|
||||||||||||||||||||||
|
Instellen van de softwareDit hoofdstuk geeft een korte introductie van alle instellingsmogelijkheden van de TiePie engineering WinSoft software. Instellen van de instrumentresolutie, de horizontale en vertikale assen of het triggersysteem worden allemaal in dit hoofdstuk beschreven. De meeste instellingen die in dit hoofstuk beschreven worden, zijn naast de hier beschreven wijze ook in te stellen via het menu boven in het scherm van de software of via toetscombinaties op het toetsenbord. Deze 'handleiding' geeft voornamelijk inzicht in hoe snel en eenvoudig de software naar wens ingesteld kan worden. Indien meer informatie gewenst is, kan de instrumenthandleiding op de downloadpagina geraadpleegd worden.
Inhoud
|
|||||||||||||||||||||
|
Middeling kan ingeschakeld worden door de keuze Doe een middeling over uit het Meetwijze menu. In het daaropvolgende menu kan het aantal metingen geselecteerd worden waarover gemiddeld moet worden. De keuze 1 meting schakelt middeling weer uit. Middeling kan ook geactiveerd worden door op de Middeling-knop te drukken. |
Wanneer Middeling op bijvoorbeeld 20 metingen gezet is en de oscilloscoop is op pauze gezet, en een "single shot" wordt uitgevoerd, zal de oscilloscoop 20 metingen verrichten en deze middelen en het resultaat tonen.
Met middeling wordt opnieuw begonnen indien een hardware-instelling van het instrument gewijzigd wordt (ingangsgevoeligheid, sample-snelheid, recordlengte etc.) en wanneer het vooraf ingestelde aantal behaald is.
KruisdradenDe TiePie engineering meetsoftware beschikt over een paar kruisdraden waarmee metingen op de gemeten signalen uitgevoerd kunnen worden. Wanneer de kruisdraden op de gewenste posities staan, kunnen de meetresultaten afgelezen worden uit de kruisdraaduitlezing.
Kies, om de kruisdraden in te schakelen, lange kruisdraden of korte kruidraden uit het kruisdraden-menu. Lange kruisdraden bestaan uit een paar van twee haaks kruisende lijnen die van rand tot rand van het signaalscherm lopen. Korte kruisdraden bestaan uit kleine kruisjes.
De kruisdraden kunnen verplaatst worden door ze met de muis te verslepen. De horizontale en vertikale lijnen kunnen ieder afzonderlijk verplaatst worden, maar de totale kruisdraad kan ook in zijn geheel verplaatst worden door het kruispunt van de twee lijnen te verslepen. Tijdens het verplaatsen en nadat de kruisdraad gepositioneerd is, kan de horizontale positie van de kruisdraad ook afgelezen worden in de horizontale schuifbalk. Daar worden twee rode lijntjes in getekend de de positie van de kruisdraden aangeven. Wanneer kruisdraden niet meer op het scherm staan, kunnen ze op de rand aan de kant van het scherm waar ze voorbij liggen weer opgepakt worden. Op het moment dat de muiscursor van vorm verandert, kan de kruisdraad terug in het scherm verplaatst worden.
Naast de gebruikelijke kruisdraadmetingen kunnen in de TiePie engineering software diverse andere metingen aan de kruisdraden gekoppeld worden. De metingen kunnen ingesteld worden door op de knop C (configuratie) boven in de kruisdraaduitlezing te drukken. Alle metingen die in de Voltmeter gedaan kunnen worden, zijn ook beschikbaar voor de kruisdraden in het submenu Voltemeter metingen. Een aantal van de beschikbare metingen zijn:
Envelope mode
|
Envelope mode is een techniek die van een aantal metingen de hoogste en laagste waarden bijhoudt en daarmee een omhullende (envelope) tekent waarbinnen alle metingen vallen. Deze mode is goed bruikbaar indien zo nu en dan optredende stoorpulsen op een signaal gezocht worden. Bij gewoon meten zullen ze niet altijd zichtbaar zijn omdat de volgende meting gelijk het signaal weer overschrijft. Bij Envelope mode zullen ze zichtbaar blijven. |
Envelope mode wordt gereset indien een hardware-instelling van het instrument gewijzigd wordt (ingangsgevoeligheid, sample-snelheid, recordlengte etc.) en wanneer het vooraf ingestelde aantal metingen behaald is. Dit aantal is in te stellen door het menu Envelop mode in het menu Meetwijze te openen en daar Envelope herstellen na te kiezen. Hetzelfde keuzemenu kan ook geopend worden door met de rechter muisknop op de Envelop mode-knop te klikken. Wanneer de keuze 32 metingen gekozen wordt, zal de envelop mode na 32 metingen opnieuw beginnen. Wanneer de keuze oneindig aantal metingen gekozen wordt, zal envelop mode niet automatisch opnieuw beginnen, alleen indien een instrumentinstelling veranderd wordt of de schermgrootte veranderd wordt.
