АКИП-4108 – цифровой осциллограф на базе ПК и новые возможности обновлённой версии ПО АКИП PicoScope

АКИП-4108 – цифровой осциллограф на базе ПК и новые возможности обновлённой версии ПО АКИП PicoScope

В статье рассмотрены технические характеристики  и особенности нового USB-осциллографа АКИП-4108, который совмещает три функциональных типа приборов: цифровой запоминающий осциллограф, анализатор спектра и генератор сигналов. Приведён краткий  обзор и описание новшеств ПО АКИП PicoScope для USB осциллографов АКИП. Удобство в  использовании, портативность и отличные технические возможности прибора делают его оптимальным выбором для специалистов Серков Д.А. АО «ПриСТ» Подробные технические характеристики прибора...

АКИП-4108, АКИП-4108/1, АКИП-4108/2 представляют собой 2-х канальный цифровой запоминающий осциллограф реального времени под управлением ПК с полосой пропускания 50 МГц, 100 МГц и 200 МГц соответственно. Данные полосы пропускания встречаются в самых разнообразных технических приложениях, они востребованы разработчиками электротехнического оборудования и РЭА.  Осциллографы выполнены на базе 8 битного АЦП с частотой дискретизации 50 / 100 / 200 МГц, что в сочетании с большим объёмом памяти на канал: 128 К (АКИП-4108), 256 К (АКИП-4108/1), 512 К (АКИП-4108/2) делает его оптимальным инструментом для измерений и испытаний.

Осциллографы имеют третий разъём BNC, который совмещает в себе 2 различные функции: служит входом внешней синхронизации («Ext») или при необходимости является выходом встроенного генератора. В АКИП-4108 генератор выдаёт только фиксированный сигнал в виде меандра с частотой 1 кГц (калибратор). В старших моделях АКИП-4108/1 и АКИП-4108/2 внутренний функциональный генератор может выдавать выходной сигнал различных форм: синус, меандр, треугольник с регулируемой частотой до 1 МГц (разрешение 1 Гц). Стоит так же отметить, что все USB осциллографы содержащие встроенный генератор поддерживают функцию одновременной работы генератора и осциллографа. Несмотря на высокий уровень технических возможностей и характеристик аппаратной части, осциллографы представляют собой компактные (100×135×45 мм) и лёгкие приборы (210 г).

Важное достоинство новинок - полностью русифицированный внутренний интерфейс. Меню и все контекстные информационные сообщения ПО отображаются на русском языке. Во всех моделях (как и во всей серии USB-осциллографов АКИП) обеспечивается контекстная техническая поддержка в виде справочника пользователя  внедрённого в оболочку прибора (Помощь/HELP). Возможности и ресурсы локализованного программного обеспечения  являются одним из главных преимуществ осциллографов серии АКИП-4108. Благодаря гибкому и удобному структурированному интерфейсу освоение программы и прибора происходит весьма быстро.

Программно-аппаратная реализация обеспечивает: 10 видов автоматических измерений входного сигнала, курсорные измерения параметров (ΔU; ΔT; 1/ΔT), режим цифрового регистратора (1000 кадров) с удобным окном навигации, режим сбора данных с накоплением («Послесвечение» - см. рисунок ниже), математическую обработку (5 функций) с возможностью создания собственных функций, режим декодирования последовательных данных (CAN шина), тестирование сигнала по маске, режим XY. Все указанные возможности реализованы в ПО АКИП PicoScope начиная с версии 6.3.43 ( /main/news/221209.htm class=l>анонс).

Режим «Послесвечение» (щелчок по изображению - увеличение)

При захвате, обработке и анализе сигналов высокую роль играет объём буферной памяти. Очевидно, что чем больше его размер, тем больше осциллограф может собирать данных без снижения частоты дискретизации и следовательно достоверности визуализации. Большинство осциллографов в той же ценовой категории, обладают памятью не более 32 К.  В  АКИП-4108/1 объём буферной составляет 256 тысяч выборок (отсчётов). Осциллограф АКИП-4108/2 с максимальной памятью 1 М  (в одноканальном режиме) позволяет захватить, по меньшей мере, в 30 раз больше данных. Кроме того, программное обеспечение позволяет увеличить интересующий участок (цифровая растяжка) до 2000 раз, что даёт возможность исследовать захваченный сигнал во всех деталях.

Во многих случаях для целей исследований и разработок генератор сигналов является неотъемлемой частью испытательной схемы или активным элементом тестирования устройств. С помощью штатного ПО в АКИП-4108/1 и АКИП-4108/2 производится управление настройками встроенного генератора: выдача стандартных форм сигналов (синус в диапазоне частот  1 Гц … 1 МГц, меандр и треугольник в диапазоне 100 Гц … 1 МГц),  к выходным сигналам может быть применена функция свипирования (качание частоты). Закон качания частоты определяется пользователем: нарастание, убывание, прямой/обратный ход (нараст./убыв. или убыв./нараст.). Режимы запуска качания: однократный ход или непрерывный цикл.

Активированная функция генератора свипирования (ГКЧ) одновременно с переключением АКИП-4108 в режим анализа спектра и включённой функцией удержания пика, позволяет быстро проанализировать частотную характеристику различных фильтров и усилителей.

Для подавления шумов, в меню программного обеспечения можно включить фильтрацию нижних частот. Эта функция полезна при анализе зашумленных сигналов. После включения фильтра исчезают высокочастотные шумы, а форма сигнала остаётся неизменной (см. рисунок ниже; слева – до фильтрации, справа – после фильтрации).

