Pāriet pie satura

PicoScope mokykla: papildoma pamoka (Scope School Extra)

Papildoma pamoka suteikia Pico galimybę pridėti dar daugiau informacijos prie mūsų „Scope School“ straipsnių, kurių, atrodo, daugėja lygiai taip pat, kaip ir pačios PicoScope funkcijų.

„Scope School Extra“ tęsia ten, kur baigėsi „Scope School 3“: atveria daugiau programinės įrangos galimybių, leidžia iš savo PicoScope išgauti absoliučiai viską ir suteikia naudotojams galimybę pritaikyti osciloskopą savo reikmėms.

Matematiniai kanalai (math channels)

Vien šių žodžių paminėjimas anksčiau kėlė man baimę, nes Math reiškia skaičiavimus, o kas gi turi laiko skaičiavimams? Čia jaudintis nereikia, nes programinėje įrangoje jau įdiegti skaičiavimai, kurie tą baimę pašalina ir suteikia galimybę supaprastinti ekrane matomus duomenis.

Tipinis ir labai naudingas matematinis kanalas būtų A-B, t. y. tiesiog B kanalo įėjimo signalo vertė, atimta iš A kanalo vertės.

Norėdami pasiekti Built-in (integruotus) matematinius kanalus, pasirinkite Tools>Math Channels ir pažymėkite langelį šalia A‑B.

Kam mums reikia matematinių kanalų?

Žemiau pateiktas tik vienas pavyzdys, kaip matematinis kanalas A-B gali padėti technikui, atskleisdamas CAN pranešimo sutrikimą, atsiradusį dėl komponento gedimo. Atėmus CAN LO iš CAN HI, atskleidžiamas fizinis pranešimo lygmuo, esantis pradiniame įraše. 

Matematinis kanalas A-B puikiai parodo naują funkciją, atsiradusią su visiškai naujais 4225 ir 4425 „Automotive“ PicoScope osciloskopais. Prisiminkite starterio įtampos kritimo matavimą voltmetru per pagrindinį maitinimo laidą. Tradiciškai tai būtų atliekama teigiamą matavimo laidą prijungiant prie akumuliatoriaus pliuso, o neigiamą – prie starterio 30 gnybto (pagrindinio jungimo gnybto). Starteris būtų įjungtas, o voltmetro rodoma vertė parodytų įtampos kritimą starterio kabelyje.

Ankstesniuose 4000 serijos osciloskopuose visi įėjimai turėjo bendrą masę. Prijungus bet kurio kanalo matavimo laido masės kabelį prie akumuliatoriaus minuso, taip pat būtų įžeminti ir likę osciloskopo BNC lizdai. Tai tinka visiems matavimams, atliekamiems masės (0 V) atžvilgiu, tačiau aukščiau aprašytame teste masės laidas prijungtas prie +12 V. Norint atlikti šį testą ankstesniu 4000 serijos osciloskopu, reikia panaudoti 2 kanalus. A kanalas prijungiamas prie akumuliatoriaus teigiamo gnybto, B kanalas – prie starterio 30 gnybto, o matavimo laido masės kabelis – prie akumuliatoriaus neigiamo gnybto. Variklis sukamas starteriu ir nuskaitomos 2 įtampos vertės: prie akumuliatoriaus ir prie starterio. Naudodami matematinį kanalą (A-B) galime apskaičiuoti įtampos kritimą. 

Naudodami visiškai naują 4000 serijos osciloskopą su plaukiojančios masės (floating ground) įėjimais, įtampos kritimo testą galime atlikti taip pat, kaip voltmetru (naudodami tik vieną kanalą).

Terminas floating (plaukiojantis) apibrėžia kiekvieno BNC lizdo architektūrą.

