Nowoczesne oscyloskopy laboratoryjne to obecnie urządzenia niewielkie i lekkie, łatwe w przenoszeniu i obsłudze, z dużym i czytelnym ekranem, różnorodnymi funkcjami, a przy tym, co też ważne, tanie, i to tańsze niż ich odpowiedniki z zasilaniem bateryjnym i funkcjami samochodowymi. Niniejszy artykuł jest drugim z kolei, przedstawiającym funkcje i własności oscyloskopu cyfrowego 3022C (fot.), sprzedawanego pod marką Labimed i znajdującego się w ofercie firmy Labimed Electronics. W poprzednim artykule omówiono zagadnienia dotyczące zakresów regulacji czułości i podstawy czasu, wyświetlania, wyzwalania i automatycznego ustawiania; w bieżącym natomiast przedstawiono funkcję pomiaru automatycznego, system pamięciowy, różnorodne funkcje użytkowe, w tym też transmisję danych. W tablicy załączonej do artykułu przestawiono podstawowe dane techniczne oscyloskopu.

Pomiar automatyczny
Funkcje automatyczne to jedna z wielu istotnych własności różniących nowoczesny oscyloskop cyfrowy od konstrukcji wcześniejszych zarówno cyfrowych, jak i analogowych. Ma je też oscyloskop 3022C. Oprócz wymienionego już automatycznego konfigurowania przed pomiarem, przydatną funkcją jest pomiar automatyczny. Ze względu na to, że oscyloskop wykorzystuje do obliczeń punkty tzw. rekordu, wyniki takich obliczeń są dokładniejsze niż odczytane na skali lub otrzymane z użyciem kursorów ekranowych. Użytkownik oscyloskopu 3022C ma do dyspozycji trzy podstawowe typy pomiaru, tj. pomiar napięcia, czasu i opóźnienia, co daje w sumie trzydzieści dwa parametry charakteryzujące wyświetlany przebieg. Użytkownik nie musi przy tym pracochłonnie śledzić szczegółów i kształtu przebiegu. Ze względu na brak miejsca nie ma tu możliwości wyszczególnienia wszystkich mierzonych parametrów. Wystarczy wspomnieć, że dla wyświetlonego przebiegu impulsowego można otrzymać napięcia podstawy i szczytu, wyskok napięcia (przepięcie), wartości maksymalną, minimalną, średnią i międzyszczytową, czasy narastania i opadania, szerokość, współczynnik wypełnienia, okres oraz parametry opóźnienia liczone kolejno między wszystkimi typami zboczy impulsu.
Należy przy tym zaznaczyć, że oscyloskop 3022C wyświetla w postaci cyfrowej wyniki pomiaru jednocześnie pięciu parametrów.

System pamięciowy
Pamięć oscyloskopu 3022C jest podzielona na trzy bloki umożliwiające zmagazynowanie w nich dwóch przebiegów odniesienia (referencyjnych), dwudziestu wstępnych ustawień konfiguracyjnych i dwudziestu przebiegów wyświetlonych tzw. przebiegów użytkownika. Wszystkie te dane można w razie potrzeby, np. w celu porównania, przywołać na ekran. Na płycie czołowej jest umieszczone gniazdo interfejsu USB typu „host USB”. Umieszczając w tym gnieździe przenośną pamięć USB, można zapisywać na niej dane konfiguracyjne, dane przebiegów, obrazy przebiegów oraz pliki w formacie CSV (używane przez arkusz kalkulacyjny MS Excel). Zapisane w pamięci USB dane konfiguracyjne i przebiegów można w dowolnym momencie przywołać z niej na ekran oscyloskopu 3022C, w tym też innego egzemplarza oscyloskopu tego typu. Dane obrazów i pliki CSV nie mogą być odczytywane na oscyloskopie, lecz można je otwierać na komputerze z zainstalowanym dedykowanym oprogramowaniem użytkowym. Zestawy nastaw konfiguracyjnych są przechowywane w nieulotnej pamięci oscyloskopu 3022C. W momencie wyłączenia zasilania oscyloskopu konfiguracja bieżąca jest automatycznie zapisywana i przywoływana również automatycznie po następnym włączeniu zasilania. W pamięci oscyloskopu jest też przechowywany zestaw nastaw fabrycznych, dzięki czemu zawsze można je przywrócić.

Funkcje użytkowe
System funkcji użytkowych obsługuje się za pomocą czterostronicowego menu ekranowego „Utility”. Dzięki niemu można dostosować oscyloskop do swoich indywidualnych potrzeb. Korzystając z pierwszej strony menu „Utility”, można wyświetlić zestawienie nastaw oscyloskopu, włączyć lub wyłączyć dźwiękowe potwierdzenie naciśnięcia przycisku, włączyć lub wyłączyć częstościomierz sprzętowy oraz wybrać język napisów wyświetlanych na ekranie. Na drugiej stronie menu „Utility” są dostępne funkcje: kalibracji własnej, testu własnego (testy ekranu, klawiatury i diod LED), konfiguracji drukowania i wyboru urządzenia dołączonego do portu USB (drukarki lub komputera). Kolejna, trzecia strona służy do: uaktualniania oprogramowania firmowego oscyloskopu, wyboru funkcji selekcji „dobry-zły”, konfigurowania funkcji rejestratora i ustawień urządzeń wejścia/wyjścia (szybkości transmisji danych). Na czwartej, ostatniej stronie menu „Utility” włącza się i wyłącza funkcję kalibracji własnej oscyloskopu i wybiera czas zadziałania wygaszacza ekranu.

