PC und Tablet in der Messtechnik Mehr als nur Datenverarbeitung

Günstigere Messgeräte

Es gibt aber auch Messgeräte, die ohne Computer gar nicht funktionieren können. Da sind einmal Messkarten, die auf dem PCI-Express-Standard und ähnlichen beruhen. Andere Messgeräte werden über USB oder Ethernet an den PC angeschlossen. In jedem Fall haben die Geräte keinen eigenen Bildschirm und keine oder nur wenige Bedienelemente. Die gesamte Steuerung und die Anzeige der Ergebnisse erfolgen über den PC. Auch Rechenleistung und Speicher des Computer können für die Messung verwendet werden. Wenn der PC so einen Teil der Arbeit des Messgeräts übernimmt, kann dieses deutlich günstiger hergestellt werden als ein Standalone-Gerät mit vergleichbaren Spezifikationen.

Besonders bei Oszilloskopen wird gerne auf den PC zurückgegriffen, zum Beispiel bei den Cleverscopes (Bild 1) des gleichnahmigen neuseeländischen Herstellers. Im deutschsprachigen Raum sind die Oszilloskope beim Distributor Alldaq erhältlich. Die 2-Kanal-Box-Oszilloskope der CS32xA-Serie werden je nach Modell via USB oder Ethernet mit dem PC verbunden. Die Oszilloskope sind mit einem 10-bit-, 12-bit- oder 14-bit-A/D-Umsetzer ausgestattet, der mit 100 MS/s abtastet. Die Ausführungen mit Logikanalysator verfügen über acht Digital-Eingänge. Alle analogen und digitalen Kanäle können simultan aufgezeichnet werden mit einer Speichertiefe von 4 oder 8 MS.

Da ein Großteil der Oszilloskopfunktionen in Software umgesetzt wird, können solche USB-Oszilloskope meist auch in anderer Funktion eingesetzt werden. Die CS32xA-Oszilloskope können auch als Spektrumanalysator verwendet werden und bieten optional auch einen Signalgenerator (0 bis 10 MHz, Sinus, Rechteck, Dreieck), einen isolierten Sinusgenerator (0 bis 65 MHz Sinus) oder einen 8-Kanal-Logikanalysator für den Mixed-Signal-Betrieb.

Ein Paradebeispiel dafür, dass man auch verschiedene Geräte über Software definieren kann, ist das Messgerät Virtual Bench von National Instruments (Bild 2). Das Software-basierte 5-in-1-Messgerät vereint ein Mixed-Signal-Oszilloskop, einen Funktionsgenerator, ein Digitalmultimeter, ein regelbares Gleichstromnetzteil sowie digitale Ein- und Ausgänge. Die gerade neu vorgestellte Version verfügt über eine erhöhte Bandbreite von 350 MHz und vier analoge Kanäle. Virtual Bench eignet sich vor allem für die Charakterisierung und das Debugging von neuen Entwürfen und automatisierten Prüfsystemen. Die benötigte Software steht für PC oder iPad kostenlos zur Verfügung. Der Anschluss erfolgt über Ethernet, USB oder WLAN.

Einfachere Bedienung

Wenn die Steuerung des Messgeräts über den Computer läuft, kann in vielen Fällen auch die Bedienoberfläche variiert werden. In der Software kann sich der Anwender die verschiedenen Elemente so anordnen, wie er sie braucht, beziehungsweise nur die Informationen anzeigen lassen, die er wirklich wissen muss. Mit einem Touchscreen – vor allem bei Tablet und Smartphone – wird die Bedienung intuitiver. Zwar setzen sich auch in Messgeräten wie Oszilloskopen Touchscreens immer mehr durch, doch die Nutzung von Tablet oder Smartphone ermöglicht den gleichen Effekt günstiger und einfacher.

Beim Datenlogger Almemo 500 von Ahlborn (Bild 3) wird das Tablet sogar gleich mitgeliefert. Messdatenvisualisierung und Konfiguration erfolgen mit der vorinstallierten App auf dem Tablet oder über das Web-Interface mit einem anderen Gerät mit Webzugang. Die Kommunikation erfolgt dabei mit Hilfe eines integrierten WLAN-Hotspot oder über ein bestehendes WLAN oder LAN.

Der Anschluss unterschiedlicher Sensortypen wird durch galvanisch getrennte, voneinander unabhängige Messeingänge ermöglicht, wobei auch vorhandene Sensoren über die Almemo-Stecker angeschlossen werden können. Die Standardversion bietet 20 Eingänge, bei Verwendung der neuen D7-Fühlergeneration sind bis zu zehn Kanäle pro Messeingang möglich. Der Logger misst zeitsynchron mit einer Geschwindigkeit von bis zu 4000 Messungen pro Sekunde.