Os osciloscópios digitais revolucionaram a indústria eletrônica, permitindo medição precisa e análise de sinais elétricos para fins de projeto e solução de problemas. Embora seja importante aprender a ler formas de onda fundamentais em um osciloscópio digital, a compreensão de métodos de medição sofisticados pode expandir enormemente a utilidade do instrumento.
Nesta postagem, veremos como o digital osciloscópios pode ser usado para uma ampla gama de aplicações de medição sofisticadas. Investigaremos conceitos incluindo análise de frequência, transformada rápida de Fourier (FFT), teste de máscara, medições de pulso e borda e análise de diagrama ocular.
Os engenheiros podem obter mais informações sobre sistemas eletrônicos e melhorar sua precisão e desempenho dominando e usando esses métodos de medição de ponta.
Usando as funções de análise de frequência de um osciloscópio digital, os engenheiros podem investigar as características espectrais dos sinais vistos no instrumento. Oscilloscopes estão equipados com a capacidade de realizar a Transformada Rápida de Fourier (FFT), que permite a transformação de formas de onda no domínio do tempo em representações no domínio da frequência.
Para que os engenheiros possam analisar os sinais, eles podem primeiro ser decompostos nas bandas de frequência, harmônicos, ruído e distorção que constituem seus componentes. Ao fazer a análise de frequência, podemos identificar frequências que são de interesse específico para nós, quantificar a qualidade do sinal e avaliar o desempenho do sistema em uma ampla faixa de frequências.
Digital osciloscópios incluem recursos que permitem testes de máscara, o que os torna uma ferramenta útil para confirmar se os sinais estão dentro dos parâmetros que foram definidos. É feita uma comparação entre a forma de onda capturada e a máscara, que representa um formato de sinal adequado, conforme especificado pelos engenheiros.
Isso possibilita que os engenheiros façam uma análise de aprovação/reprovação, o que permite a rápida identificação de irregularidades de sinal e a verificação da conformidade com as normas. O teste de máscara é útil em situações em que a qualidade do sinal não pode ser comprometida de forma alguma, como em protocolos para transmissão ou comunicação de dados em alta velocidade.
Digital osciloscópios particularmente excelente quando se trata de capturar e analisar as propriedades de pulsos e bordas de sinal. Os engenheiros são capazes de fazer medições exatas da largura do pulso, comprimento de subida/descida, overshoot e undershoot, bem como outros parâmetros importantes.
Este tipo de medição é necessário para uma ampla variedade de aplicações, incluindo comunicações digitais, análise de temporização e design digital de alta velocidade, para citar apenas algumas dessas categorias. Ao caracterizar corretamente as propriedades dos pulsos e bordas, os engenheiros têm a capacidade de melhorar a qualidade do sinal, localizar as origens da distorção e encontrar soluções para problemas relacionados ao tempo.
A análise do diagrama ocular é um método muito útil para determinar a qualidade dos sinais de comunicação digital. Os sofisticados recursos de disparo e aquisição do digital osciloscópios tornam possível gravar muitas transições de sinal simultaneamente e depois sobrepor essas gravações em um “diagrama ocular” baseado no tempo.
O uso de um diagrama ocular pode ser usado para obter uma melhor compreensão da distorção do sinal, instabilidade, ruído e problemas de temporização. Ao projetar redes de comunicação, os engenheiros podem aumentar a confiabilidade da transmissão de dados conduzindo uma análise do diagrama ocular para determinar a qualidade ideal do sinal e as margens de tempo apropriadas.
O uso de osciloscópios digitais torna viável para os engenheiros investigar a sincronização de sinais, intervalos de tempo e correlações de sinais. Isto é possível pelo fato de que o digital osciloscópios são capazes de fazer medições precisas de fases e atrasos.
Esses tipos de medições são muito importantes para uma variedade de tipos diferentes de sistemas, incluindo radar, comunicação sem fio e sistemas de controle. Os engenheiros são capazes de medir consistentemente as variações de fase entre sinais distintos, o que permite avaliar o desempenho de um sistema em termos de requisitos de sincronização e temporização. LISUN tem um dos melhores osciloscópios digitais.