Prijungus mūsų matavimo laido masės kabelį prie akumuliatoriaus minuso arba prie +12 V, likę BNC lizdai nebėra sujungti su mase arba su +12 V. Kiekvienas BNC lizdas dabar gali būti prijungtas prie ±30 V atskaitos įtampos kėbulo masės atžvilgiu. Šiuo atveju osciloskopas nuskaito įtampos kritimą sukant variklį starteriu be matematinio kanalo ir naudodamas tik vieną kanalą, todėl likusius kanalus galima panaudoti papildomiems matavimams. Pavyzdžiui, A kanalas prijungtas kaip voltmetras, o B kanalas galėtų būti prijungtas prie alkūninio veleno jutiklio, matuojamo masės atžvilgiu (stebint sukimo starteriu greitį).

Nors turime nemažai integruotų matematinių kanalų, ribų iš tikrųjų nėra – technikas gali sukurti bet kokį matematinių lygčių derinį, kad apskaičiuotų skaitmeninių oro srauto matuoklių dažnį, variklio apsukas iš išmetamųjų dujų pulsacijų ar važiavimo greitį iš ABS ratų greičio jutiklių – ir tai tik keli pavyzdžiai.

Individualūs zondai (custom probes)

Klausimas, kurį dažnai užduoda PicoScope įsigyjantys klientai: „Ar mano turimi zondai veiks su PicoScope?“ Daugeliu atvejų atsakymas beveik visada yra taip. PicoScope programinė įranga turi funkciją, leidžiančią naudotojams pridėti savo zondų papildomai prie jau įdiegtųjų, kurių asortimentas apima slopintuvus, sroves reples ir slėgio keitiklius. Norėdami pasiekti individualių zondų funkciją, pasirinkite Tools>Custom Probes ir New Probe

Dabar atsidarys individualaus zondo vediklis ir užduos visus reikiamus klausimus, kuriuos osciloskopui reikia žinoti, kad teisingai atvaizduotų jūsų zondo vertes. Tarkime, turite senesnes srovės reples, kurių išėjimas 100 mV/A – jūsų bus paprašyta pasirinkti rodomus vienetus, reikiamą mastelio nustatymo būdą, matuojamų verčių ribas, pvz., ±10 A, reikalingą filtravimą ir galiausiai replių pavadinimą, pagal kurį jas atpažinsite savo zondų bibliotekoje (My old probe).

Filtravimas

Filtravimas suteikia naudotojui galimybę pašalinti iš signalo formos triukšmą, kuris kitu atveju trukdytų tinkamai įvertinti signalo formą. Terminas „triukšmas“ reiškia signalo formos sritis, kuriose matoma kitų grandinių įtaka matuojamam įtaisui. Triukšmui apibūdinti dažnai vartojamas žodis „trikdžiai“, nes pasitaiko atvejų, kai aplinkos poveikis gali indukuoti triukšmą mūsų signalo formoje.

Tipinis triukšmui jautrus signalas būtų deguonies jutiklio išėjimo signalas, kurio įtampa labai maža (0,1–0,9 V), o dažnis labai žemas – maždaug 1 Hz. Dabar įsivaizduokite variklio skyriaus aplinką su veikiančiomis aukšto dažnio, aukštos įtampos komutuojamomis grandinėmis, tokiomis kaip atsakingos už degimo ir įpurškimo įvykius. Šių grandinių poveikis mūsų silpnam deguonies jutiklio signalui gali padaryti užfiksuotą signalo formą neatpažįstamą.

PicoScope Low Pass Filtering (žemų dažnių pralaidos filtravimo) parinktis leidžia naudotojui filtruoti (nerodyti) aukšto dažnio signalų, kad būtų atskleistos tik dominančios detalės. Žemų dažnių pralaidos filtras nufiltruoja aukšto dažnio triukšmą ir į osciloskopo ekraną praleidžia tik žemus dažnius.

Žiūrėkite pavyzdžius žemiau: 

Low pass filtravimas – tik vienas iš galimų filtravimo būdų pavyzdžių. Naujasis 4000 serijos osciloskopas turi integruotą pasirenkamą 20 kHz aparatinį low pass filtrą visuose kanaluose, taigi signalas filtruojamas dar prieš pasiekiant ekraną – prieš įrašymą, o ne po jo.