Instellen van de horizontale asDe horizontale as in de oscilloscoop en de transiënt recorder geven de tijdrelatie van het gemeten signaal weer. De horizontale as in de spectrum analyzer geeft de frequentierelatie van het gemeten signaal weer. Met de rechter muisknop op de as klikken biedt de mogelijkheid alle eigenschappen van de as in te stellen
|
Het Samplefrequentie-menu bepaalt op welke frequentie het meetinstrument samples neemt van de ingangssignalen op de kanalen. Het menu toont een lijst met beschikbare samplefrequenties, afhankelijk van het instrument. Naast de samplefrequentie geeft iedere keuze in het menu ook de maximale meettijd van die stand, bij de ingestelde recordlengte en een pretrigger-waarde van 0%. Het is ook mogelijk een zelf te bepalen waarde in te stellen, mits ondersteund door het instrument. Als een frequentie wordt ingevuld die niet geldig is, wordt de dichtstbijzijnde geldige waarde ingesteld. Het Recordlengte-menu geeft de mogelijkheid het aantal te meten en weer te geven samples in te stellen. Hoe groter het aantal samples, hoe beter de tijd-resolutie, maar ook hoe langer er nodig is de gemeten waarden van het instrument in de computer te krijgen. Het menu bevat een aantal voorgedefinieerde waarden, maar het is ook mogelijk zelf een andere waarde in te vullen door Zelf instellen... te kiezen. Uiteraard moet de gekozen waarde wel door de hardware ondersteund worden. Bij de Spectrum Analyzer is er nog een voorwaarde voor de recordlengte: deze moet een macht van twee zijn. De recordlengte is daarom instelbaar tussen 25 en 215 frequentiecomponenten. Een andere instelling die alleen te vinden is in het menu van de horizontale as van de spectrum analyzer is de keuze Astype. Het astype kan worden ingesteld op lineair, logarithmisch, octaafbanden en tertsbanden. In de Oscilloscoop en de Transiënt recorder past het Record view gain-menu de horizontale versterking van het signaal aan. Het is een zoom-funtie, met als doel alleen dat gedeelte dat van belang is weer te geven. De waarde kan ook aangepast worden door de breedte van de slider in de schuifbalk onder het scherm met de muis te veranderen. |
Instellen van de verticale as
|
De verticale as in de oscilloscoop, de transiënt recorder en de spectrum analyzer geeft de amplitude van het signaal op het betreffende kanaal aan. Klikken met de rechter muisknop op de betreffende as geeft een menu waarmee alle eigenschappen van die as ingesteld kunnen worden. Selecteer, om de ingangsgevoeligheid in te stellen, het Gevoeligheid-submenu en kies de gewenste ingangsgevoeligheid of laat de software zelf de beste gevoeligheid kiezen met Autoranging. De signaalkoppeling kan geselecteerd worden met het overeenkomstige menu en kan op AC of DC ingesteld worden. In bepaalde gevallen kan het nodig zijn de vertikale positie van een kanaal aangepast wordt. Ook dit kan worden gedaan via hetzelfde menu. Afhankelijk van het beschikbare meetinstrument, zijn er verschillende mogelijkheden beschikbaar. Het is mogelijk de vertikale positie van een signaal aan te passen door voor het samplen een gelijkspanningssignaal aan het ingangssignaal toe te voegen ("Hardware DC Level"). Het is ook mogelijk na het samplen een "Software Offset" toe te voegen aan het signaal. Er is een groot verschil tussen deze twee methodes. Wanneer een signaal clipt met de huidige ingangsgevoeligheid, kan het toevoegen van een gelijkspanning het gewenste signaal zonder vervorming weer in beeld brengen. Dit kan omdat de gelijspanning vóór het samplen aan het ingangssignaal toegevoegd wordt. Als via Software Offset het signaal wordt verplaatst, zal het signaal nog steeds vervormd zijn. In dat geval zal, indien mogelijk, de ingangsgevoeligheid ook aangepast moeten worden. |
|
|
De Software Offset kan ingesteld worden via het menu door op de bewuste vertikale as te rechts-klikken en Software Offset... te kiezen. Een andere manier is door in het scope-scherm de as op te pakken en omhoog of omlaag te verslepen. Een andere nuttige functie van de software is de mogelijkheid de gemeten waarden te vergroten; als twee gemeten signalen qua vorm vergeleken moeten worden, maar hun groottes zijn niet gelijk, biedt het Software Gain...