Аппаратно-программный измерительный комплекс типа АРМЭКС: Руководство пользователя, страница 3

После запуска программа «m7xs (Клиент)» выводит рабочую панель управления и отображения, представленную на рис. 4. Для начала работы с измерительной программой необходимо из меню «Режим» главной панели управления выбрать режим измерения и соответствующий ему измерительный прибор. По умолчанию (автоматически) выбирается режим (прибор) «Осциллограф». Если в качестве средства измерения выбран осциллограф или совместно осциллограф плюс анализатор спектра, то нужно определиться с источником сигнала. При проведении локальных (несетевых) измерений источником сигнала может быть как внешний генератор, так и собственный синтезатор сигналов АПК. В сетевом режиме все измерения выполняются только с собственным синтезатором сигналов (как и в локальном режиме при выполнении лабораторных работ по ОТЦ). Для использования синтезатора сигналов и других измерительных приборов нужно провести установку их параметров (настройку). Для этого нужно открыть панель конфигурирации через меню «Управление/Конфигурация» или горячей клавишей F9 или кнопкой оперативного управления 2.

6.3. Настройка синтезатора сигналов

Настройка осуществляется с помощью элементов управления и индикации панели «Конфигурация». Для этого на панели выбирается закладка «Синтезатор», открывающая панель его настройки (рис. 6, а-г).

Настройка включает:

выбор вида сигнала – косинус, меандр, пила, треугольник, импульсный, радиоимпульс;

установку параметров сигнала – частоты, фазы и амплитуды в диапазоне их возможных значений (см. п. 4.1).

На выходной сигнал синтезатора может быть наложен шум, параметры которого также нужно установить. Это вид шума, определяемый его спектром – белый, розовый и амплитуда (эффективное значение). Отключение шума осуществляется установкой его эффективного значения, равного нулю (по умолчанию).

Настройка синтезатора сигналов включает также установку полосы пропускания выходного фильтра нижних частот ФНЧ. Ее возможные значения 115 кГц (широкая полоса) и 22,4 кГц (узкая полоса). Кроме того, указанные значения полосы могут выбираться автоматически («Авто») с учетом вида и ширины спектра сигнала.

Завершив настройку синтезатора сигналов, как и любого другого прибора, нужно обязательно нажать командную клавишу «Применить» на панели конфигурации, после чего параметры настройки передаются на сервер.


6.3. Настройка осциллографа

Для настройки осциллографа нужно на панели «Конфигурация» выбрать закладку «АЦП». На открывшейся панели настройки канала ввода осциллографа (рис. 7, а) нужно задать режим запуска аналого-цифрового преобразователя (АЦП), с помощью которого осуществляется считывание мгновенных значений входного сигнала в дискретные равноотстоящие моменты времени с частотой дискретизации  fда и их преобразование в последовательность цифровых двоичных кодов. Это режимы «Асинхронный», «От синтезатора», «Строб-преобразование».

При асинхронном (несинхронизированном) запуске считывание входного сигнала в локальном режиме начинается с момента нажатия  кнопки «Пуск» (кнопка 3) оперативного управления или клавиши F5 или по команде меню «Управление/пуск».

При запуске «От синтезатора» осциллограф синхронизируется цифровым сигналом, привязанным во времени к начальному значению сигнала синтезатора.   Этот режим целесообразно использовать при проведении фазовых измерений и измерении временных задержек.

Выбор режима запуска АЦП эквивалентен выбору вида синхронизации традиционного осциллографа.

При выборе режимов запуска «Асинхронный» и «От синтезатора» выполняются установки диапазона измерения, частоты дискретизации АЦП, длины реализации сигнала, полосы канала.

Диапазон измерения (рис. 7, б)– устанавливается одно   из 7 возможных значений (от 5,12 до 0,08 В, см. п. 4.2). Им соответствуют устанавливаемые программно значения коэффициента усиления канала ввода, равные 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64. Выбором диапазона измерения задается чувствительность осциллографа в соответствии с уровнем сигнала на входе. При выборе малого значения диапазона измерения (большого коэффициента усиления) возможна перегрузка усилителя и искажение регистрируемых сигналов большого уровня. При большом установленном значении диапазона измерения ухудшается разрешение слабых сигналов, возрастает относительная погрешность измерения. Поэтому, выбирая диапазон измерения,  желательно учитывать априорные сведения об ожидаемой амплитуде сигнала или начинать измерения с максимального диапазона измерения 5,12 В (по умолчанию) Задание диапазона измерения эквивалентно выбору коэффициента отклонения канала Y традиционного осциллографа.

Частота дискретизации АЦП (рис. 7, в) – устанавливается одно из 8 возможных значений (от 8000 до 30000 Гц, см. п. 4.2). Частота дискретизации АЦП  fда задается в соответствии с максимальной частотой спектра входного сигнала  fm из условия  fда >2fm.

При частоте сигнала большей (14–15) кГц происходит явление наложения спектров при дискретизации сигнала, создающее неопределенность в  оценке формы и параметров сигнала, в том числе его частоты. Для исключения возможности наложения спектров перед АЦП (на входе канала ввода) может быть включен входной ФНЧ с полосой пропускания 14 кГц. При отключенном ФНЧ полоса пропускания канала ввода составляет 160 кГц.

Длина реализации сигнала Np соответствует числу считываемых отсчетов сигнала  в режиме измерения за один цикл.  Значением Np определяется время одного цикла измерения Тц = Np/fда.  Максимальное значение Np не должно превышать 2046. Выбор значения Np эквивалентен заданию коэффициента развертки традиционного осциллографа.

Для расширения диапазона рабочих частот осциллографа (также как и измерителя АЧХ-ФЧХ) используется режим работы АЦП «Строб-преобразование», при выборе которого он работает как стробоскопический осциллограф в режиме когерентной выборки. Настройка его заключается в выборе диапазона измерения. Выбор же частоты дискретизации и длины реализации сигнала осуществляется автоматически, также автоматически устанавливается  цифровая синхронизация АЦП («От синтезатора») и автоматически отключается ФНЧ на входе канала ввода. Установленные программой значения частоты дискретизации и длины реализации в этом режиме можно увидеть на их индикаторах, переключив режим пуска АЦП на «Асинхронный» или «От синтезатора» и нажав клавишу «Применить».

При выполнении лабораторных работ по ОТЦ рекомендуется использовать осциллограф в режиме «Строб-преобразование», обеспечивающем максимальный уровень автоматизации измерений.