- funkcja selekcji „dobry-zły”
Z przydatnych funkcji udostępnianych z menu „Utlity” warto zwrócić uwagę na funkcję selekcji „dobry-zły” (Pass/Fail). Funkcja ta pozwala na automatyczne monitorowanie sygnału przez stałe porównywanie go z wcześniej zdefiniowaną maską. Definiowanie maski polega na określaniu granic obszaru, w którym powinien mieścić się przebieg sygnału, aby był oceniony jako „dobry”.
- rejestracja przebiegu
Oscyloskop może rejestrować przebiegi doprowadzane do wejść obu kanałów, przy czym maksymalna długość tego procesu wynosi 2500 ramek. Rejestrację przebiegu może też włączać samoczynnie funkcja selekcji „dobry-zły”. Pozwala to na wychwytywanie nietypowych sygnałów (np. zakłóceń) w trakcie długoterminowego procesu oczekiwania na pojawienie się takiego zjawiska, bez potrzeby stałego, uciążliwego obserwowania ekranu. Użytkownik w procesie konfigurowania funkcji rejestracji może ustawić odstęp czasowy między kolejno rejestrowanymi ramkami oraz maksymalną ich liczbę. Zarejestrowane ramki może następnie odtwarzać w trybie jednorazowym lub w pętli, może też wybierać odstęp czasowy między odtwarzanymi ramkami. Osobną własnością oscyloskopu 3022C jest funkcja rejestratora. W trybie tym oscyloskop zapisuje przebieg sygnału wejściowego jak typowy rejestrator przemysłowy, tj. w sposób ciągły i w pamięci wewnętrznej (w tym przypadku o pojemności 6 MB). Po zakończeniu rejestracji użytkownik może obserwować wybrany fragment przebiegu, przesuwając przebieg w lewo lub prawo. Użytkownik konfigurując proces rejestracji może też wybrać tryb „ModeRoll”, w którym rejestrator zapisuje w sposób ciągły, a „stare” dane są zastępowane „nowymi” lub „Single Sweep”, w którym rejestracja zatrzymuje się w momencie zapełnienia pamięci wewnętrznej (pojemność 6 MB). Wyniki rejestracji zależnie od wyboru obserwuje się na pełnym ekranie lub podzielonym na dwie części, tj. na górnej połówce ekranu przebieg z kanału 1, a na górnej połówce przebieg z kanału 2. Inne opcje do wyboru to tryb odświeżania „One by one”, w którym przebieg jest odświeżany w trakcie odtwarzania z lewa na prawo oraz „Roll”, w którym w trakcie odtwarzania jest odświeżany cały przebieg zgodnie z czasem pobierania danej ramki.

Niektóre zastosowania pomiarowe oscyloskopu
Zastosowań pomiarowych oscyloskopu cyfrowego jest wiele. Z ważniejszych warto wymienić: wychwytywanie pojedynczych sygnałów (np. krótkotrwałych impulsów), wydzielanie sygnału użytecznego z sygnałów zakłócających lub szumów, automatyczny pomiar częstotliwości i wartości międzyszczytowej sygnału itd.

Interfejsy
Oscyloskop 3022C wyposażono w komplet nowoczesnych interfejsów umożliwiających dwukierunkową transmisję danych. Na płycie przedniej, w wygodnym dla użytkownika miejscu, pod ekranem umieszczono gniazdo interfejsu „host USB” przeznaczonego do obsługi przenośnych pamięci typu flash-USB o funkcjach zapisu-odczytu i uaktualniania oprogramowania. Na płycie tylnej oscyloskopu umieszczono natomiast złącza trzech interfejsów: „device USB” – do obsługi drukarek kompatybilnych z PicBridge i zdalnego sterowania z klawiatury komputerowej, „RS-232C” – do współpracy z komputerem oraz gniazdo BNC, przez który wyprowadza się sygnał selekcji typu „dobry-zły”.

Wyposażenie oscyloskopu 3022
Wraz z oscyloskopem producent dostarcza: dwie sondy oscyloskopowe (pasmo 60 MHz, przełącznik tłumienia 1:1/1:10), CD z programem użytkowym EasyScope 3.0 oraz przewód USB do połączenia oscyloskopu z komputerem. W ofercie firmy Labimed Electronics jest też oscyloskop cyfrowy 3102C (2 kanały, pasmo 100 MHz, próbkowanie 1 GSa/s).

mgr inż. Leszek Halicki