Как выбрать осциллограф?

Сейчас на рынке представлено множество различных типов осциллографов – от классических аналоговых до ряда современных цифровых, которые в свою очередь делятся на:

  • запоминающие;
  • «виртуальные»;
  • люминофорные;
  • смешанных типов сигналов.

Сперва стоит определиться с:

  • отраслью;
  • рабочей средой -
    • лаборатория;
    • офис;
    • «полевые» условия.

Следующими основными вопросами должны стать:

  1. Есть ли необходимость измерять или сравнивать несколько сигналов одновременно?
  2. Будите ли вы подключать Ваш осциллограф к компьютеру или к Ethernet сети?
  3. Какой тип сигнала будет исследоваться?
    • переменный
    • повторяющийся
    • импульсный
    • кратковременный
  4. Какова будет максимальная частота сигнала, который вы собираетесь мерить?
  5. Будете ли вы запоминать форму сигнал? Какой объем информации нужно сохранять?
  6. Какие максимальные и минимальные значения амплитуды нужно отображать в процессе исследований?
  7. нужен ли спектральный анализ - отображение сигнала во временной и частотной областях?
Ответив на большинство вопросов мы сможем сузить круг моделей и продолжить сравнение по иным параметрам:
 
Количество каналов – определяется пользователем, соответственно поставленным задачам. На сегодняшний день самыми распространенными являются двух- или четырехканальные осциллографы, которые удовлетворяют большинство поставленных потребителями условий. Но для более широкого круга задач можно использовать осциллографы со смешанными типами сигналов, в которых параллельно присутствуют и аналоговые, и цифровые каналы (см. Рис.1).


Рис.1 Отображение аналоговых и цифровых каналов на дисплее цифрового осциллографа RIGOL серии DS1000 для смешанных типов сигналов.

Полоса пропускания – должна превышать значения основных частот сигналов в 3 – 5 раз. Осциллографы с достаточной полосой пропускания дают наиболее полную информацию о сигнале, и имеют наилучшее воспроизведение фронтов сигнала. Если вы выберете осциллограф с недостаточной полосой пропускания, то сигнал будет воспроизводиться со срезанными высокочастотными составляющими, а фронты сигналов будут казаться более длинными, чем они есть на самом деле. Чем меньше полоса, тем искажения сигнала будут больше и наоборот.

Частота дискретизации – следует различать два разных значения этой характеристики:

  •   дискретизация в эквивалентном масштабе времен - характеристика по отношению к повторяющимся сигналам.
  • дискретизация в реальном масштабе времени - актуальна при исследовании импульсных, кратковременных или же переменных сигналов

[примечание] Также нужно отметить, что указанная производителями частота дискретизации, как правило, относиться к характеристикам только одного канала. При использовании несколько каналов одновременно такие осциллографы уменьшают частоту дискретизации, что опять-таки увеличивает вероятность появления искаженных сигналов. В некоторых осциллографах существует возможность независимо настраивать частоту дискретизации и количество информации, отображаемой на экране осциллографа для поддержания, требуемого разрешение сигнала на экране.

Объем памяти – определяется в зависимости от желаемого разрешения и длительности исследуемого сигнала. Память большего объема позволит Вам исследовать длинные сигналы с высоким разрешением. Но с другой стороны больший объем памяти замедляет реакцию осциллографа на изменение входного сигнала и действия пользователя, что есть явным минусом прибора в процессе эксплуатации.

Возможности анализа сигналов – включают в себя математические функции:

  • сложение
  • вычитание
  • умножение
  • деление
  • интеграция
  • дифференцирование
  • ведение статистики измерений
  • анализа сигналов в частотной области с помощью быстрого преобразования Фурье (см. Рис.2).
[примечание] Эти возможности предназначены для облегчения работы и экономии времени, но потребность в них определятся поставленными перед пользователем задачами.


Рис.2. Пример использования курсорных измерений быстрого преобразования Фурье цифровыми осциллографами RIGOL серии DS1000.

Кроме перечисленных выше параметров, существует ряд других, которые определяют возможности и степень функциональности прибора, например:
  • возможности по запуску прибора
  • по обнаружению импульсных помех
  • подключение к персональному компьютеру или принтеру
  • параметры пробников и т.д.

Все эти характеристики должны определяться пользователем в зависимости от сферы использования, поставленных задач, и, конечно же, от бюджетных возможностей, ведь каждая дополнительная функция прибора непосредственно отражается на его цене.