趋势和跟踪：两个有用的示波器诊断工具

ti

示波器的轨迹和趋势功能添加了两个基于测量的数学函数，您可以使用这些函数深入了解测量。趋势图是测量参数值的测量值，使用测量事件编号作为水平值。轨迹是测量参数值与时间的关系图。这些功能允许将一系列测量值作为波形处理。这两个功能可让您的示波器执行数据记录，研究测量值之间的功能关系，定位长数据记录中的异常，甚至解调角度调制或脉冲宽度调制信号。

趋势和轨迹均基于示波器的测量参数，大多数示波器提供的参数大约为25。测量参数包括频率，幅度和上升/下降时间。示波器跟踪这些测量值并使用它们显示参数值的统计数据。它还允许将这些值绘制为趋势和/或轨迹。图1

显示了如何使用趋势或跟踪功能的示例。获取的迹线（上部栅格中的黄色）是脉冲宽度调制（PWM）信号。参数P1测量采集波形上的逐周期脉冲宽度。参数统计包括最小（2.698 ns）和最大（49.3 ns）脉冲宽度，以及所有值的平均值和标准偏差。采集的波形中有100个周期（100k样本），并且在统计数据中测量并报告每个周期的脉冲宽度。

底部迹线（蓝色）是脉冲宽度测量的趋势。它按照拍摄顺序包含100个脉冲宽度测量值。该迹线上的每个点代表一个值。趋势图中的值的数量通常是用户可选择的，通常在1-2-5级中为2到1,000,000。趋势图和源波形在此示例中是同步的，因为趋势图长度100值与源波形的周期数匹配，但情况并非总是如此。

图1脉冲宽度调制波形的脉冲宽度趋势和轨迹。

中心迹线（橙色）是脉冲宽度的轨迹。该波形包含与采集波形相同的100 k点。对每个测量值进行上采样以匹配源波形的每个周期的持续时间。轨迹图始终与源波形同步。

由于跟踪功能的时间同步特性，您可以使用它来解调像PWM波形这样的信号。通过跟踪参数频率，您可以使用它来解调频率调制（FM）或相位调制（PM）信号。

数据记录
趋势功能非常适合数据记录。考虑图2中的测量。

图2记录RMS线电压和室温变化的数据记录示例。触发延迟用于每5秒读取一次读数。

最高迹线是RMS线电压的趋势。触发释抑用于在每次测量之间插入5 s延迟。从顶部开始的第二条迹线是热电偶输出的趋势。热电偶输出经过滤波和重新缩放，以数学曲线F4（从顶部开始的第三条曲线）以摄氏度读取。整个显示器代表相隔5秒钟进行的2,000次测量，即2.7小时。间隔。

空调系统开启时线路电压下降，然后温度略有下降。整个过程是定期的。这通过交叉关联原始趋势波形来验证，并显示在底部迹线中。周期性在相关函数中清楚地显示，并且大约每252次测量或大约每20分钟。

使用轨道进行解调
在某些应用中，解调角度调制信号很有帮助。例如，在测量锁相环（PLL）的频率响应时，您可以使用跟踪功能来查看PLL输入和输出的相位变化。图3显示了PLL频率响应测量。

图3使用时间间隔误差轨迹解调相位调制输入和输出到PLL。

任何设备的频率响应都可以通过用阶跃函数激励它来测量，区分阶跃响应并采用该响应的快速傅里叶变换（FFT）。在图3中，左上方的迹线是PLL输入：66.67 MHz正弦波，在波形的中点处具有2弧度相位阶跃。在测量参数P1中测量波形的时间间隔误差（tiE）。TIE测量波形边缘或阈值交叉的测量位置与该边缘的理想位置之间的时间。TIE本质上是信号的瞬时相位。PLL输入的TIE轨迹显示在图3左侧顶部的第二条迹线中。TIE的轨道解调相位调制输入。输入波形中心的相位步骤非常明显。

右上角的迹线是PLL的输出。测量PLL输出的TIE并使用轨道解调相位可以让您看到PLL对相位步长的影响。请参见图3右侧顶部的第二条曲线。轨道功能可以显示PLL输入和输出的相位变化。跟踪功能提供了在源迹线中不明显的相位变化的视图，这很重要，因为PLL是相敏器件。

通常使用脉冲函数作为输入信号来测量信号的频率响应。区分阶跃响应产生脉冲响应。第三组迹线分别在图3的左侧和右侧示出了解调的PLL输入和输出信号。

图3中的左下图显示了PLL脉冲响应的FFT。请注意，它基本上是平坦的响应。PLL输出脉冲响应的FFT在右下方的迹线中显示了PLL的频率响应。从技术上讲，频率响应是输出与输入FFT的复数比，但由于输入在频谱上是平坦的，因此输出频谱近似于PLL的频率响应。

趋势还是追踪？
趋势是数据记录的首选功能。趋势跟踪每个测量值仅包含一个点，因此它非常有效。如果需要执行与时间相关的操作（例如FFT或对迹线进行过滤），则需要跟踪。将异常测量读数追溯到源迹线也很有用，因为轨道与源迹线保持时间同步。它是以在函数中使用更多样本为代价的。

通过趋势和轨迹功能，您可以查看各个参数测量的历史记录。通过将一系列测量结果本身设置为波形，您可以应用示波器的数学和分析工具来了解有关正在测量的过程的更多信息。这可以显着减少故障排除和调试时间。

搜索历史

趋势和跟踪：两个有用的示波器诊断工具

相关推荐

评论

精选推荐

站长推荐 /7