Slopinimas (atenuacija)

Nors PicoScope gali matuoti labai plataus diapazono įtampas, turime nepamiršti maksimalios įėjimo įtampos, kad nesugadintume osciloskopo vidinių grandinių. Iki šiol ankstesnio 4000 serijos osciloskopo maksimali įėjimo įtampa buvo 100 V, o su naujuoju 4000 serijos modeliu ji padidinta iki 200 V, todėl matuojant tokius įtaisus kaip purkštukai ir pan., slopinimo nebereikia.

Čia mus gali užklupti indukuotos įtampos, atsirandančios visada, kai apie ritės apviją suyra magnetinis laukas. Puikus pavyzdys – degimo ritė, kurios pirminėje apvijoje gali atsirasti daugiau nei 300 V indukuota įtampa, kai 12 V maitinimas atjungiamas.

Matuodami tokio pobūdžio grandines, naudojame su PicoScope komplektais tiekiamus slopintuvus. Įsivaizduokite slopintuvą kaip žeminantį transformatorių: kad ir ką paduosite į slopintuvo įėjimą, signalui praeinant jis bus sumažintas nurodytu koeficientu.

Naujuose 4000 serijos osciloskopuose naudojami x10 slopintuvai, leidžiantys sumažinti įėjimo įtampą 10 kartų. Pvz., 300 V įtampa, paduota į slopintuvą, į osciloskopą praleis tik 30 V, taip apsaugodama prietaisą. 300 V per x10 slopintuvą duoda 30 V į osciloskopą (300 V / 10 = 30 V).

Matuodami tokio pobūdžio aukštas įtampas, turime informuoti osciloskopą, kad prijungtas slopintuvas. Tai leis osciloskopui perskaičiuoti įėjimo įtampą ir ekrane rodyti teisingas vertes.

ConnectDetect®

Kiek kartų buvote įsitikinę radę gedimą pagal nuskaitytą įtampos vertę, o vėliau paaiškėjo, kad jūsų zondo antgalis net nelietė tikrinamo gnybto?

Technikui tenkanti frustracija, kai einama klaidingu diagnostikos keliu dėl klaidingo matavimo, atsiradusio dėl blogo kontakto su gnybtu, yra ir skausminga, ir brangi.

Naujuose 4000 serijos osciloskopuose įdiegta visiškai nauja funkcija ConnectDetect, leidžianti naudotojui patvirtinti, kad kontaktas su tikrinama grandine buvo užmegztas, prieš atliekant matavimą.

Funkcija taikoma tik x1 matavimo laidams (neslopinamiems laidams), kai jie prijungiami prie mažos varžos grandinių (varža iki 100 kΩ). Kai ji įjungta, PicoScope rodo prisijungimo prie grandinės būseną ekrane esančia piktograma ir kanalo šviesdiodžiu, esančiu osciloskopo priekyje. 

Aukščiau pateiktas pavyzdys patvirtina A kanalo prijungimo būseną (geras kontaktas rodomas žalia piktograma), B kanalo kontakto nebuvimą (rodoma raudona piktograma) ir tai, kad C kanalui ConnectDetect netaikomas (rodoma pilka piktograma), nes prijungtas x10 slopintuvas (tas pats galiotų ir srovės replėms bei slėgio keitikliams).

Užmezgus gerą kontaktą, ConnectDetect piktogramos ekrane trumpai pasilieka, o vėliau tampa pusiau permatomos, kad neužstotų peržiūrimos signalo formos. Jei bet kuriuo įrašymo metu kontaktas nutrūktų, atitinkamų kanalų piktogramos vėl pasirodys ir įspės techniką apie prisijungimo būsenos pasikeitimą (gedimą).

ConnectDetect yra neįkainojama PicoScope funkcija, kuri bus naudinga mums visiems, nesvarbu, kokia taikymo sritis, ir pašalins dalį su diagnostika susijusio vargo.

Straipsnis išverstas iš Pico Technology bibliotekos su gamintojo leidimu. Originalas: picoauto.com. PicoScope įrangą rasite mūsų kataloge.

Teorinio oro srauto (MAF) ir tūrinio našumo skaičiavimas su PicoScope (MIC#9)