Engenheiros podem usar digital osciloscópios que apresentam transformada rápida de Fourier (FFT) para realizar análises harmônicas e medições de THD. Aplicações em eletrônica de potência, sistemas de áudio e controle de motores precisam da capacidade de identificar a presença de harmônicos nos sinais, bem como a intensidade desses harmônicos.
Ao quantificar a distorção causada pelos harmônicos, a medição da distorção harmônica total (THD) oferece informações sobre a qualidade do sinal, eficiência e conformidade com os padrões de distorção harmônica. Isto é feito medindo a quantidade total de distorção harmônica.
Os engenheiros agora têm a oportunidade de registrar eventos específicos e anormalidades nos sinais que monitoram, graças ao aumento da capacidade de disparo. Esses gatilhos podem ser ativados dependendo de uma ampla variedade de parâmetros, incluindo borda, largura de pulso, runt, falhas ou determinados padrões. Os engenheiros agora têm a capacidade de registrar eventos elusivos ou intermitentes para uma análise mais aprofundada, graças ao acionamento avançado. Os engenheiros são capazes de explorar fenômenos transitórios, descobrir irregularidades de sinal e resolver problemas complicados de sistema se capturarem e isolarem adequadamente eventos individuais relevantes em suas investigações.
Digital osciloscópios incluem uma variedade de funções matemáticas em seu projeto, a fim de facilitar uma melhor análise da forma de onda. Os engenheiros têm acesso a toda a gama de operações matemáticas, incluindo adição, subtração, multiplicação, integração e diferenciação, que podem ser aplicadas às formas de onda que foram coletadas.
Esses procedimentos matemáticos podem ser usados por engenheiros para obter novos insights, realizar cálculos e obter mais dados de sinais. A análise matemática pode ser útil para diversos propósitos, incluindo a identificação de ligações entre sinais e componentes, caracterizando o comportamento do sistema e avaliando as características do sinal.
Recursos avançados de automação de medição e controle remoto são difundidos em digital osciloscópios. Por causa disso, os técnicos poderão incorporar osciloscópios em configurações de testes automatizados, agilizar processos de medição e automatizar operações repetitivas. Os osciloscópios que vêm com recursos de controle remoto permitem que a administração centralizada, a coleta de dados e a análise ocorram por meio do uso de um computador ou de uma rede.
A automação e o controle remoto de medições aumentam a produtividade, reduzem a probabilidade de erros causados por seres humanos e simplificam a integração de osciloscópios em uma infraestrutura de testes mais abrangente.
Digital osciloscópios viabilizam a análise multidomínio, que reúne diversas capacidades de medição para obter uma compreensão mais profunda de um sistema. Os engenheiros têm a capacidade de correlacionar sinais em uma variedade de domínios, como formas de onda no domínio do tempo, espectros no domínio da frequência e análise de modulação.
Por causa da análise multidomínio, os engenheiros têm muito mais facilidade para entender como os vários componentes de um sistema funcionam juntos para formar o todo. Medições entre domínios são necessárias para diagnosticar e otimizar adequadamente sinais e sistemas complexos, a fim de alcançar o desempenho ideal.
Se os engenheiros forem capazes de compreender técnicas sofisticadas de medição empregando tecnologias digitais osciloscópios, eles poderão obter maior conhecimento, descrever sinais com mais precisão e diagnosticar com mais precisão o comportamento de sistemas complicados. Os osciloscópios digitais contêm uma ampla gama de funções para análise precisa e abrangente de formas de onda.
Alguns desses recursos incluem análise de frequência, teste de máscara, análise de diagrama ocular, medições de pulso e borda e disparo avançado. Ao utilizar essas tecnologias de ponta, os engenheiros têm o potencial de aumentar a precisão e a confiabilidade de seus projetos e aplicações elétricas, além de melhorar o desempenho geral do sistema.
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