示波器分段存儲的典型應用
發布時間:2017-04-17 責任編輯:susan
【導讀】如果一段信號每隔8小時中故障若幹次,但故障的位置和次數全都隨機。你覺得,這種信號要怎麼抓?針對空閑時間較長的脈衝信號、高頻的串行總線信號、小概率的猝發或毛刺信號,如何做到既可以長時間監控,又可高采樣率捕獲呢?本文結合測試時長8小時振動試驗,捕獲小概率失效區信號的案例,對示波器分段存儲的應用進行探討。
一、8小時振蕩檢測試驗
以振動試驗的連接器測試為例,整個過程中,監測連接器可能出現次失效區的次數,進而檢測產品是否合格。
測試需求:
整個振動試驗時長8個小時,在整個過程中連接器可能會出現0~幾十次失效區,時長是300ns以上,幅值大小不確定(正常情況下電平為1V)。
測試難點:
1、震動試驗時長8小時,示波器基於大時基錄波難以實現,並且采樣率也不夠;
2、振動實驗室噪聲幹擾較大,失效時的尖峰波形和雜波混雜在一起,不易測試失效區信號。

針對上述測試難題,示波器的分段存儲功能提供了良好的解決方案。
首先,根據異常信號的特征,設置好示波器捕獲觸發條件(包括觸發電平、觸發方式、時基、分段存儲,分段段數等),進行8個小時的振動試驗監測,捕獲異常情況如下圖:

如上圖3所示,在長達8個小時的測試周期中,共捕獲了106段異常波形,上圖為第9段和第13段的失效區異常情況及信號特征,當前采樣率仍為4GSa/s。
也就是說,分段存儲可以解決你守著示波器的問題!
二、什麼是分段存儲
fenduancunchuzaicaijiguochengzhongjinxingduocichufa,duimeicichufacaiyangdedaodeshujucunfangdaojiangcunchukongjianfenchengdeyiduanyiduanxiaodecunchuzhong。shiboqichufayicitianchongyigeduan,duanyuduanzhijiandekongxianxinhaohuoxinhaobuganxingqudebufenmeiyoubeicaijihecunchu。
原理如下圖所示:總的存儲深度分為n段,第1段用於顯示,第2段開始存儲,也就是當發生第一次觸發時采集的數據存儲到第2段存儲空間中,當第2段存儲空間存儲滿之後,結束第一次觸發,等待第二次觸發的到來,觸發後把數據存儲到第3段存儲空間中,以此類推。

如果示波器總的存儲深度為512Mpts,段數分配計算公式如下:
N=512*1024*1024/【當前存儲容量向2^n次冪取整】-1。
三、分段存儲如何設置?
如果示波器最大存儲為512Mpts,在保持4GSa/s采樣率的情況下,支持分段存儲範圍:1~524287段。
點擊【Seg】,通過調節時基檔位,在560Kpts存儲深度的狀態下,將分成255段進行存儲和采集,如下圖5:

設置觸發方式為【普通】,將觸發電平調到合適的位置,等待小概率異常信號到來。

通過手指觸碰探頭,可模擬小概率異常信號的發生,等分段存儲完成,點擊【Stop】,點擊【當前段】可通過旋轉旋鈕A/B查看所有分段存儲情況,如圖為第45段存儲的波形。

四、分段存儲的應用場合
1、低占空比脈衝或猝發信號——信(xin)號(hao)與(yu)信(xin)號(hao)之(zhi)間(jian)有(you)較(jiao)長(chang)的(de)空(kong)閑(xian)時(shi)間(jian),很(hen)多(duo)情(qing)況(kuang)下(xia),即(ji)使(shi)有(you)較(jiao)大(da)的(de)存(cun)儲(chu),通(tong)過(guo)降(jiang)低(di)采(cai)樣(yang)率(lv)的(de)方(fang)式(shi)也(ye)很(hen)難(nan)達(da)到(dao)想(xiang)要(yao)的(de)采(cai)集(ji)時(shi)長(chang),而(er)分(fen)段(duan)存(cun)儲(chu)可(ke)以(yi)很(hen)好(hao)的(de)完(wan)成(cheng)。

2、串行總線分析——串(chuan)行(xing)總(zong)線(xian)以(yi)數(shu)據(ju)包(bao)的(de)方(fang)式(shi)進(jin)行(xing)傳(chuan)輸(shu),包(bao)與(yu)包(bao)之(zhi)間(jian)空(kong)閑(xian)時(shi)間(jian)會(hui)占(zhan)用(yong)示(shi)波(bo)器(qi)寶(bao)貴(gui)的(de)存(cun)儲(chu)資(zi)源(yuan),采(cai)用(yong)分(fen)段(duan)存(cun)儲(chu),示(shi)波(bo)器(qi)可(ke)以(yi)隻(zhi)采(cai)集(ji)數(shu)據(ju)包(bao),空(kong)閑(xian)時(shi)間(jian)不(bu)采(cai)樣(yang)。在(zai)保(bao)持(chi)較(jiao)高(gao)采(cai)樣(yang)率(lv)下(xia),還(hai)可(ke)以(yi)采(cai)集(ji)較(jiao)多(duo)的(de)數(shu)椐(ju)包(bao),方(fang)便(bian)解(jie)碼(ma)分(fen)析(xi)。

分fen段duan存cun儲chu功gong能neng主zhu要yao解jie決jue了le小xiao概gai率lv異yi常chang信xin號hao的de長chang時shi間jian監jian控kong,同tong時shi又you保bao持chi高gao采cai樣yang率lv的de問wen題ti。對dui於yu有you限xian的de存cun儲chu而er言yan,若ruo想xiang采cai樣yang更geng長chang時shi間jian的de波bo形xing,隻zhi能neng降jiang低di采cai樣yang率lv,即ji使shi降jiang低di采cai樣yang率lv,也ye不bu能neng滿man足zu采cai樣yang時shi間jian長chang度du的de要yao求qiu,而er通tong過guo分fen段duan存cun儲chu,將jiang存cun儲chu分fen成cheng若ruo幹gan段duan,對dui段duan與yu段duan之zhi間jian的de空kong閑xian信xin號hao不bu觸chu發fa采cai樣yang,進jin而er保bao持chi高gao采cai樣yang率lv,也ye就jiu是shi不bu丟diu失shi信xin號hao細xi節jie信xin息xi的de同tong時shi長chang時shi間jian采cai集ji感gan興xing趣qu的de信xin號hao。
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