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令人頭疼的偶發(fā)異常信號,示波器這樣幫你記錄!

發(fā)布時間:2022-03-15 來源:ZLG致遠電子 責任編輯:wenwei

【導讀】針對令人頭疼的偶發(fā)異常信號,長時間盯著示波器屏幕去觀察肯定不現實。那么,針對此類信號,有什么高效的方法去捕獲呢?分段存儲,應用而生。


 什么是分段存儲


分段存儲在采集過程中進行多次觸發(fā),對每次觸發(fā)采樣得到的數據存放到將存儲空間分成的一段一段小的存儲中。示波器觸發(fā)一次填充一個段,段與段之間的空閑信號或信號不感興1647318785840545.png趣的部分沒有被采集和存儲。


原理如下圖所示:總的存儲深度分為n段,第1段用于顯示,第2段開始存儲,也就是當發(fā)生第一次觸發(fā)時采集的數據存儲到第2段存儲空間中,當第2段存儲空間存儲滿之后,結束第一次觸發(fā),等待第二次觸發(fā)的到來,觸發(fā)后把數據存儲到第3段存儲空間中,以此類推。

 

分段存儲結構圖


如果示波器總的存儲深度為512Mpts,段數分配計算公式如下:


N=512*1024*1024/【當前存儲容量向2n次冪取整】-1


分段存儲如何設置


ZDS5000系列示波器最大存儲為512Mpts,在保持4GSa/s采樣率的情況下,支持分段存儲范圍:1~524287段。點擊【Seg】,通過調節(jié)時基檔位,在560Kpts存儲深度的狀態(tài)下,將分成255段進行存儲和采集,如下圖所示。


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分段存儲設置


設置觸發(fā)方式為【普通】,將觸發(fā)電平調到合適的位置,等待小概率異常信號到來。

 

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觸發(fā)方式設置


通過手指觸碰探頭,可模擬小概率異常信號的發(fā)生,等分段存儲完成,點擊【Stop】,點擊【當前段】可通過旋轉旋鈕A/B查看所有分段存儲情況,如圖20.4所示為第45段存儲的波形。

 

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分段存儲結果


分段存儲應用場合


1、低占空比脈沖或猝發(fā)信號——信號與信號之間有較長的空閑時間,很多情況下,即使有較大的存儲,通過降低采樣率的方式也很難達到想要的采集時長,而分段存儲可以很好的完成。


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低占空比脈沖信號


2、串行總線分析——串行總線以數據包的方式進行傳輸,包與包之間空閑時間會占用示波器寶貴的存儲資源,采用分段存儲,示波器可以只采集數據包,空閑時間不采樣。在保持較高采樣率下,還可以采集較多的數椐包,方便解碼分析。

 

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總線分析


實例應用:8小時振蕩檢測試驗


以ZDS5000系列示波器測試做振動試驗的連接器為例,測試整個過程中,監(jiān)測連接器可能出現次失效區(qū)的次數,進而檢測產品是否合格。


1、測試需求


整個振動試驗時長8個小時,在整個過程中連接器可能會出現0~幾十次失效區(qū),時長是300ns以上,幅值大小不確定(正常情況下電平為1V)。


2、測試難點


●   震動試驗時長8小時,示波器基于大時基錄波難以實現,并且采樣率也不夠;

●   振動實驗室噪聲干擾較大,失效時的尖峰波形和雜波混雜在一起,不易測試失效區(qū)信號。 


22.png

測試波形


針對上述測試難題,ZDS5000系列示波器的分段存儲功能提供了良好的解決方案。


首先,根據異常信號的特征,設置好示波器捕獲觸發(fā)條件(包括觸發(fā)電平、觸發(fā)方式、時基、分段存儲,分段段數等),進行8個小時的振動試驗監(jiān)測,捕獲異常情況如圖所示:

 

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異常捕獲


24.jpg

分段存儲


如圖所示,在長達8個小時的測試周期中,共捕獲了380404段異常波形,上圖為第281段的失效區(qū)異常情況及信號特征,當前采樣率仍為4GSa/s。



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