-submenu de perfecte oplossing om de metingen te schalen. De Software Gain kan ook in het scope-scherm aangepast worden door een van de uiteinden van de betreffende vertikale as op te pakken met de muis en dan omhoog of omlaag te verslepen. inverteren van een signaal is ook mogelijk, waardoor een signaal eenvoudig van polariteit veranderd kan worden. Kies Invert in het as-menu en plaats een vinkje bij de gewenste instelling. Het is ook mogelijk in het scope-scherm inverteren aan of uit te zetten door op de toets <i> te drukken, in combinatie met een toets dat het kanaal aangeeft: geen extra toets voor kanaal 1, <Shift> voor kanaal 2, <Ctrl> voor kanaal 3 en <Shift + Ctrl> voor kanaal 4. Meeteenheid biedt de mogelijkheid een as een andere meeteenheid dan Volt te geven. Dit is vooral interessant wanneer de amplitude van een signaal iets anders dan spanning weergeeft, bijvoorbeeld een temperatuurmeting. De Meeteenheid versterking... en Meeteenheid offset... submenu's bieden nog meer mogelijkheden om de as aan te passen naar eigen wensen. De Muisgevoeligheid vertikale as stelt de gevoeligheid van de muis in wanneer de vertikale as wordt ingesteld door met de muis te slepen. Tot slot heeft de Spectrum Analyzer nog een extra mogelijkheid bij het instellen van de vertikale as: het spanningsverloop van de as kan lineair (V) of logaritmisch (dB) ingesteld worden. |
![]() |
De instrumentresolutie
|
De resolutie die gebruikt wordt bij het meten bepaalt de nauwkeurigheid van de amplitude het gemeten signaal (zie ook Digitale data-acquisitie - resolutie). Verscheidene meetinstrumenten van TiePie engineering zijn in staat metingen in verschillende resoluties te verrichten. Het kan daarom nodig zijn de resolutie aan de uit te voeren meting aan te passen. Dit kan eenvoudig gedaan worden door in de instrumenttaakbalk op de SETUP-knop te drukken. In het Programmainstellingen-dialoogvenster dat dan verschijnt, kunnen instellingen van de software maar ook van de hardware gekozen worden. Kies in dit geval het tabblad Hardware. Op deze pagina kunnen hardware-instellingen aangepast worden, waaronder de instrumentresolutie. Als de hardware geen verandering van resolutie ondersteunt, is er geen drop-down-menu beschikbaar. Veranderen van de instrumentresolutie heeft ook tot gevolg dat de maximale samplefrequentie verandert. Het kan daarom voorkomen dat de vooraf ingestelde samplefrequentie niet langer beschikbaar is. Het zal dan nodig zijn de samplefrequentie opnieuw in te stellen |
![]() |
Het triggersysteemHet triggersysteem is een krachtig gereedschap dat gebruikt kan worden bij het weergeven van gemeten data of bij het bepalen wanneer een meting gestart wordt. Het triggermenu kan geopend worden door met de rechter muisknop te klikken op het triggersymbool naast de vertikale as, door de klikken op het triggersymbool in de readout-balk of door Trigger te kiezen in het hoofdmenu.
Basic operationHet triggersysteem heeft diverse bronnen waaruit gekozen kan worden welke bron de meting moet starten. Afhankelijk van de beschikbare hardware, kan dit een van de kanalen of een externe triggeringang zijn, of een logische combinatie (AND, OR, XOR) van de kanalen zijn. Het Trigger Source-menu toont alle mogelijkheden voor de beschikbare hardware.
In het Mode-menu kan ingesteld worden hoe het triggersysteem moet reageren op het signaal op het als bron geselecteerde kanaal. De meestgebruikte mogelijkheden zijn reageren op een opgaande of een neergaande flank in het ingangssignaal. Afhankelijk van de beschikbare hardware, kunnen er meer mogelijkheden in het Mode-menu genoemd worden, deze worden besproken in de advanced operation sectie van het triggersysteem besproken.
Instellen van het triggerniveau kan worden gedaan door een van de keuzen ChX niveau en hysteresis te selecteren. Dit opent een dialoogvenster waarin het triggerniveau als getalswaarde ingevuld kan worden. In de meeste gevallen is het veel eenvoudiger om met de muis het triggersymbool te verslepen naar de gewenste positie. Verslepen van het hele triggersymbool past het triggerniveau aan, verslepen van het onderste uiteinde (opgaande flank) of het bovenste uiteinde (neergaande flank) past de triggerhysteresis aan.
|
Hetzelfde dialoogvenster biedt ook de mogelijkheid triggerniveau en triggerhysteresis automatisch te laten instellen door de software, gebaseerd op het gemeten signaal. Als auto level triggering is ingesteld, verschijnt er een 'A' bij het triggersymbool naast de as. |
Advanced operationTot nu toe zijn de standaardfuncties van het triggersysteem behandeld. Het triggersysteem heeft echter nog een aantal specifieke, uitgebreidere instellingen. De meeste van deze functies komen het beste tot hun recht bij een Trigger timeout van oneindig.
