сайте мы рассмотрим простую радиолюбительскую программу, превращающую домашний компьютер в осциллограф.
Есть два способа превращения персонального компьютера в осциллограф. Можно купить или сделать приставку, которую подключать к ПК. Приставка будет представлять собой АЦП, программно-управляемый. А на ПК установить соответствующую программу. Но это затратный способ. Второй способ – без затратный, в любом ПК есть уже АЦП и ЦАП – звуковая карта. Используя ее можно компьютер преобразовать в простой низкочастотный осциллограф, только установкой программного обеспечения, ну и придется спаять простой входной делитель. Таких программ существует не мало. Сегодня мы рассмотрим одну из них – Digital Oscilloscope V3.0.
Digital Oscilloscope V3.0 (149.8 KiB, 76,893 hits)
После запуска программы на экране появится окно внешне очень похожее на обычный осциллограф. Для подачи сигнала используется линейный вход звуковой карты. Подавать на вход обычно нужно сигнал не более 0,5-1 вольт, иначе происходит ограничение, поэтому нужно спаять входной делитель по простой схеме, как показано на рисунке №2.
Диоды КД522 нужны для защиты входа звуковой карты от слишком большого сигнала. После подключения цепи и входного сигнала нужно включить осциллограф. Для этого нажимаем мышкой поле RUN и выбираем START или нажать мышкой треугольник во втором сверху ряду окна. Осциллограф станет показывать сигнал. В нижнем правом углу экрана будут высвечиваться частота и период сигнала. А вот напряжение показанное осциллографом может не соответствовать действительности. При налаживании входного делителя нужно постараться переменным резистором так выставить коэффициент деления, чтобы величина показанного на экране напряжения была максимально реальной.
Назначение органов управления. TIME/DIV – время/деление; TRIGGER – синхронизация; CALIB – уровень; VOLT/DIV – напряжение/деление. И еще одно достоинство этой программы – осциллограф запоминающий – работу можно остановить, а на экране останется осциллограмма которую можно сохранить в памяти ПК или распечатать.
Похожие статьи:
1. SoundCard Oszilloscope – Компьютер – осциллограф, генератор сигналов, анализатор спектра
Подключение к компьютеру осциллографа OWON SDS7102V
Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.
Поделиться
Последние посетители 0 пользователей онлайн
- Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
Сообщения
Я поступил еще проще; использовал токовый шунт самого ЛБП. Вот такой вольтметр допускает подключение к шунту 0,06 Ом (проверено) безо всяких дополнительных ОУ. То есть, входной делитель позволяет увеличить чувствительность в 15 раз.
У Вас нарисованная неправильно цоколевка. Поставте лучше в корпусе ТО-126 будет лучше. Вот может поможет https://electro-shema.ru/chertezhi/zaryadka-dlya-li-ion-akkumulyatorov.html
@Oracul92 Поддержу вопрос @Pont 007 Зачем реле? Колитесь. А то выяснится что оно там где вы его хотите вообще не применимо.
Вроде бы вот-вот должен был появиться на свет этот девайс в сборе с ацп, но «типичный я» — забыл куда положил плату и ряд деталей к ней ок понятно) действовать аккуратно)
@Dmitriy Parfenov будете перепаивать конденсаторы ? хотя стоит ли, это ж не минвел
@aeternum Откопал такой же сердечник, но зазор примерно 1,9мм индуктивность примерно одинаковая, тоньше сечение обмотки. Подпаял с обратной стороны макетки для теста. Эффективность выросла, приложу график КПД в сравнении с трансформатором что я намотал. Он практически не греется, но он еще без этого экранирования и висит на проводах не зажатый среди всех остальных деталей. Мне нравится как работает, но как будто бы можно и больше КПД выжать. Попробую еще с экранированием как себя поведет.
