Новые 4-х канальные осциллографы эконом-класса LeCroy серии WaveAce

Компания LeCroy представляет обновлённую линейку бюджетных цифровых осциллографов WaveAce - серию современных, компактных и удобных в эксплуатации приборов.

Данная линейка теперь включает 4-х канальные модели WA 204, WA 214, WA 224, WA 234 с полосами пропускания 60 MГц, 100 MГц, 200 MГц и 300 MГц соответственно, с частотой дискретизации 1 ГГц на канал (до 2 ГГц при объединении) и максимальной памятью в одноканальном режиме до 20 К. Старшие 4-х канальные модели с полосами 200 и 300 МГц имеют переключаемое входное сопротивление 1 МОм / 50 Ом.

Внешний дизайн корпуса осциллографов и интерфейс управления остались без изменения, модели выполнены в чёрно-серебристых тонах, тем самым подчёркивая единство стиля с ранее выпущенными сериями WaveJet A, WaveSurfer Xs-A, WaveRunner Xi-A, WavePro 7 Zi, WaveMaster 8 Zi.

Рисунок 1. Внешний вид осциллографа LeCroy WaveAce 214

В 4-х канальных новинках реализованы следующие  улучшения и конструктивные изменения:

• Увеличена длина памяти – до 10 К на канал (20 К – при объединении каналов)
• Расширены коммуникационные возможности – теперь интерфейсы LAN и USB в стандартной комплектации
• В состав прибора входит защитная крышка передней панели
• Кнопка включения питания перенесена на лицевую панель (механическая клавиша включения сети – на задней панели)
• В дополнение к разъёму USB-host на передней панели, осциллографы имеют ещё один такой разъём на задней панели
• Задняя панель корпуса оснащена механической клавишей сетевого питания и имеет подготовку для использования блокирующего (запирающего) устройства.

В развитие линейки выпускаемых 2-хканальных осциллографов с полосами от 60 МГц до 300 МГц,  добавлена модель WA101 с новой полосой пропускания 40 МГц. Таким образом, наличие WA 101:

• гармонично завершает линейку бюджетных моделей от LeCroy в нижней части диапазона частот
• позволяет приобрести осциллограф в линейке WaveAce 1хх по более низкой стоимости
• обеспечивает прямую конкурентную замену моделей из линейки TDS1000B, Agilent DSO1000 и других производителей ЦЗО подобного класса
• предназначается для клиентов с ограничением бюджета, которые, тем не менее, нуждаются в  богатом наборе возможностей и измерительных ресурсов.

Бюджетные  осциллографы обычно отличает компактность и небольшой вес, поэтому они могут быть востребованы не только как стационарное оборудование, но и как переносные устройства. В связи с этим возникает необходимость защиты прибора при хранении и его перевозке. Компания LeCroy оснастила новые 4-х канальные модели защитной крышкой (рисунок 2), что снижает риск повреждения дисплея и органов управления передней панели прибора.

Рисунок 2. WaveAce с защитным чехлом

Для удобства транспортировки осциллографа теперь предлагается опциональный  чехол-кейс, который подходит как для 4-х канальных, так и для 2-х канальных моделей.

Сферы применения

Как в образовательной, так и в производственной среде необходим осциллограф, который обладает широкими и гибкими измерительными функциями. Для многих потребителей решающим фактором предпочтения при выборе осциллографа помимо основных технических характеристик (полоса пропускания, частота дискретизации, число каналов, объём памяти и различные средства для анализа сигналов) является цена. Ранее считалось что осциллографы, которые относятся к начальной категории и имеют весьма ограниченный набор функций, но сейчас при высоком уровне развития технологий, “бюджетная” модель осциллографа может обладать достаточно большими функциональными возможностями при разумной цене.

В учебных лабораториях осциллографы используются, как правило, для демонстрации основ электроники и проведения различных практических работ и экспериментов. Осциллографы WaveAce прекрасно подходят для целей обучения и оснащения ими лабораторий технических институтов, ВУЗов и учреждений профессиональной подготовки. Благодаря простоте и удобству в использовании осциллографы WaveAce могут быть эффективно задействованы в процессе обучения, для практического ознакомления студентов с основными принципами работы электронных устройств и их тестирования, изучения методов диагностирования неполадок.

Недорогие 4-х канальные цифровые осциллографы серии WaveAce могут быть востребованы инженерами-конструкторами и разработчиками  для наладки, диагностики и исследований создаваемых изделий на всех этапах НИОКР и производства. Службы ОТК, сервиса и эксплуатационно-технической поддержки для тестирования произведённого или отремонтированного оборудования, для стабильного выпуска качественной продукции соответствующей заявленным техническим характеристикам.

Что делает осциллографы LeCroy востребованными в обозначенных сферах деятельности?

