Aus Messwerten mehr herausholen

In der Labormesstechnik nimmt die Funktionsvielfalt von Messsystemen und Stand-alone-Geräten weiter zu. Auffällig ist vor allem: Die Software bringt die meisten Diagnose-Erweiterungen. Aus Messwerten ist dadurch heutzutage viel mehr herauszuholen als früher noch.

In der Labormesstechnik nimmt die Funktionsvielfalt von Messsystemen und Stand-alone-Geräten weiter zu. Auffällig ist vor allem: Die Software bringt die meisten Diagnose-Erweiterungen. Aus Messwerten ist dadurch heutzutage viel mehr herauszuholen als früher noch.

Präzision, Auswertevielfalt und Diagnosesicherheit werden heute im Wesentlichen durch Software-Routinen gewährleistet. Und das früher zu „Analog-Zeiten“ noch häufige Kalibrieren entfällt mittlerweile auch bei den meisten Instrumenten. Hier eine Übersicht zu einigen interessanten Neuentwicklungen.

HF-Spektren „live“ beobachten

Mit der raschen Verbreitung digitaler HF-Anwendungen sind die Messanforderungen, etwa bei der Mobilkommunikation oder der Frequenzspektrum-Verwaltung, auf ein Maß angestiegen, für das die klassische Spektrum- und Vektorsignalanalyse nicht mehr ausreicht. Digitale HF-Signale arbeiten nämlich mit komplexen Modulationsverfahren und zeigen oftmals abrupte Änderungen, springen beispielsweise zwischen verschiedenen Kanälen hin und her (Frequenz-Hopping) oder zeigen kurzzeitige Spitzen und verschwinden dann wieder. Durch diese transienten, zeitveränderlichen Übertragungsverfahren wird eine gegenseitige Störung von HF-Geräten vermieden, außerdem maximieren sie die Spitzenleistung. Der „Pferdefuß“ für den Messtechniker: Ihre Erkennung ist in vielen Fällen unmöglich. Das Auffinden und die physikalische Ortung von HF-Sendern, die unerwünschte Störungen des Funkspektrums verursachen, kann so z.B. ein extrem anspruchsvolles Problem darstellen, vor allem dann, wenn es auf Risiko-Eindämmung und kurze Reaktionszeiten ankommt. Und oft muss das auch noch portabel geschehen. Ein kompakter Spektrumanalysator, den man aus dem Labor schnell mal mitnehmen kann, wäre hier gefordert.

Um nun die Leistung eines Labor-Spektrumanalysators auch in einem solchen handlichen Kompaktformat zu bieten, damit man z.B. HF-Probleme bei Digital-Wireless-Standards wie WiFi, WiMAX, UWB oder UMTS lösen kann, hat Tektronix (www.tek.com) die Spektrum-Analysatoren der Serie SA2600, (Bild 1) entwickelt.

Sie wollen die Möglichkeiten der schnellen Signaldarstellung, wie sie mit der Tek-eigenen DPX-Technik schon in Oszilloskopen angeboten wird, auch im Handheld-Spektrumanalyse-Bereich nutzbar und somit Spektren „live“ in Echtzeit sichtbar machen. Die Geräte bieten einen Frequenzbereich von 10 kHz bis 6,2 GHz, 20 MHz Bandbreite und –153 dBm DANL (Displayed Average Noise Level) und können noch transiente Signale von minimal 500 μs mit 100-prozentiger Wahrscheinlichkeit sichtbar machen (der bereits vor einigen Monaten vorgestellte, gleich aussehende H600 erfasst gar noch Ereignisse bis herunter zu 125 μs).

Der Preis für den SA2600 liegt bei 19 000 Euro (H600: 32 300 Euro).

In vielen Laborumgebungen sind optoisolierte und damit auch potentialgetrennte Messaufbauten notwendig. Hierzu hat LDS Nicolet (www.ldsgroup.com) unter der Bezeichnung Isobe5600 ein optisch isoliertes Übertragungssystem (Bild 4) nun in einer neuen Version konzipiert, die nicht nur kleiner ist als das Vorgängermodell, sondern dank digitaler Signalübertragung über höhere Störsicherheit verfügt und auch eine Standzeit der Batterie von 24 Stunden hat. Ein Lichtwellenleiter zwischen der Sende- und der Empfangseinheit des Systems gewährleistet die zuverlässige Potentialtrennung und gefahrloses Messen. Bis zu vier Sendeeinheiten lassen sich über solche LWL an eine Empfangseinheit anschließen. Ausgestattet mit Display und multifunktionalem Drehknopf, hat die Empfangseinheit alle Bedienelemente, um die abgesetzt aufgebauten Sendeeinheiten aus sicherer Entfernung gezielt für eine Messung einzustellen. Das Messsystem bietet neun Messbereiche von ±100 mV bis ±50 V. Die Messbandbreite beträgt 20 MHz, womit nicht nur Messungen an DC-Signalen oder bei Netzfrequenz abgedeckt sind, sondern auch z.B. Analysen an hochfrequent getakteten Schaltnetzteilen und Motorsteuerungen.