¿Se pueden usar dispositivos DAQ como osciloscopios?

Recientemente, tomé un curso de arquitectura de computadoras y me interesé en la electrónica analógica. En este momento, no puedo pagar un buen osciloscopio USB como Agilent o Cleverscope (aunque no son tan caros: $ 1500)

Tengo curiosidad por saber si los dispositivos de adquisición digital USB (DAQ) se pueden usar como sustitución temporal económica del osciloscopio. ¿Cuáles serían los inconvenientes (aparte de no tener sondas y tener que grabar los datos en la PC)?

Gracias !

Editar: algunos de los dispositivos DAQ que he visto:
http://www.ni.com/products/usb-6008/ (NI crea una matriz de diferentes DAQ USB) http://www.keithley.com/products/ data/multifunction/usb/?mn=KUSB-3100 (aunque parece que este DAQ es más adecuado para la electrónica de potencia)

Algunos osciloscopios USB que me interesan:
http://www.cleverscope.com/products/CS320A
http://www.home.agilent.com/en/pc-1418982/usb-modular-oscilloscope?nid=-34492.0&cc =US&lc=eng

También estoy interesado en las diferencias entre un DAQ y un osciloscopio, pero ¿qué hay de invertir en un osciloscopio de sobremesa? Hay algunos bastante decentes por alrededor de $ 400 y generalmente tienen una conexión USB para conectarse a la PC.
Los modelos USB que he visto tienen un ancho de banda de 100 Mhz y una resolución de 10 a 14 bits. El ancho de banda es suficiente para la electrónica analógica, sin embargo, no puede encontrar dispositivos de menos de $ 2k que tengan una resolución superior a 8 bits.
Probablemente el 99% de todos los osciloscopios digitales disponibles por debajo de $2K serán solo de 8 bits.
Los DAQ se refieren a tener un ancho de banda muy limitado, apenas suficiente para muestrear audio con calidad de teléfono.
La mayor desventaja de los osciloscopios USB, en mi opinión, es que a menudo son compatibles con las versiones actuales de Windows disponibles. Una vez que desee actualizar su Windows a una versión más reciente, el hardware del osciloscopio a menudo se vuelve inútil debido a problemas con el controlador y el software de posprocesamiento.
@jippie Estás "casi" en lo correcto. De hecho, los osciloscopios USB tienen una vida útil inherente, pero, por ejemplo, Cleverscope tiene software para 3 versiones diferentes de Windows. Además, si tienes algún conocimiento de programación, ¡es posible escribir tus propios instrumentos con facilidad!
@newprint No estoy familiarizado con Cleverscope, pero la mayoría de las veces este tipo de dispositivos tienen protocolos cerrados y software de código cerrado. ¡No se olvide del módulo del controlador USB/.dll aquí! Además, escribir su propio software desde cero no es una tarea fácil para muchas personas. He escrito software para un DVM, que es mucho más simple que un alcance, y me tomó varias semanas llegar a una herramienta útil (por otra parte, no soy un gran programador).
¿Por qué necesita más de 8 bits de resolución? Hay razones potenciales, pero suenan más como no hacer uso de la ganancia del amplificador de entrada y la configuración de acoplamiento, o intentar usar un osciloscopio como interfaz para un analizador de espectro de software en lugar de usarlo como un osciloscopio.
@starblue Gracias, también lo he visto antes. NI fabrica un dispositivo similar, pero tiene más funciones ni.com/mydaq
A 100 MS/s es mucho más rápido que los 200 kS/s de NI, y puede usarse como un osciloscopio. Hasta ahora solo lo he probado brevemente con mi generador de señales, por la respuesta de paso parece que tiene algo más de 20 MHz de ancho de banda.
@starblue Después de su comentario inicial, investigué más sobre Digilent Analog Discovery, y parece que está muy por delante de NI myDAQ. A un precio de $ 100, parece muy tentador. Desearía que tuvieran una interfaz LabView para acompañarlo (o al menos .dlls) y una versión diferente del dispositivo (mayor ancho de banda).

Respuestas (5)

Los sistemas DAQ pueden hacer osciloscopios de baja velocidad muy funcionales, con una serie de advertencias:

  • No obtendrá un rango de voltaje muy amplio. La mayoría de ellos tendrán un rango de entrada de ±10V .
  • Probablemente no admitirá la resta de compensación en las entradas, como lo hacen los osciloscopios.
  • Solo acoplado a CC, a menos que proporcione la tapa de serie.
  • Las entradas pueden ser de baja impedancia (algunas pueden tener amplificadores de búfer, en las baratas, la entrada puede literalmente conectarse al pin ADC). No es el estándar de 1MΩ que tienen los osciloscopios.

  • Más importante:

    • Las interfaces de osciloscopio basadas en PC apestan
  • Además, es probable que un DAQ ni siquiera tenga una herramienta de software tradicional similar a un osciloscopio . Es posible que tengas que escribir el tuyo propio.

De todos modos, si tiene una situación en la que tiene voltajes fijos o bajos, y no le importa hacer mucho trabajo en el extremo de la PC, un DAQ podría usarse como un osciloscopio bastante pequeño.

Sin embargo, son herramientas realmente diferentes y, si bien comparten algunas características, tienen usos previstos muy diferentes, y esto tiende a mostrarse en su enfoque y en las consideraciones de diseño del software.


También vale la pena señalar que la mayoría de los sistemas DAQ están diseñados para la adquisición de datos continua, en lugar de desencadenada. Esto significa que su frecuencia de muestreo máxima está limitada en gran medida por la interfaz que utiliza el DAQ.