Режим «Фильтрация» (слева – до фильтрации, справа – после фильтрации)

В обновлённой версии программного обеспечения появились новые возможности измерения и тестирования сигналов. Ниже приведены основные новации в структуре ПО АКИП PicoScope 6.

• «Декодирование последовательных данных» осциллографами серии АКИП-4108. При помощи ПО АКИП PicoScope возможно декодирование данных полученных с шины CAN Bus. В отличие от обычных анализаторов шин, осциллографы АКИП позволяют увидеть электрические сигналы с высоким разрешением и одновременным отображением данных (см. рисунок ниже). Декодированные данные отображаются в окне осциллографа, и для их анализа нет необходимости открывать новое окно.

Режим «Декодирование последовательных данных» на примере данных CAN шины (щелчок по изображению - увеличение)

• «Тест по маске». Это специальная функция с помощью, которой можно определить выход осциллограммы или спектра за пределы специальной зоны, которая задаётся пользователем, как маска. ПО АКИП PicoScope обеспечивает автоматическое построение масок, отслеживая захваченный сигнал, либо формирование маски вручную. Тест по маске является удобным для визуального наблюдения периодических ошибок и гличей во время отладки, для поиска дефектных блоков в процессе тестирования готовой продукции.
  

Режим «Тест по маске» (щелчок по изображению - увеличение)

• «Окно навигации по буферу». ПО АКИП PicoScope и прибор с новой прошивкой позволяет сохранять в буфер до 10.000 осциллограмм (!!!), с учётом доступной памяти осциллографа и установленного значения Кразв. При помощи навигационного окна буфера, которое визуально отображает все собранные осциллограммы в виде последовательной цепочки кадров, можно перебрать собранные осциллограммы и быстро найти необходимый участок на форме сигнала. Навигационное окно имеет три уровня масштабирования: большой, средний, малый (см. ниже).

Режим «Окно навигации по буферу»

Разработчики осциллографов АКИП, в дополнение к ПО АКИП PicoScope, предлагают ПО PicoLog призванное расширить возможности базовой программы. PicoLog превращает любой из указанных осциллографов в автоматический регистратор данных (самописец) на базе входного аналого-цифрового преобразователя (АЦП). К функции наблюдения и анализа сигналов, таким образом, добавляется регистрация данных на управляющий ПК. PicoLog обеспечивает сбор и регистрацию данных (событий) во временном интервале от нескольких наносекунд до нескольких дней. В программе можно выбрать регистрацию на жесткий диск внешнего ПК в реальном времени или запись во внутреннюю память прибора. В первом варианте, записанные данные передаются по USB интерфейсу в область хранения внешнего ПК, а минимальное время между отсчётами составляет 1 мс (что эквивалентно частоте дискретизации 1 кГц). Таким образом, можно осуществлять мониторинг в реальном времени (RealTime), в том числе контроль и сигнализирование при выходе за установленные допуски. Более того, активировав в оболочке программы сразу четыре USB-прибора АКИП, доступно формирование многоканальной системы регистрации. Максимальное число каналов сбора информации до 16 - для моделей имеющих 4 входных канала (например, АКИП-4109/2, АКИП-4110/1).

Скорость  сбора можно увеличить, выбрав второй способ – быструю регистрацию во внутреннюю память (FastBlock).  Минимальное время между отсчётами в этом случае уже составит 5 нс (!!!), но при этом отсутствует возможность мониторинга, а количество используемых приборов для регистрации ограничено критерием «для одного ПК - один USB прибор».

В  меню программы предусмотрены различные режимы визуализации, обработки и протоколирования. Задействуя ресурсы PicoLog пользователь становится обладателем компактного многофункционального инструмента «4 в 1» в составе: осциллограф, анализатор спектра, генератор сигналов, регистратор данных - без дополнительных денежных расходов или конструктивных доработок ! (обзорная статья: /info/articles/picolog.htm class=l>«Возможности USB-осциллографов АКИП™ по цифровой регистрации данных с помощью программного пакета PicoLog»).

С недавнего времени компания-изготовитель увеличила гарантийный срок эксплуатации, который теперь составляет на выпускаемые приборы – 5 лет. В комплект поставки осциллографа входят: пробники х1/х10 (2 шт.), кабель USB, адаптер питания ~220 В (АКИП-4108/1 и АКИП-4108/2), руководство по эксплуатации, CD-диск с ПО, удобный пластиковый кейс для транспортировки и хранения принадлежностей.

Комплект поставки USB-осциллографа АКИП-4108/2

Осциллографы серии АКИП-4108 в своей ценовой категории обеспечивают непревзойдённую производительность, компактность и являются эффективной заменой для традиционных лабораторных осциллографов по критерию «цена/производительность». Широкий перечень технических возможностей, функциональных режимов и пользовательских настроек позволяет использовать новинки для сервисного обслуживания, диагностики и ремонта, в научных лабораториях, а также в других измерительных  приложениях требующих полос пропускания сигналов до 200 МГц.

В соответствии с поручением Ростехрегулирования РФ проводятся испытания серии АКИП-4108, АКИП-4108/1, АКИП-4108/2 и других моделей для целей утверждения типа СИ и внесения в Госреестр СИ РФ.

Автор:  Серков Д.А.
Дата публикации:  10.03.2010