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Scope-Vielfalt wächst weiter

12. Juli 2010, 10:55 Uhr | Wolfgang Hascher

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Scope-Vielfalt wächst weiter

Oszilloskop plus Recorder

Von Yokogawa kommt eine interessante Gerätekombination aus Oszilloskop und Datenrecorder unter der Bezeichnung Scope- Corder DL 850 heraus. Das Gerät eignet sich für die Messung und Aufzeichnung von physikalischen und elektrischen Parametern in den Bereichen Leistungselektronik, Energietechnik, Mechatronik und anderen. Auch eine spezielle Automotive-Variante steht zur Verfügung.

Mit einer Abtastrate bis zu 100 MS/s erzielt das Gerät einen im Vergleich zum Vorgängermodell DL 750 zehnfach höheren Wert. Für Anwender, die z.B. keine hohe Abtastrate benötigen, stehen 16-Kanal- Scanner-Module und weitere isolierte 12- bzw. 16-bit-Module zur Verfügung. Pro Scanner-Modul können 16 unterschiedliche Eingangssignale aufgenommen werden, die untereinander nicht isoliert sind. Bei insgesamt acht Slots im Gerät (rechts in der Seitenwand) lassen sich letztlich die Signale in bis zu 128 Kanälen erfassen.

Es stehen auch 15 verschiedene Messmodule mit direkter Schnittstelle z.B. für Thermoelemente, Beschleunigungssensoren, Dehnungsmessstreifen etc. zur Verfügung. Angezeigt werden die Signale auf einem 10,4-Zoll- LCD-Bildschirm; Aufzeichnung und Dokumentation übernehmen eine Halbleiter-Festplatte und ein integrierter Thermodrucker. Auf der linken Seite des Geräts befinden sich verschiedene Schnittstellen für USB, Ethernet, e-SATA, Video, GPIB und SD-Karte.

An messtechnischen und analytischen Tools stehen die Kurvenformparameterberechnung, Mathematikfunktionen, die FFT-Transformation und andere Werkzeuge, die auch von einem modernen digitalen Oszilloskop bekannt sind, zur Verfügung. Mit einem speziellen Speicherausbau kann das Gerät mehr als 2 Mrd. Datenpunkte bei 100 MS/s pro Kanal kontinuierlich speichern. Unabhängig von der Speichergröße kann der ScopeCorder mit der GIGAZoom2-Funktion ohne Unterbrechung das Signal vergrößern oder verkleinern. Ein History-Speicher ermöglicht es, zuvor erfasste Signale innerhalb einer Liste auszuwählen, ein zweites Mal zu betrachten oder zu speichern. Dabei teilt eine intelligente Speichersegmentierung automatisch den Speicherplatz der unterzubringenden Daten nach den Anforderungen des Anwenders zu. Sobald die gewünschte Abtastrate eingestellt ist und somit der benötigte Speicherplatz feststeht, verwendet das Gerät den restlichen Speicher für die Funktion „History“.

Eine weitere Besonderheit ist die „Dual- Capture“-Funktion, die Trenddaten mit einer langsamen Abtastrate aufzeichnen und gleichzeitig kurzzeitige Phänomene mit einer höheren Abtastgeschwindigkeit über eine Trigger-Bedingung erfassen kann.

Ein wesentlicher Bestandteil für elektrische Messungen ist das bis zu einer Spannung von 1 kV galvanisch trennende isoPRO-Eingangsmodul. Wird dieses mit einer Abtastrate von 100 MS/s betrieben und mit einem 12-bit-Modul kombiniert, lassen sich z.B. energietechnische Messungen an High-Speed-Wechselrichtern aus dem Bereich der alternativen Energien durchführen.

Für den Bereich der elektromechanischen Messtechnik liefert der ScopeCorder zusätzlich eine höhere vertikale Auflösung, die Kanalisolierung, Filterung sowie eine hohe Speicherkapazität, die ein normales Oszilloskop nicht bietet. Für unbeaufsichtigte Messungen stehen schließlich neben den üblichen Triggerfunktionen auch die Betriebsarten „Action on Trigger“ und „Action on Stop“ zur Verfügung. Wird nach der Aktivierung dieser Funktionen eine definierte Bedingung erkannt, sendet das Gerät eine E-Mail, druckt die erfassten Daten aus, lässt einen Alarm ertönen oder speichert die Daten auf das gewünschte Medium. Somit sind Kurz- oder Langzeit- Erfassungen unbeaufsichtigt möglich, wobei jedoch der Benutzer über besondere Ereignisse informiert wird.