Por ejemplo, USB2 solo tiene un ancho de banda de 480 Mbps (más como 400 Mbps en el mundo real). Como tal, la mejor frecuencia de muestreo que podría lograrse sería de 50 Msps (millones de muestras por segundo) con una resolución de 8 bits, y muy pocas implementaciones se acercarán siquiera a eso. En algún lugar en el rango de 1-10 Msps a 8 o 16 bits es más realista. Extraer todo el ancho de banda disponible de USB es un gran desafío.

Otra consideración es lo que vas a hacer con todos los datos. 1 Msps es una gran cantidad de datos. Si la transmisión de 1 Msps es de 16 bits, son 2 megabytes de datos por segundo o un gigabyte cada 8 minutos. No sé qué pretende hacer con este pseudoosciloscopio, pero no puede simplemente tomar muestras de cualquier manera, a menos que solo las muestre y luego las descarte de inmediato.


De hecho, he escrito una herramienta mínima de visualización en tiempo real para algunos sistemas DAQ de la marca IOtech en el trabajo. Es una especie de osciloscopio. Funciona bien, pero también diseñé todas las PCB que interactúan con el sistema DAQ, por lo que podría diseñarlas para que funcionen según las especificaciones de entrada del sistema DAQ.

Gracias por una respuesta larga y detallada. He aceptado tu respuesta como respuesta. De alguna manera, olvidé todo sobre el ancho de banda USB. Si Agilent afirma que su osciloscopio USB tiene una frecuencia de muestreo de hasta 1GSa/s, ¿cómo se las arreglan para llevar todos estos datos a la PC?
@newprint todas las muestras se toman y almacenan en el dispositivo antes de transferirlas a la PC.
@newprint: lo fundamental es que el alcance de Agilent no es continuo . Muestra durante un tiempo y luego pasa mucho más tiempo transfiriendo esos datos a la PC, durante el cual no está muestreando las entradas . Los dispositivos DAQ, casi universalmente, se diseñarán para muestreo continuo. Como tal, debe preocuparse por los problemas de ancho de banda.
Puede obtener dispositivos DAQ que toman más de 480 Mbps de datos por segundo, pero usarán una interfaz diferente, como PCI-e o cardbus.

Es probable que muchas tarjetas DAQ ADC vengan con dicho software.

Algunos (no muchos) software utilizan el puerto paralelo de la PC como analizador lógico de muy baja velocidad. Puede comprar un adaptador para hacer un "puerto paralelo" con la última PC solo con USB. Sin embargo, esto puede limitar aún más la velocidad.

Muchos programas utilizan la tarjeta de sonido de PC como osciloscopio/analizador de espectro, así como también como generador de señal. Aparentemente, estos pueden ser más adecuados para la ingeniería de EE que para el curso de arquitectura de computadoras. Permitir "experimentos" en pantalla también. Me gusta, http://www.qsl.net/dl4yhf/spectra1.html

Consulte eBay para equipos de segunda mano de bajo costo. HP y otras marcas tienen una vida útil muy larga y, en general, siguen siendo muy buenos, incluso de segunda mano.

Los 2 modelos DAQ tienen menor resolución y ancho de banda de "alta frecuencia" que la tarjeta de sonido de PC. Pueden bajar a 0 Hz CC, mientras que la tarjeta de sonido normalmente se corta a 20 Hz.

Un osciloscopio está diseñado para permitirle probar rápida y fácilmente una variedad de señales. Esto significa algunas características clave.

  1. En la mayoría de los casos, una impedancia de entrada alta para minimizar la perturbación del dispositivo bajo prueba (los osciloscopios de gama alta a menudo también tienen un modo de impedancia baja para trabajos de alta frecuencia)
  2. Un sistema que le permite cambiar rápida y fácilmente la configuración. Las perillas físicas son mucho mejores para esto que los widgets en la pantalla de una computadora.
  3. Un circuito de entrada con una amplia gama de configuraciones de voltaje que tolera configuraciones incorrectas. No quiere que su alcance explote porque lo configura en el rango de 1mV y luego pone 10V en la entrada.
  4. Opciones de activación flexibles para maximizar sus posibilidades de obtener una pantalla estable.

Los dispositivos de adquisición de datos, por otro lado, son más adecuados para mediciones a más largo plazo. Por lo general, tienen mayor precisión que los osciloscopios y están diseñados para muestrear continuamente (mientras que la mayoría de los osciloscopios solo pueden muestrear a su frecuencia de muestreo principal en ráfagas), pero tienen una etapa de entrada mucho más simple que a menudo requerirá un circuito externo para obtener las señales en el rango correcto. Depende de usted asegurarse de que los circuitos externos sean lo suficientemente tolerantes para su aplicación.

Personalmente, yo no iría allí. No especificó una pieza de equipo, pero es probable que tenga problemas de velocidad. Yo miraría algo como esto . No es muy rápido, pero con una frecuencia de muestreo de 25 MHz, puede ver fácilmente señales de 5 MHz y, teóricamente, hasta 12,5 MHz. El registrador de transitorios, el trazador de Bode y el analizador de espectro son buenas características. El generador de funciones es una ventaja adicional y, lo que es más importante, no cuesta $1500.

Personalmente, no estoy realmente impresionado con el software de Velleman y su soporte a lo largo del tiempo. Véase también mi comentario en la parte superior de la página.