Naast opgaande flank en neergaande flank zijn er in het mode-menu van het triggermenu nog een aantal keuzen te vinden: Binnen venster en Buiten venster bieden de mogelijkheid signalen te meten die buiten bepaalde grenzen komen of binnen een door de gebruiker ingestelde drempel blijven. In beide modes kunnen de randen van het venster eenvoudig ingesteld worden door het overeenkomstige uiteinde van het trigggersymbool naar de gewenste hoogte te slepen.
Wanneer een ingangssignaal niet aan de ingestelde triggervoorwaarden voldoet, zal geen nieuwe meting verricht worden en blijven de oude meetwaarden op het scherm staan. Dit kan bij onbekende signalen erg onhandig zijn omdat niet te zien is hoe het triggersysteem wel ingesteld moet worden. Dit is waar de Trigger Timeout-instelling van toepassing is.
De Trigger Timeout-instelling bepaalt de lengte van de vertraging tussen het starten van de meting en het forceren van een triggerpuls, indien het ingangssignaal niet voor die tijd aan de triggervoorwaarden voldoet. Als de triggerpuls geforceerd wordt, worden de signalen zoals die op dat moment op de ingangen aanwezig zijn gemeten en weergegeven. Dit zal niet resulteren in een stabiel weergegeven signaal, maar het geeft wel een idee van het ingangssignaal, zodat het triggersysteem correct afgesteld kan worden. De Trigger timeout wordt ingesteld via het Time out submenu uit het Triggermenu. In het venster dat dan verschijnt kan de gewenste tijdsduur ingevuld worden.
Ook is de mogelijkheid een timeout van Oneindig in te stellen aanwezig. De oneindige timout kan ingesteld worden door het kruisvakje aan te vinken of door in het oscilloscoopscherm op de toets '<W>' te drukken. Het triggersysteem zal dan oneindig lang wachten tot het ingangssignaal aan de triggervoorwaarde voldoet en nooit automatisch een trigger forceren.
Kijk bij de introductie van geplande metingen voor een voorbeeld van de haast oneindige mogelijkheden wanneer het triggersysteem juist is ingesteld.
Pre- en post-trigger
Direct na het starten van een meting begint de hardware met bemonsteren van de ingangssignalen en de meetwaarden in het interne geheugen op te slaan. Op het moment van triggeren is dan al een hoeveelheid meetwaarden opgeslagen. Afhankelijk van de pretrigger-instelling, bestaat een meting uit een aantal meetwaarden voor (pre samples) en een aantal meetwaarden na (post samples) het triggermoment. Pre samples en post samples vormen samen de recordlengte. De positie van het triggermoment wordt pretriggerwaarde genoemd, waarmee aangegeven wordt hoeveel pre samples in het totale record aanwezig zijn. Standaard wordt deze waarde uitgedukt als percentage van de totale recordlengte, maar andere manieren (bijv. aantal samples) zijn ook mogeljk.
De Pretriggerwaarde kan op twee manieren ingesteld worden:
door met de rechter muiskknop op de horizontale (tijd)as te klikken en uit het menu dat dan verschijnt Pre
trigger waarde te kiezen
door met de muis het pijltje
naar de gewenste positie in de pretrigger-scrollbar te slepen.
Window functionDe spectrum analyzer heeft een functie die alleen bedoeld is voor FFT-gegevens. Een korte introductie...
|
FFT behandelt het FFT-blok met samples alsof het één periode van een periodiek signaal is. Is het gemeten signaal niet periodiek, dan kan harmonische vervorming ontstaan, omdat de periodieke golfvorm, "gecreëerd door de FFT", scherpe discontinuïteiten kan hebben. Zie hiervoor ook de volgende afbeelding. De discontinuïteiten worden ook wel afbreekfouten genoemd. Concreet betekent dit dat door de afbreekfouten na de FFT-berekening extra frequentiecomponenten ontstaan rond de eigenlijke frequentie. Door dit 'uitsmeereffect' neemt de amplitude van de eigenlijke frequentie af, omdat het totale oppervlak onder de grafiek gelijk blijft. Het uitsmeereffect als gevolg van afbreekfouten kan worden verminderd door een window (=venster) over het FFT-blok met samples te leggen, zodanig dat de uiteinden van het blok geleidelijk aflopen naar 0 en afbreekfouten niet optreden wanneer de FFT het "gewindowde" FFT- blok beschouwt als een periode van een periodieke reeks. Elk sample van het FFT-blok wordt daartoe vermenigvuldigd met een factor, waar van de grootte afhankelijk is van de positie van het sample in het FFT- blok |
|
|
De volgende window-functies worden ondersteund door de TiePie engineering WinSoft meetsoftware:
|