High-speed-Digitizer mit 1 GS/s Doppelte Zeitbasis - noch präziser aufzeichnen

Eine doppelte Zeitbasis und ein spezieller Betriebs-Modus löst bei den High-speed-Digitizern von Spectrum viele Probleme der Datenaufzeichnung
Eine doppelte Zeitbasis und ein spezieller Betriebs-Modus löst bei den High-speed-Digitizern von Spectrum viele Probleme der Datenaufzeichnung.

Mit einer speziellen Betriebsart und einer zweiten Zeitbasis in High-speed-Digitizern werden viele Probleme bei der Datenaufzeichnung gelöst. Das Ganze geht über bisherige Konzepte mit segmentierten Speicherbereichen hinaus und zeigt präzise alle Details auch von ungewöhnlichen impulsförmigen und nicht-periodischen Signalen.

Eine segmentierte Datenaufzeichnung ist ein Standardmodus, den viele Hersteller für ihre Digitizer anbieten. In diesem Modus wird der Kartenspeicher segmentiert und bei jedem Triggerereignis wird ein Segment mit Daten gefüllt. Dieser Modus passt perfekt für wiederkehrende Signale wie Radar oder Sonar oder für den Produktionstest, wo zwischen zwei Datenaufzeichnungen mechanische Aktionen durchgeführt werden sollen. Der sogenannte Multiple Recording Modus von Spectrum bietet hierbei eine sehr kurze Totzeit zwischen zwei Triggersegmenten von 4 Samples (M2i Serie) bzw. 32 Samples (M3i Serie), so dass sicher gestellt ist, dass keine Triggerereignisse verloren gehen. Produkte anderer Hersteller haben hier häufig Rearm-Zeiten von mehreren 100 ms.

In einigen Fällen muss ebenso der Signalverlauf zwischen den Segmenten überwacht werden, um langfristige Änderungen oder kleine Seiteneffekte zu erkennen. Da das Streamen aller Daten mit voller Geschwindigkeit auf den Rechner eine extrem große Menge Daten erzeugt, hohe Ansprüche an die Geschwindigkeit der Schnittstelle sowie der Massenspeicher stellt und das Handling von großen Datenmengen extrem zeitaufwendig ist, besteht der Bedarf diese Daten von „geringerem“ Interesse mit einer reduzierten Abtastrate zu speichern. Der Spectrum ABA Modus offeriert diese doppelte Zeitbasis (Dual Time Base). Das eigentlich Datensegment um das Triggerereignis herum wird mit hoher zeitlicher Auflösung wie z.B. 10 ns abgetastet, während die Daten zwischen den Segmenten mit einer reduzierten Auflösung von z.B. 100 Mikrosekunden aufgenommen werden. Dabei kann das Verhältnis zwischen beiden Abtastraten per Software programmiert werden.

Wenn jetzt schnelle und langsame Daten des gleichen Eingangskanals aufgenommen werden, so ist es nötig Informationen zur zeitlichen Korrelation dieser beiden Datensätze zu bekommen. Das ABA Optionspaket von Spectrum beinhaltet daher eine Zeitstempelung (time stamp) mit einer Auflösung von einem Sample. Kombiniert man nun alle drei Quellen, so erhält man ein exaktes Overlay-Bild der beiden Datenströme. Die Professional Version der hauseigenen Messtechniksoftware SBench 6 führt die drei Datenquellen zusammen wie im Bild beispielhaft gezeigt und erlaubt es, die ABA-Daten darzustellen, zu vermessen, Trigger-Segmente anzuzeigen sowie die Timestamps darzustellen.

Das ABA-Optionspaket mit dualer Zeitbasis und Timestamps wird für eine große Palette von Datenerfassungskarten sowie Digitizern angeboten. Die verfügbaren Modelle reichen von 100 kS/s 16 Bit 16 Kanal bis hin zu 1 GS/s 8 Bit High Speed Digitizern. Alle Kanäle auf den Karten sind dabei vollständig synchronisiert mit eigenem Vorverstärker sowie eigenem ADC. Die Karten können intern synchronisiert werden, so dass Mehrkanalsysteme mit bis zu 256 synchronen Kanälen aufgebaut werden können. Dabei können alle oder einige der Karten den ABA-Modus nutzen um langsame Kanäle zu überwachen.

Die Spectrum-Karten werden mit Windows Treibern für Windows XP, Windows Vista und Windows 7, jeweils in der 32 Bit und 64 Bit Version sowie Linux 32/64 Bit Treibern, einem Satz von Programmierbeispielen sowie der Basisversion von SBench 6 ausgeliefert. SBench 6 ist die neu entwickelte Digitizer-Software dieses Herstellers, die alle per Software programmierbaren Hardware-Einstellungen unterstützt. Für die Nutzung der dualen Zeitbasis ist die Professional Version nötig. Beide Versionen sind für Windows und Linux KDE und Gnome verfügbar.

Die SPCM Treiber von Spectrum werden für die Programmierung der Karten verwendet und erlauben die flexible Anpassung an beliebige Applikationen. Der Treiber unterstützt alle M2i und M3i Karten. Zusammen mit den Treibern werden eine Reihe von Beispielen geliefert, die verschiedene Aufzeichnungsfunktionen zeigen. Die mitgelieferten Beispiele umfassen Visual C++, Borland C++, Gnu C++, Visual Basic, VB.NET, Delphi, C# und J#.

Auf diese Spectrum Hardware wird durch den Hersteller eine 2-jährige Garantie gewährt. Treiber-, Software- und Firmwareupdates sind kostenlos verfügbar genauso wie der Support direkt von den Entwicklern.