Осциллографы (эо), содержащие микропроцессор (мп). Особенности.
Управление в этих ЭО программное, что значительно упрощает его эксплуатацию.
Рис. 1
Управление ЭО может осуществляться, как по программе работы внутреннего МП, так и с помощью контроллера системного интерфейса, к которому подключается ЭО. В МП ЭО созданы возможности: 1) полной автоматизации управления работой ЭО: управление режимами работы ЭЛТ, пересылка результатов измерения через интерфейс в печатающее устройство или в устройство обработки информации, 2) упрощение измерительной процедуры, 3) снижение трудоемкости измерений, 4) повышение точности, 5) расширение перечня измеряемых параметров сигнала, 6) выполнение математических операций. Характерным примером можно считать измерение длительности фронта прямоугольного импульса. Выставляются 2 метки – в начале и в конце фронта, результат отображается на индикаторах с указанием единиц измерения. Также могут быть измерены: частота, среднеквадратичное значение напряжения, площадь импульса, энергия и др. Все эти измерения проводятся нажатием одной лишь кнопки и не требуют дополнит вычислений. В МП ЭО понижаются требования к точности установки и стабильности коэффициента передачи каналов. Возможные по этим причинам погрешности корректируются по хранимым в памяти точным значениям коэффициентов передачи каналов. Выполнение операций усреднения исследуемого сигнала за большое число периодов ослабляет влияние помех, улучшает качество осциллограммы. Еще одна возможность заключается в увеличении эффективности испытаний и настройки электронных схем в процессе их разработки. В память МПС заносятся расчетные данные, характеризующие идеальную схему – ее реакцию в целом или отдельных элементарных схем на типовые испытательные сигналы. После испытания схемы полученные данные сопоставляются с хранимыми в памяти. Результат сравнения несет информацию, которой руководствуются при настройке и доработке схемы. Многократные испытания и сопоставления позволят оценить роль каждого узла и компонента разрабатываемой схемы и оптимизировать ее по выбранному критерию.
Еще одна возможность – ускорение калибровки и регулировки ЭО. Эти процедуры производятся периодически, согласно установленному регламенту в условиях эксплуатации. По заданной программе вычисляются значения калибровочных коэффициентов, которые заносятся в ПЗУ. В ней хранятся указания, как проводить калибровку, которые выводятся на экран и служат пошаговыми инструкциями для лица, проводящего калибровку. Это значительно ускоряет процесс калибровки. После окончания калибровки, значения установленных параметров фиксируются в ЗУ. В ходе измерений калибровка производится автоматически после того, как пользователь прибора нажмет соответствующую клавишу.
Варианты построения МП ЭО различны. На ЭО может возлагаться только функции управления, причем для отдельных приборов – для решения сравнительно узкой задачи. Иногда его основное назначение – выполнение измерительных операций. В некоторых схемах разграничены осциллографическая часть и МПС, решающая ряд задач управления, измерения и обработки. Имеются приборы, у которых все регулировки рабочих режимов осуществляются программным путем; автоматизированы измерительные процедуры, включая калибровку; проводятся необходимые вычисления, обработка сигналов и результата измерения.
Программируемый ЭО может быть выполнен на основе обычного универсального аналогового ЭО в сочетании с устройством цифровой обработки, построенным на основе МПС.
Структурная схема может быть разделена на 3 части:
Верхняя часть – аналоговый ЭО. Средняя часть – АЦП, ЦАП, ЗУ- позволяют использовать прибор, как цифровой запоминающий ЭО. Нижняя часть – МПС, которая служит для программного управления и цифровой обработки. С помощью интерфейсной карты (ИКАР) ЭО подключается к системному интерфейсу. МПС придает прибору новые свойства. Основным связующим звеном между МПС и аналоговой частью служит АЦП.