Интерфейс и экран

Несмотря на то, что осциллографы WaveAce относятся к серии “бюджетных” осциллографов все они оснащены цветным ЖК-дисплеем TFT с диагональю 14,5 см. высокой чёткости и яркости. Благодаря экрану высокого качества в новинках появляется возможность в полном объёме использовать функцию цифровой растяжки. Растяжка осуществляется через меню “HORIZON”. В меню есть три подпункта, переключение между которыми производится с помощью интерфейсных клавиш. В первом подпункте отображается захваченный сигнал, во втором подпункте с помощью ручек горизонтальной развёртки и горизонтального смещения можно выбрать область растяжки, в третьем подпункте отображается увеличенная часть осциллограммы для детального изучения. Пример цифровой растяжки показан на рисунке 3.

Рисунок 3.  а) Пример применения цифровой растяжки сигнала

b) Выбор области растяжки(зеленые вертикальные линии)

с) Отображение увеличенного сегмента сигнала

Интерфейс осциллографов WaveAce отличается продуманной эргономикой. Любой, кто раньше работал с аналоговым осциллографом или другим цифровым осциллографом без труда освоит управление и манипуляции с WaveAce. При разработке осциллографов использовались полезные электромеханические усовершенствования: чуткие ручки регулировки для более точной и плавной настройки (верньеры), с возможностью нажатия и отдельные органы управления для каждого из каналов. Всё это ускоряет процесс настройки прибора и добавляет удобства в работе. Меню осциллографов WaveAce полностью русифицировано и обеспечивает быструю и удобную навигацию по всем пунктам.

Ресурсы анализа сигналов

Наличие режима сбора данных с включённой интерполяцией Sinx/(x) позволяет значительно увеличить достоверность отображения сигнала при частотах сигнала сопоставимых с частотой дискретизации.

Режим  пикового детектора - ещё один исследовательский ресурс осциллографа WaveAce, имеющий важное прикладное значение. В режиме "Пиковый детектор" осциллограф обеспечивает возможность сбора информации, захват и отображение сигналов длительностью более 10 нс для всех моделей осциллографов.

Режим "Пикового детектора" используется для обнаружения всплесков длительностью от 10 нс и снижения вероятности возникновения искажений при отображении сигнала. Данный режим может эффективно использоваться при положении переключателя Вр./Дел. 5 мкс/дел и более. В этом режиме запоминаются минимальные и максимальные значения за всё время накопления отсчётов. Этот режим удобен, например, при исследовании сигнала содержащего регулярные, но короткие по времени выбросы.

Измерительные функции

При исследовании сигнала с помощью осциллографа обычно возникает необходимость произвести измерения параметров захваченного сигнала (например: среднее значение уровня сигнала, частота, выброс на вершине, фазовый сдвиг, задержка и др.). С этой задачей осциллографы серии WaveAce успешно справятся и позволят произвести 32 вида автоматических, в том числе специфических временных измерений (в сопоставимых моделях ~11…20 параметров), а также курсорных вычислений. Результаты автоматических измерений можно выводить на экран в одну из 3-х таблиц с группировкой по параметрам: "Время", "Напряжение", "Задержка". Или одновременно вывести их на экран в виде единой таблицы, как показано на рисунке 4.

Рисунок 4. Пример таблицы автоматических измерений

В  WaveAce помимо автоматических вычислений присутствуют курсорные измерения (рис. 5). Используя режим курсорных измерений можно производить следующие виды измерений:

• Измерение напряжения между двумя курсорами.
• Измерение временного интервала между двумя курсорами.
• Абсолютные измерения амплитуды и времени в точке пересечения курсора и осциллограммы (интеллектуальный режим "Слежение").

Рисунок 5. Пример курсорных измерений в режиме слежения

В режиме "Слежение" при перемещении курсора в горизонтальном направлении, осциллограф автоматически находит точку пересечения с осциллограммой, и  отсчётные линии курсора А (вертикальная и горизонтая) будут перемещаться вместе по траектории выбранной формы сигнала. Информация об активном в данный момент времени курсоре отображается белой заливкой пиктограммы "CurA" в меню и белым фоновым полем в области измеренных значений (рис. 6).

Рисунок 6. Отображение результатов измерений

В осциллографах WaveAce доступно использование 4-х математических функций обработки осциллограмм (+,/,х,-), которые существенно экономят время при исследовании сигнала. С помощью математических функции можно анализировать неполадки, возникающие в устройстве,  путём сложения, вычитания, умножения и деления захваченных сигналов с отображением результатов этих операций на дисплее прибора.

Кроме четырёх основных математических функций в осциллографах WaveAce можно выполнить частотный анализ с помощью быстрого преобразования Фурье (БПФ), как приведено на рисунке 7. Функция БПФ может применяться, например,  для подстройки усилителей, поиска гармонических искажений и спектральных отклонений в их работе. Для этого на усилитель подаётся синусоидальный сигнал и исследуется выходной сигнал с усилителя с включённой в осциллографе функцией БПФ.

