Patentierte UltraVision-Technologie verbessert Signalanalyse

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Fehler können schneller entdeckt und analysiert werden

In der Praxis ergeben sich daraus zwei wichtige Vorteile einer höheren Kurven-Erfassungsrate. Zum einen geht es erst einmal darum, den Fehler überhaupt zu sehen. Zum anderen kann die Zeit der Überprüfungsmessungen erheblich verkürzt werden. Und Zeit ist, wie das Sprichwort sagt, nun mal Geld.

Unterstützt wird das Ganze durch ein 256-stufiges Intensitätsdisplay. Hier werden selten auftretende Signale/Anomalien farblich abgeschwächt dargestellt.

Rigols UltraVision kann aber noch mehr. In allen Oszilloskopen mit diesem Feature ist ein großer Datenspeicher standardmäßig integriert. Welchen Vorteil bringt dem Anwender ein tiefer Speicher? Um dies zu beantworten muss man sich den mathematischen Zusammenhang zwischen Abtastrate, Zeitbasis und Speicher betrachten:

Abtastrate * (Time/div) * Anzahl Divisions = DatenspeicherUmgestellt ergibt sich folgende Formel:

(Time/div) * Anzahl Divisions = Datenspeicher/Abtastrate

Großer Datenspeicher erlaubt feinere Messungen

Der erste Teil beschreibt die komplette auf dem Oszilloskop-Schirm dargestellte Zeit. Daraus lässt sich folgender einfacher Zusammenhang schließen: Um eine längere Zeit mit voller Abtastrate erfassen zu können, benötigt man mehr Datenspeicher.

Im Folgenden ein Beispiel zur Verdeutlichung des Vorteils eines tieferen Speichers. Wir haben eine Folge von acht Pulsen, welche mit einem Abstand zu einander von ca. 8 msec auftreten. Die Pulsform in ihrem Original ist im Screenshot 1 dargestellt.

Um nun alle acht Pulse in einem Schuss erfassen zu können, muss die auf dem Schirm des Oszilloskops dargestellte Zeit mindestens 64 msec lang sein. Wir verwenden die Zeitbasis-Einstellung von 5msec/div, was bei 14 Divisions eine Zeit von 70 msec ergibt.

Nun erfolgen einerseits eine Erfassung mit 1.4 MPktn Speicher und andererseits zum Vergleich eine Erfassung mit 140 MPktn. Anschließend betrachten wir je einen einzelnen Puls in der Vergrößerung. Das Ergebnis sieht man auf den Screenshots 2 und 3.

Das Resultat: Als Folge des kleineren Speichers wird die Abtastrate nach unten angepasst. Wir sehen dies unter anderem dadurch, dass die Ausgangspulsform nicht mehr vollständig dargestellt werden kann.

Die Abtastrate wird mit diesen Einstellungen nur um den Faktor 2 reduziert. Die ursprüngliche Pulsform kann aber trotzdem erfasst und dargestellt werden.

Passend zum tiefen Speicher erweitert die Record-Funktion das Oszilloskop um ein weiteres Feature, das die Analyse von Signalen und seriellen Bussen erleichtert.

Was steckt hinter der Record-Funktion? Auf den ersten Blick ist dieses Feature nur eine weitere Art, die Signale zu speichern. Allerdings steckt hier wesentlich mehr Potenzial dahinter. Kombiniert mit den verfügbaren Triggerfunktionen des Oszilloskops erhält man ein sehr leistungsstarkes Analyse-Werkzeug. Als Nebeneffekt erhält man auch noch eine optimierte Speicherverwaltung, so dass zum Beispiel weniger interessante Signale herausgefiltert werden können und nur die wichtigen Teile gespeichert werden. Somit wird kein wertvoller Speicherplatz durch bekannte Signale belegt.

Ein Beispiel kann wieder die oben bereits erwähnte Pulsfolge sein. Mit entsprechender Triggerung wird auf die Pulse getriggert, die Zeitbasis kann nun kleiner eingestellt werden. Es werden immer nur die Daten um das Triggerevent gespeichert. Die 8 Millisekunden Zeit zwischen den Pulsen, in denen nichts passiert, werden nicht gespeichert.

Eine weitere interessante Anwendung kann die Kombination aus Record-Funktion und serieller Bus-Decodierung sein. Betrachten wir zum Beispiel einen I2C-Bus mit mehreren Teilnehmern. Es soll nur ein Teilnehmer (Lesen und Schreiben) analysiert werden. Eine einfache Lösung bietet Rigol hierzu mit der seriellen Bus-Triggerung und Record-Funktion.

Die serielle Bus-Triggerung wird so eingestellt, dass nur auf die Adresse des ausgewählten Teilnehmers getriggert wird. Hier wird dann entsprechend die Record-Funktion aktiviert. In der Folge wird nun immer nur der Teil der Nachrichten auf dem Bus gespeichert, der von oder zu der Adresse unseres zu analysierenden Teilnehmers geht. Nach dem Ende der Aufzeichnung kann nun Nachricht für Nachricht kontrolliert oder überprüft werden. Die gespeicherten Nachrichten können auch mit Zeitverzögerung automatisch wieder abgespielt werden.

Der Hersteller Rigol widmet sich außerdem der Entwicklung und Verbreitung des LXI-Standards. LXI steht für LAN eXtensions for Instrumentation. Der Standard befasst sich mit Spezifikationen und Lösungen, die es ermöglichen, Messinstrumente und -systeme per LAN zu vernetzen. Rigol ist strategisches Mitglied des LXI-Consortiums, das sich zum Ziel gesetzt hat, den Standard zu fördern und voranzutreiben. Der Status eines strategischen Mitglieds stellt die höchste Ebene der LXI-Mitgliedschaft dar und ist mit einem Sitz im Aufsichtsrat der Non-Profit-Organisation verbunden.

* Thomas Rottach ist Application Engineer bei Rigol Technologies.

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