Пояснительная записка (1196146)
Текст из файла
ОГЛАВЛЕНИЕВведение ....................................................................................................................... 61 Принципы работы цифровых осциллографов ....................................................... 71.1 История развития осциллографов .......................................................................
71.2 Типы цифровых осциллографов .......................................................................... 81.2.1 Цифровые запоминающие осциллографы ....................................................... 81.2.2 Осциллографы с цифровым люминофором .................................................. 101.2.3 Цифровые стробоскопические осциллографы .............................................. 141.2.4 Осциллографы смешанных сигналов ............................................................. 151.2.5 Сравнение осциллографов от разных производителей ................................
162 Анализ технических характеристик осциллографов .......................................... 182.1 Полоса пропускания............................................................................................ 182.2 Время нарастания ................................................................................................ 242.3 Частота выборки .................................................................................................. 322.4 Длина записи........................................................................................................
392.5 Разрешение по вертикали АЦП ......................................................................... 442.6 Погрешность коэффициента развертки ............................................................ 49Заключение ................................................................................................................ 51Библиографический список .....................................................................................
52Перечень условных обозначений ............................................................................ 53Приложение А. Технические характеристики осциллографов GW Instek серииGDS-2000.................................................................................................................... 54Приложение Б. Analysis of oscilloscopes’ technical specifications ......................... 555ВВЕДЕНИЕИзмерительные приборы всегда были и будут важным звеном в развитиитехнологии человечества. История измерительной техники насчитываетмножество этапов – от простейшего электроскопа до современных цифровыхосциллографовигенераторов,спектроанализаторов–мощнейшихизмерительных комплексов.Сейчас измерительные приборы переходят на новый уровень развития, посуществу этот уровень унифицирует любые виды измерений.
Изготовителидатчиков конструируют их, таким образом, чтоб любая измеряемая величина,например,температура,давление,наеговыходепреобразовалосьвэлектрический сигнал и в итоге любое измерение сводиться к измерениюпараметровэтогоэлектрическогосигнала.Измерениесводитсякпреобразованию электрического сигнала в цифровой, который можно хранитьбесконечно долго, накапливать его, производить над ним цифровую обработку,анализировать, производить косвенные измерения и визуализировать.Намечается тенденция к созданию комплексных измерительных приборов.Стремительное развитие микроэлектроники позволило создавать миниатюрныевысокоинтегрированныесистемы.Наиболеераспространеннымизмерительным прибором такого типа является цифровой осциллограф.
Такойосциллограф не только отображает исследуемый сигнал, но и способенпроизводить его анализ, а также временные, амплитудные и частотныеизмерения, рассчитывать спектр, сохранять результат измерения в удобной длядальнейшей обработки форме. Однако с развитием отрасли, на рынкепоявились бюджетные осциллографы, которые могут не соответствоватьзаявленным производителем характеристикам. Последствием пользованиятакими приборами является значительная погрешность в измерениях.Цель выпускной квалификационной работы – изучение принципов работыцифровых осциллографов, анализ основных технических характеристик исвязанных с ними причин погрешностей.61 ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ЦИФРОВЫХ ОСЦИЛЛОГРАФОВ1.1 История развития осциллографовЛауреат Нобелевской премии по физике немец К.Ф.
Браун совершеннослучайно изобрел электронно-лучевой осциллограф в 1897 году. Он приложилосциллирующий сигнал к горизонтальным, а испытательный сигнал – квертикальным пластинам электрода покрытой люминесцентным составомэлектронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Пластины спроецировали приложенныеэлектрические колебания на маленький люминесцентный экран. Это открытиеположило начало созданию измерительного прибора, который постепенноулучшался в течение последующих 50-ти лет.
Инженер Говард Воллум в 1947году модернизировал прибор, впервые введя возможность управленияфункцией развертки посредством сигнала запуска, что сделало осциллографчрезвычайнополезнымприбором.оснащенныефункциейзапускаРанниемодели(синхронизации),осциллографов,начиналинеотображатьосциллограмму входного напряжения при превышении этим напряжениемрегулируемогопороговогозначения.Приотсутствииэтойфункцииосциллограф отображает множественные копии в различных местах экрана, чтоприводит к беспорядочной некогерентности или мельканию осциллограммы.Осциллографы продолжали совершенствоваться в обоих направлениях втечение многих лет, идя в ногу со стремительным прогрессом в областибыстродействующих аналоговых и цифровых полупроводниковых приборов иприкладного программного обеспечения.Цифровые осциллографы начали свой путь к всеобщему признанию вначале 1980-х годов, реализуя преимущества ускоренного аналого-цифровогопреобразования и наличия памяти для записи и отображения осциллограмм.Даже самые первые модели цифровых осциллографов обеспечивали гибкость,достаточную для реализации функций запуска, анализа и отображения,недоступных при работе с аналоговыми осциллографами.
Прогресс в областиполупроводниковых приборов и прикладного программного обеспечения7явилсяосновополагающимфакторомдляпреобразованияструктурыкомпонентов прибора из преимущественно аналоговой в преимущественноцифровую форму. Выгоды от обработки сигналов в цифровой областианалогичны оным для любых других потребительских, коммерческих илипромышленных продуктов, однако основные преимущества от этого получаютименно осциллографы. По сути, теперь они могут не только оперироватьсигналами недоступными ранее способами, но и, среди прочего, выполнятьглубокий анализ, одновременно обеспечивая соответствие постоянно растущимтребованиям высокоскоростных потоков данных. Пользователи получиливозможность производить захват событий, происходящих при выполненииопределенных условий, а также анализировать состояние системы до ихвозникновения.Теперьавтоматизированныхосциллографыиспытательныхсистем,могутаявлятьсяблагодарячастьюуправлениюпосредством локальных вычислительных сетей или Интернета результатыизмерений могут предоставляться пользователям в соседних помещениях,городах или даже на других континентах.1.2 Типы цифровых осциллографовЦифровые осциллографы выполняют две основные задачи: сбор и анализданных.
В ходе сбора данных дискретизированные сигналы сохраняются впамять, после чего выполняется анализ и вывод результатов на дисплей. Нижерассматриваются наиболее распространенные в настоящее время типыцифровых осциллографов.1.2.1 Цифровые запоминающие осциллографыОбычныйцифровойосциллографпозиционируетсякакцифровойзапоминающий осциллограф (DSO). Дисплей такого прибора относится кэкрану растрового типа, в отличие от люминофорного экрана аналоговыхзапоминающих осциллографов.DSO позволяют захватывать и просматривать события, случающиесяоднократно, например переходные процессы.
Поскольку информация о сигнале8существует в цифровом формате в виде последовательности сохранённыхбинарных значений, эти значения можно легко анализировать, архивировать,распечатывать, либо обрабатывать каким-либо иным способом, как в самомосциллографе, так и во внешнем компьютере. В этом случае для сигнала нетнеобходимости быть непрерывным; сигнал может быть отображён на экранеприбора даже тогда, когда сам он уже давно исчез.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.