Рисунок 7. Результат БПФ синусоидального сигнала канала 4 (внизу), входной сигнал (сверху)

Тест “ГОДЕН / НЕ ГОДЕН”.

Осциллографы WaveAce способны не только отображать захваченный сигнал и обрабатывать его с помощью автоматических измерений или математических функций, но и проводить допусковое тестирование сигнала, так называемый анализ тест по маске. Данный измерительный ресурс востребован в производственном процессе, может найти применение на предприятиях сервиса, ремонта и в подразделениях ОТК (Q.Pass). Тест по маске позволяет проводить испытание исследуемого входного сигнала на его соответствие допускам (по амплитуде и частоте). Для этого необходимо сформировать тест-сигнал (маску) с использованием  образцового входного сигнала или задать предельные допуски отклонения. Далее захваченные сигналы с испытуемых устройств будут сравниваться с маской, и сортироваться на годные или не годные. Всё это помогает снизить процент брака готовой продукции. Этот  вид тестирования существенно экономит время по сравнению с ручной проверкой отдельных измерений в контрольных точках тракта, к тому же он более достоверен. Пример тестирования по маске приведён на рисунке 8.

Рисунок 8. Работа осциллографа в режиме тестирования по маске

Цифровой регистратор

Во все осциллографы WaveAce встроена функция покадрового регистратора данных, который позволяет записать “быстрые” сигналы и медленно их воспроизвести или записать “медленные” сигналы (длительностью до 1000 секунд) и затем воспроизвести их ускоренно. Функция позволяет записывать форму входных сигналов с максимальной длиной записи 2500 осциллограмм (рис. 9). Регистратор может быть активирован выходом Pass/Fail, на задней панели прибора, что даёт возможность использовать функцию регистратора при работе осциллографа в режиме тестирования по маске, для фиксирования аномальных сигналов в длительной последовательности без непосредственного контроля оператора. Это позволит обнаруживать и регистрировать аномалии для последующего детального анализа проблем при воспроизведении интересующего участка сигнала  (момента времени в цифровой посылке).

Рисунок 9. Работа в режиме "Запись" (в левом верхнем углу – счетчик кадров)

Диапазон регулировок в режиме запись: скорость регистрации от 1 кадр / 1 мс - для быстрых или  ВЧ сигналов до 1 кадр / 1000с – для медленных сигналов или достаточно статичных процессов. По умолчанию при активации цифрового регистратора  дискрет скорость записи выбирается равным 100 мс.

Цифровая фильтрация

Если ранее возможность использования цифровой фильтрации сигналов была реализована только в более дорогих моделях осциллографов, то теперь эта функция доступна и для всех осциллографов линейки WaveAce. Осциллографы имеют возможность применять к сигналу фильтр нижних и верхних частот, а также полосовой и режекторный фильтры (рисунок 10). При этом параметры фильтров задаются пользователем с передней панели управления прибором.

Рисунок 10. Отображение меню фильтрации

Дистанционное управление осциллографом

В осциллографах WaveAce реализованная возможность дистанционного управления прибором при помощи штатного ПО “EasyScope”, через интерфейсы LAN (только 4-х канальные модели) и USB. Изображение гнёзд и разъёмов осциллографа приведено на рисунке 11.

Рисунок 11. Разъёмы на задней панели осциллографа

Программное обеспечение “EasyScope” обеспечивает создание виртуальной панели управления для удалённого контроля по USB и LAN. Широкий перечень настроек и удобный выбор требуемого контекстного окна обеспечивают лёгкий доступ к измеренным параметрам для их документирования.

Документирование

WaveAce обеспечивает удобное документирование результатов работы, сохранение осциллограмм и предустановленных профилей, позволяя хранить во внутренней памяти до 20 форм сигналов и 2 опорные осциллограммы (Ref), до 20 профилей установок органов управления.

Осциллографы обеспечивают возможность записи на внешний USB носитель данных, полученных в процессе сбора информации в виде файлов в формате MatLab, MatCad, ACS II или двоичного кода. При этом объём файла данных будет зависеть от длинны используемой внутренней памяти  (на канал). Запоминающие flash-устройства большой ёмкости могут быть подключены к разъёму USB непосредственно на лицевой или на задней панели осциллографа. Разъём USB расположенный на задней панели осциллографа позволяет осуществить непосредственное подключение к осциллографу принтера или персонального компьютера для ДУ.

