Statt Analysatoren
Zähler können mehr als nur zählen
Eigenständige Counter-/Timer-Geräte findet man immer seltener auf dem Messgerätemarkt, sieht man einmal von einfachen Zählern für die Werkstatt ab. Firmen wie Chauvin Arnoux, Fluke, Keithley oder Toellner bieten schon länger keine Geräte mehr an, andere berichten von abnehmenden Verkaufszahlen. Dabei sind diese Geräte in den heutigen Versionen sehr leistungsstark und bieten umfassende Analysefunktionen, wie dieser Praxisbericht am Beispiel zweier Geräte zeigt.
Welcher Messtechniker erinnert sich nicht an die legendäre 6680er-High-Performance-Serie von Fluke, schon damals mit 50 ps Single-Shot-Auflösung, 11 Digits/s Messgeschwindigkeit und einem Fehler von jeweils 3 × 10-10 mit Rubidium-Zeitbasis? Der Grund für das Ausdünnen dieser Geräteklasse liegt sicherlich in der durchgehenden Digitalisierung heutiger Messgeräte. Hat man ein Signal erst einmal hochauflösend abgetastet („gesampelt“), kann man die erhaltenen Werte in vielerlei Hinsicht auswerten, auch für Zählzwecke oder für Zeitmessungen.
So ist es nicht verwunderlich, wenn heute Oszilloskope und Spektrumanalyzer diese Messmöglichkeiten durchweg implementiert haben, aber auch Multimeter, Pegelmessgeräte und sogar Funktionsgeneratoren auch Zähl- und Timerfunktionen anbieten.
Zähler sind heute meist schon „Analysatoren“
Aber aus gutem Grund findet man sie noch vereinzelt, die hochwertigen, separaten Timer/Counter/Analyzer. Premium-Hersteller wie Agilent oder Tektronix haben sie im Angebot. Dabei sind schon die Messmöglichkeiten moderner Werkstattgeräte längst über das Messen von Frequenzen oder Zeiten hinausgewachsen. Mittlerweile beherrschen sie fast durchweg zusätzliche Funktionen wie Ereigniszählung, Verhältnis- und Intervallmessungen, Phasen- und Burst-Messungen sowie Messungen an Impulsen wie Breite, Duty Cycle und Flankensteilheit.
Richtig interessant wird es aber, wenn anspruchsvolle Zähler/Timer zum umfassenden Analyzer ausgebaut sind. Dann kommen Statistik, mathematische Auswertungen, grafische Darstellungen wie Histogramme, Trenddiagramme oder gar Modulationsanalysen zum Tragen. Mit Hilfe von unterbrechungsfreien Messprozessen, Zeitstempeln, Cursor-Messungen, Glättungs- und Zoom-Algorithmen sowie Fouriertransformationen, die größtenteils bereits in der Firmware implementiert, teils als optionale Software angeboten werden, bedienen die Hersteller die Analyse-Nachfrage aus dem Forschungs- und Entwicklungssektor.
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Um die Leistungsfähigkeit solcher zum Analyzer gewachsenen Zähler zu illustrieren, werden hier beispielhaft die Messmöglichkeiten der Spitzengeräte von Agilent (53230A, Bild 1a) und Tektronix (FCA3120, Bild 1b) vorgestellt. Beide Zweikanal-Geräte lassen sich optional mit einem weiteren Mikrowellenkanal von 15 GHz bzw. 20 GHz ausstatten und verfügen bei Bedarf über hochstabile Zeitbasen mit einer Genauigkeits- und Stabilitäts-Abweichung von 5×10-8 bzw. 5×10-9. Die Single-Shot-Auflösung liegt bei 20 ps (Agilent) bzw. 50 ps (Tektronix), die Anzeige-Auflösung beträgt bei beiden Geräten 12 Digit/s.
Messwerte werden beim Agilent-Gerät mit 75 kS/s, beim Tektronix-Gerät sogar mit bis zu 250 kS/s im Speicher abgelegt. Solche Genauigkeits- und Geschwindigkeitswerte sind für Kalibrierzwecke außerhalb von Kalibrierlabors von großem Nutzen. Von vorrangiger Bedeutung für Timer/Counter sind aber neben den Kriterien der Frequenz- und Zeitauflösung sowie der Zeitbasisstabilität auch die bereits oben erwähnten Analyse-Kapazitäten.
- Zähler können mehr als nur zählen
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