7. diel - Výpočet obsahu krivky v X-Y zobrazení

Technický seriál, ktorý poskytuje budúcemu užívateľovi osciloskopu určitý náhľad pri výbere nového prístroja. Upozorňuje na obmedzenia a úskaly, ktoré zostávajú často skryté. Potom sa ľahko stane, že zákazník objaví tieto obmedzenia, až keď sa svojim novým osciloskopom začne skutočne pracovať.

Technická séria – Rady a typy pri výbere osciloskopu

Autor Bohumil Vítovec 

Mnoho aplikácií zahŕňajúcich cyklické javy vedie k potrebe určiť oblasť ohraničenú krivkou v zobrazení X-Y.

Typickým príkladom je strata energie na cyklus v magnetickom jadre, ktorá je úmerná ploche uzavretej grafom intenzity magnetického poľa oproti hustote prúdu. Túto oblasť možno ľahko automaticky merať pomocou matematických funkcií dostupných v osciloskopoch Teledyne LeCroy.

Plocha uzavretá v grafe XY sa môže vypočítať takto:

Osciloskop má údaje pre obe stopy ako funkciu času, t. Premenné možno zmeniť v integráli a vypočítať plochu na základe získaných stôp.

Aby sme mohli tento postup implementovať v osciloskope, musíme diferencovať jednu zo stôp, potom ju vynásobiť druhou stopou a integrovať výsledok.

Integrál hodnotený počas 1 cyklu periodického chodu sa rovná ploche zahrnutej do grafu X-Y.

Obrázok 1: obsah kruhu=Pi (0.7558/2)^2=0.4486 V^2

Obrázok 1 znázorňuje graf X-Y obklopujúci kruhovú oblasť. Na základe geometrie displeja meranej pomocou kurzorov X-Y môžeme určiť uzavretú oblasť ako test vyššie opísaného procesu. Kurzory relatívnej amplitúdy merajú priemer kruhu ako 756 mV.

Na obrázku 2 je skutočný výpočet vykonaný s veľmi zhodnými výsledkami. Plošný parameter krivky produktu (F2) v tej istej oblasti (jeden cyklus vstupnej krivky) vytvára rovnaký výsledok.

Obrázok 2: Vypočítaný obsah =0.449 V^2​

Niekoľko rád na maximalizáciu presnosti:

S cieľom minimalizovať hluk by sa malo počítať s minimálnym počtom bodov. V nasledujúcich príkladoch boli matematické operácie vykonané s použitím 500 bodov.

Maximalizujte vstupné signály v dynamickom rozsahu pomocou variabilného tlmenia. Obrázky 3 a 4 obsahujú ďalší príklad využívajúci ľahko overiteľnú postavu, štvorec. Geometrická plocha sa stanoví odčítaním kurzoru X-Y ako 0,284 V2. Výpočet plochy vedie k výsledku 0,285 V2, ako sa odčíta z poľa indikátora kurzora pre matematickú stopu F3 (integrál).

 Obrázok 3

Obrázok 4

Osciloskopy Teledyne LeCroy ponúkajú vysokú úroveň funkčnej integrácie, ktorá je v tejto aplikácii evidentná. Nastavenie displeja X-Y zahŕňa kartézske aj polárne súradnicové kurzory, čo uľahčuje referenčné meranie. Matematické funkcie je možné rozrezať, čo umožňuje až 16 simultánnych matematických operácií (v závislosti od modelu) naraz.

V tomto seriáli si nekladieme za cieľ posúdiť, ktorá značka je alebo nie je najlepšia. Chceme len upozorniť čitateľov na časté obmedzenia a úskaly, ktoré nemusia byť na prvý pohľad pri výbere osciloskopu pre vašu prácu zjavné. Chceme vám poskytnúť určitý pohľad pri výbere nového osciloskopu. Informácie, ktoré v seriáli uvádzame, vychádzajú z našich dlhoročných skúseností s osciloskopmi a predovšetkým s prístrojmi Teledyne LeCroy, z verejne dostupných informácií a technickej dokumentácie ostatných výrobcov. Aby sme sa nezaoberali touto problematikou len v teoretickej rovine, zameriame sa na technické parametre prístrojov a rôzne spôsoby merania. 

Obsah tohto seriálu môžete tiež ovplyvniť! Vítame vaše pripomienky, návrhy tém, vaše skúsenosti, ktoré môžete poslať na e-mail bohumil.vitovec@blue-panther.cz.

Rovnako nás môžete kontaktovať, ak potrebujete radu na mieru.

Ďalši diel / Všetky diely