Rendimiento del osciloscopio con señales lentas de <1 Hz

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

Tengo señales que cambian lentamente típicamente en el rango de 0.1 - 1 Hz que quiero observar en un osciloscopio. Estoy midiendo cosas como temperaturas que cambian lentamente.

Al realizar cualquier cambio en el panel frontal del osciloscopio mientras observa señales lentas, estos son los 3 tipos de respuestas del osciloscopio que he observado:

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

  2. Scope borra la pantalla e inmediatamente inicia un nuevo trazo 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. Scope realiza inmediatamente la configuración del panel frontal que usted realizó y simplemente continúa con la pantalla en la nueva configuración: sin tiempo muerto de 6 a 12 segundos, sin borrado y reinicio de la traza. Solo 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 empresa 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 debo preguntar?

He buscado aquí y en foros de osciloscopios y no veo que se aborde esta característica de la operación del osciloscopio. ¿Se aborda esto en la hoja de especificaciones de un visor? ¿Qué busco? Sé que a la mayoría de la gente no le importa mucho qué tan bien va lento un osciloscopio; queremos que vayan rápido, ¿verdad? ;-) Pero agradecería si alguien pudiera indicarme dónde puedo encontrar algunas respuestas...

Gracias a todos, y de nuevo perdón por la extensión.

Olvidó incluir su configuración de base de tiempo en la pregunta. p. ej., 1 s/div le da 10 s por seguimiento, por lo que (1) una vez que se activa, continúa para finalizar el barrido, (2) el seguimiento se restablece y se vuelve a activar cuando cambia la configuración y (3) la base de tiempo se actualiza "sobre la marcha". No conozco ninguno de los instrumentos que mencionas.
A bajas frecuencias también existe otro modo de adquisición que no se activa llamado "modo de balanceo". Para adquisiciones normales o activadas automáticamente, es posible que algunos osciloscopios no muestren el búfer previo al disparo porque no saben cuándo ocurrirá el disparo.
Tienes razón, olvidé incluir la configuración de la base de tiempo. Usualmente uso de 1 a 2 seg/div para esta aplicación.
En los visores Instek, colocan un ícono de "Modo de giro" cuando el visor se muestra a velocidades lentas.
Es posible que el seguimiento no comience hasta que se reconozca una nueva señal de activación. Es posible que pueda modificar esto disparando alguna otra señal o presionando el botón en el frente "Force Trig" en algunos osciloscopios.

Respuestas (2)

Lo que sucede en el n.° 1 es que el osciloscopio está adquiriendo datos en el lado izquierdo de la pantalla, luego cambia al trazado en tiempo real (más o menos) en el lado derecho de la pantalla.

Cuando configura un punto de disparo en el osciloscopio, básicamente está diciendo que desea que el evento de disparo esté en el medio de la pantalla del osciloscopio. Entonces, eso significa que el osciloscopio debe 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 debe almacenar información en caso de que aparezca un evento desencadenante después. Por lo tanto, utiliza un búfer de rotación para asegurarse de que tiene los datos que necesita cuando los necesita.

Entonces, 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 osciloscopio captura los datos del búfer. Luego (en el modo de activación automática), el osciloscopio activará y trazará automáticamente la segunda mitad de los datos.

2: Para Instek, parece que simplemente están diciendo "olvídalo, no hemos encontrado un disparador válido, obtén nuevos datos. Y, si ocurre un evento disparador válido, tal vez lo atrapemos la próxima vez" The Keysight ( y otros osciloscopios basados ​​en búfer rotacional) le darán el disparador donde lo desee si aparece en la primera mitad de esa recopilación de datos. Instek no lo leerá como un desencadenante (que yo sepa).

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

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

Estos son algunos resúmenes perspicaces de los puntos de vista del diseño. ¡Interesante! ¡Gracias! Entonces, para un osciloscopio que utiliza el tipo de enfoque Keysight, ¿cómo forzaría esos osciloscopios al modo de balanceo? Los Insteks parecen caer en modo de balanceo automáticamente.
Si presiona el botón "adquirir" en los osciloscopios Keysight, obtiene la opción de modo normal, modo XY o modo de balanceo. La mayoría de los usuarios de osciloscopios consideran que el modo de caída automática en rollo es bastante desagradable y, por lo general, los propietarios de osciloscopios que lo hacen lo desactivan.
gracias daniel Sin embargo, en nuestros osciloscopios DSO1002A, las únicas opciones en Adquirir son Normal o Peak Detect. El rollo no es una opción. ¿Hay alguna solución para entrar en el modo de balanceo en el alcance 1002A?
Si va a "Menú/Zoom" y selecciona la base de tiempo, encontrará el modo de balanceo. ¡Disfrutar!

Como ingeniero de pruebas durante los últimos 40 años, he visto este comportamiento antes. Pero con mi experiencia en diseño, solo puedo formular una hipótesis de por qué puede ocurrir esto.

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

Las muestras por intervalo de tiempo cambiarán con la tasa de muestreo si se debe cambiar la tasa de barrido si las muestras por punto visible para utilizar la memoria disponible. Esto equivale a almacenar muchos más datos de los que se muestran, por lo que puede hacer zoom como un microscopio en el tiempo, incluso durante una traza activa lenta.

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

Pero, ¿qué sucede si la memoria vale 8 GBytes y sabe cuánto tiempo lleva recuperarla de una PC durante una reactivación de la hibernación al cargar el archivo del disco en la DRAM?

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

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

Pregunte a los demás si tienen la opción de abortar una captura de seguimiento si la escala de tiempo es más larga que X segundos para que el tiempo de actualización de la pantalla se minimice durante un cambio de 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, luego compare las hojas de datos para "Modos de diezmado"

'Diezmado' podría decir 'Diezmado 1-n', luego está Diezmado de pico a pico (también llamado 'Diezmado de detección de picos', de nuevo no es lo mismo que Modo de adquisición de detección de picos), Diezmado por agrupación, Diezmado por remuestreo, Rho Decimación cuadrática media, y algunos otros.

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

No le importa la detección de fallas, por lo que 1-n Decimation es el método preferido para su elección de DSO. Pero probablemente desee una memoria de búfer de seguimiento larga para que las tasas de captura más lentas puedan durar más tiempo sin tirar la memoria cada vez que realiza un cambio.

Así que quédese con los modelos TEK que tiene. Los detalles se complican por el hecho de que el suavizado es fundamental para evitar artefactos de fallas a baja frecuencia debido a señales que pasan el filtro adaptativo de Nyquist que cambia con cada frecuencia de muestreo. LeCroy solía tener una memoria profunda pero tasas de muestreo limitadas para simplificar la aniquilación de la pantalla sin perder los datos capturados.

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