Возможности для полнофункционального программирования и управления осциллографами WaveAce в значительной степени расширяются благодаря внедрению в 4-х канальные модели интерфейса LAN:

• Руководство по программированию серии WaveAceвключает набор команд, обеспечивающий полное дистанционное управление.
• Программирование и дистанционное управление моделями WaveAce выполняется по интерфейсам USB и LAN.
• Добавлена возможность управления осциллографами WaveAce  с помощью программы ScopeExplorer.
• Набор команд для серии WaveAce основан на уже имеющемся наборе команд ДУ для осциллографов старших линеек LeCroy.

ScopeExplorer - это PC совместимый программный пакет, способный работать с WaveAce и другими осциллографами LeCroy под управлением ОС Windows 95/98/2000/XP, Windows NT, WindowsVista. Связанный с осциллографом через сеть LAN ScopeExplorerобеспечивает возможность создания протокола для печати/хранения, а также удалённого контроля другим пользователем.

Основные характеристики ScopeExplorer:

•  Возможность сохранения и моментального отображения комментариев на экране.
•  Виртуальная передняя панель для управления или удалённого контроля ЦЗО.
•  Windows совместимый конвертер бинарных сигналов в язык ASCII кодов, Binary-to-ASCII (заменяет DOS утилиту WaveTran).
•  Автоматическое обновление изображения на экране осциллографа.
•  Поддержка многооконного формата.
•  Многоцветное smart-отображение информации на экране монитора, возможность изменения фона.
•  Визуально инвертированное изображение сохраняется при обновлении информации на экране.
•  Разрешена переадресация в файл при получении макроса.
•  Редактирование и запуск файлов "CustomDSO".
•  Доступ к файлам, сохранённым в цифровом осциллографе.

Комплектация и техническая поддержка

Серия WaveAce комплектуется специально разработанными пассивными пробниками из четырёх моделей PP013/ PP014/ PP015/ PP016 с полосами пропускания 60/100/200/300 МГц соответственно.  Входной импеданс 10 МОм//12 пФ. Приборы комплектуются  пробниками с полосами пропускания, совпадающими с верхней частотой осциллографа.

Стандартная поставка:

• Пассивный пробник 1х/10х на каждый канал (4шт)
• Интерфейсный кабель USB для подключения к ПК
• Мультиязычной интерфейс внутреннего меню с поддержкой русского языка
• Полноформатное РЭ на русском языке (изготовлено типографским способом)
• CD-диск с программой EasyScope и оригинальным мануалом
• Защитная крышка передней панели

В качестве опций для всей серии WaveAce предлагаются измерительные принадлежности  и дополнительные аксессуары:

• Высоковольтные пробникиPPE – для безопасного и точного измерения высоких напряжений в диапазоне 1,2…20 кВ:
  •  PPE1.2KV (10:1/100:1,  до 1,2 кВ, 400 МГц, 50 МОм)
  •  PPE2KV (100:1,  до 2 кВ DC+АСпик, 400 МГц, 50 МОм)
  •  PPE4KV(100:1,  до 4 кВ DC+АСпик, 400 МГц, 50 МОм)
  •  PPE5KV   (100:1,  до 5 кВ DC+АСпик, 400 МГц, 50 МОм)
  •  PPE6KV (100:1,  до 6 кВ DC+АСпик, 400 МГц, 50 МОм)
  •  PPE20KV (100:1,  до20 кВ DC+АСпик, 400 МГц, 50 МОм)
• Активный дифференциальный пробникAP031 – для измерений сигналов в в симметричных линиях передачи и электрическом оборудовании (ЭУ)

Все анонсированные осциллографы LeCroy серии WaveAce, имеют 3 года гарантии и 7 лет технической поддержки с момента выпуска.

В настоящее время в соответствии с поручением Ростехрегулирования РФ проводятся испытания 4-х канальных осциллографов серии WaveAce и 2-х канальной модели WaveAce 101 для целей утверждения типа СИ  и включения в Госреестр СИ РФ.

С  выпуском новинок линейка WaveAce теперь представлена 11 моделями. В сравнении с конкурентными осциллографами других производителей с полосой пропускания 200 МГц  лидерство LeCroy становится очевидным (см. таблицу  №2). Тем более, что никто другой в данном сегменте рынка в настоящее время не предлагает модели с ПП 300 МГц, а в серии WaveAce – есть целых две модели WA 232 и WA 234.

Заключение

Новые “бюджетные” 4-х канальные осциллографы серии WaveAce  модельного года 2010 предлагают широкий спектр функций измерения, обработки и тестирования сигналов. Осциллографы WaveAce способны не только визуализировать электрические сигналы, но и быстро их анализировать, собирать и накапливать данные, формировать отчёты. Всё это делает серию WaveAce  оптимальным инструментом  для учебных целей, исследовательских лабораторий и  разработчиков. Поддержка наиболее востребованных полос пропускания в зависимости от модели, означает, что инженеры могут выбрать именно тот осциллограф, который наиболее подходит  для решения конкретной задачи.

Автор: Д.А. Серков , ЗАО "Прист"

Источник: prist.ru