USB-Scope-Boxen: kompakt und leistungsfähig für universelle Anwendung

Mit einer USB-gekoppelten Oszilloskop-Zusatzbox sind handelsübliche Computer zu einem leistungsfähigen DSO erweiterbar, das gegenüber traditionellen Laborgeräten preisgünstiger ist. Eine USB-Schnittstelle und die aktuellen Windows-Betriebssysteme sorgen für die Verbindung, die digitalisierten Daten im Speicher des Computers lassen sich beliebig weiterverarbeiten, in unterschiedlicher Art auf dem Bildschirm darstellen und an andere Geräte weiterleiten. Der PC ist dabei die zentrale Verarbeitungs- und Anzeigeeinheit.

Beispiel für ein solches Gerät ist der Typ DSO-5200A USB von Voltcraft im Vertriebsprogramm von Conrad electronic. In zwei Kanälen können damit Signale bis zu

200 MHz bei einer Samplingrate von 250 MS/s erfasst werden. Die auf dem Bildschirm dargestellte Bedienoberfläche ist der eines herkömmlichen Oszilloskops nachempfunden. Neben dem Oszilloskop-Modus stehen auch ein Spektrumanalysator (FFT), mathematische Sonderfunktionen und Cursor- Signalvermessungen zur Verfügung. Zum Lieferumfang dieses Gerätes gehört auch eine CD, auf der sich die erforderliche Mess-Software, die auf den aktuellen Microsoft- Betriebssystemen läuft, sowie LabVIEW-Treiber mit entsprechender Anleitung befinden. Passende Tastköpfe sind als Zubehör erhältlich.

Ein neues USB-Scope mit Sampling-Betrieb findet sich im Vertriebsprogramm bei Meilhaus. Es stammt von Picoscope und nennt sich dementsprechend PicoScope 9201A. Im Gegensatz zu Echtzeit-Oszilloskopen erstellt das Sampling-Scope bekanntermaßen ein Bild eines sich wiederholenden Signals, indem Abtastungen aus einer großen Anzahl von Zyklen in der Wellenform zur Darstellung kombiniert werden. Dies ermöglicht sehr hohe effektive Abtastraten (bis zu 5 TS/s) und hohe Ablenkkoeffizienten (10 ps/div bis 50 ms/div) zu deutlich geringeren Kosten als mit einem Echtzeit-Oszilloskop vergleichbarer Bandbreite.

Das PicoScope 9201A verfügt über zwei 12-GHz-Eingangskanäle, sodass damit ein breites Spektrum an Kommunikations- Standards mit einer Bandbreite bis zu 6,6 Gbit/s analysiert werden kann, einschließlich Ethernet, SONET/SDH, FibreChannel, InfiniBand, XAUI, G.703 bis zu 155 MB und ANSI T1 bis zu STS3. Masken-Grenzprüfungen für diese und zahlreiche weitere Standards sind ebenfalls möglich. Die Analyse-Funktionen umfassen Cursor-Messungen mit hoher Auflösung, automatische Augendiagramm- Messungen mit Statistiken und die FFT.

Das Gerät hat außerdem zwei Trigger-Eingänge: einen direkten 1-GHz- Trigger und einen vorskalierten 10- GHz-Trigger. Die PC-Software wurde gegenüber der Version beim Vorgänger-Modell 9201 um über 70 neue Standard- Masken wie RapidIO mit bis zu 3,125 Gbit/s, PCI-Express mit bis zu 5 Gbit/s und Serial ATA mit bis zu 3 Gbit/s erweitert. Das Oszilloskop kann an einen beliebigen Windows- XP- oder Windows-Vista-Computer mit USB-2.0-Schnittstelle angschlossen werden.