Miernictwo_18 Oscyloskop na PC.pdf

Miernictwo

Po publliikacjjii przed

kiillkoma miiesiiącamii

cykllu artykułłów do−

tyczących pomiiarów

z użyciiem kompu−

tera i odpowiiedniich

przystawek lub kart,,

do Redakcjjii nade−

szłło wiielle liistów..

Temat wywołłałł bar−

dzo duże zaiintereso−

waniie.. Wiiększość

pytań dotyczyłła za−

kupu taniich kart

bądź przystawek os−

cylloskopowych,, co

jjak siię okazujje,, niie

jjest wcalle łatwe,, bo

zdecydowana wiię−

kszość kart ii przysta−

wek jjest jjednak dro−

ga,, jak na kiieszeń

hobbysty.. Znaczna

część pytań dotyczyłła możllii−

wościi wykorzystaniia kompu−

terowejj karty muzycznejj w charak−

terze oscylloskopu..

nałów

Oscyloskop

w każdym PC−cie

Właśnie karta muzyczna, znajdująca się

w prawie każdym współczesnym kompu−

terze, wraz z odpowiednim oprogramo−

waniem z powodzeniem może pełnić

rolę oscyloskopu. Rzecz jasna, parametry

takiego oscyloskopu nie są rewelacyjne.

Przede wszystkim pasmo przenoszenia

nie przekracza 20kHz i jest ograniczone

maksymalną częstotliwością próbkowa−

nia, która dla dzisiejszych kart wynosi

44,1kHz albo 48kHz. Regulacja czułości

wejścia również jest utrudniona, dlatego

oscyloskop w wersji podstawowej prak−

tycznie jest jednozakresowy. Ponieważ

częstotliwość próbkowania nie zmienia

się płynnie, w niektórych programach

można wybrać tylko jedną z kilku standar−

dowych wartości, przez co właściwości

podstawy czasu nie są zachwycające.

Poszczególne programy w istotny spo−

sób różnią się między sobą − jedne są

zdecydowanie słabsze, a w innych wyeli−

minowano znaczną część wspomnianych

wad.

W każdym razie ze względu na to, że nie−

mal każdy współczesny pecet wyposażo−

ny jest w kartę muzyczną, warto przynaj−

mniej spróbować, na ile taki wirtualny os−

cyloskop okaże się przydatny. Nie trzeba

do tego wiele: wystarczy stosowny pro−

gram komputerowy, przy czym sygnały

podawane są na wejście liniowe albo mi−

krofonowe karty muzycznej. Oprogramo−

wanie takie pozwala nie tylko wykorzy−

stywać kartę muzyczna w roli oscylosko−

pu, ale także w roli analizatora widma.

Znaczna część dostępnego oprogramo−

wania to programy komercyjne, osiągal−

ne po uiszczeniu wymaganej opłaty. Pro−

gramy oscyloskopu i analizatora widma

wykorzystujące kartę muzyczną, adreso−

wane są zwykle nie do praktykujących e−

lektroników, tylko do osób zajmujących

się nagrywaniem i cyfrową obróbką syg−

nałów audio − stąd elegancki interfejs

programu (porównaj tytułowy rysunek)

przy niezbyt dużych możliwościach po−

miarowych. Firmy oferujące te programy

udostępniają bezpłatnie jedynie wersje

testowe, które co prawda pracują w roli

prostego oscyloskopu, jednak zazwyczaj

nie umożliwiają zapamiętania zmierzone−

go przebiegu i zapisania go na dysku.

Dostępne są też w pełni funkcjonalne

programy shareware, które należy opła−

cić po ich wypróbowaniu. Programów te−

go typu można szukać w Internecie, po−

dając wyszukiwarce odpowiednie słowa

kluczowe. Kto nie chce samodzielnie szu−

kać (lub wyszukiwarka po podaniu hasła

znajdzie dziesiątki tysięcy pozycji) może

zacząć od adresów podanych niżej:

www.hitsquad.com/smm/pro−

grams/Graphic_Level_Meter/do−

wnload.shtml

www.c3sys.demon.co.uk/winspec.htm

www.audio−software.com

Praktyka dowodzi, że zawartość stron in−

ternetowych dość często się zmienia, i w

rezultacie pod wskazanym adresem w

podanym katalogu, takiego programu już

nie ma. Nie znaczy to, że nie jest on do−

stępny − często jest, tylko w innym miej−

scu tej witryny i należy go poszukać, za−

czynając od strony głównej.

Drugim praktycznym problemem jest

ściągnięcie plików o znacznej objętości

przez zakorkowane łącza internetowe

(nierzadko transfer plików ściąganych

podczas przygotowywania tego artykułu

przebiegał z “kosmiczną” prędkością kil−

Rys.. 1 Wersjja testowa oscylloskopu Rys.. 2 „Trójjwymiiarowy"" analliizator

wiidma

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 3/99

Miernictwo

względu na para−

metry. Jest to os−

cyloskop dwuka−

nałowy (wykorzy−

stujący oba kanały

stereo), pracujący

w paśmie 20Hz −

20kHz, wyposażo−

ny w szereg cen−

nych funkcji. Os−

cyloskop ten może

zapamiętywać

przebiegi, czyli ma

funkcje oscylosko−

pu z pamięcią.

Wbudowane kur−

sory pozwalają przeprowadzać pomiary

obserwowanych przebiegów − parametry

wskazywane przez kursory odczytuje się

w dolnych okienkach.

Oprócz funkcji oscyloskopu, może też

pracować w roli analizatora widma. Sto−

sowny zrzut ekranu pokazuje rysunek 4.

Po włączeniu kursorów i wybraniu odpo−

wiednich punktów dwoma przyciskami

myszy, w dolnych okienkach można od−

czytać częstotli−

wości, amplitudy

oraz odstęp

częstotliwości.

Przy pierwszym

kontakcie może

się wydawać, że

oscyloskop jest

trudny w obsłu−

dze ze względu na

dużą liczba para−

metrów, opcji i na−

staw. W rzeczywi−

stości okazuje się

łatwy i przyjemny

w obsłudze. Nie

trzeba nawet ko−

rzystać z dołączone−

go pliku winscope.hlp (w języku angiel−

skim).

Należy też dodać, iż spośród ściągniętych

programów, ten sprawił najmniej kłopo−

tów i działał od razu. Programu nie trzeba

instalować, tylko

rozpakować

ściągnięty plik

osc251.zip do ja−

kiegoś katalogu i

ewentualnie u−

mieścić na pulpi−

cie skrót do rozpa−

kowanego progra−

mu Winscope.exe.

Nie trzeba też in−

formować progra−

mu o karcie muzy−

cznej − w przypad−

ku prawidłowo za−

instalowanej

i skonfigurowanej karty, program “widzi

ją” od razu.

Rys.. 3 Oscylloskop Konstantiina

Zelldowiicza

Przeprowadzając pomiary, należy pamię−

tać, że poszczególne karty mogą mieć

różne wzmocnienie, a więc amplitudy po−

kazywane na ekranie nie są kalibrowane

w woltach czy miliwoltach. Aby uzyskać

dokładniejsze pomiary, oscyloskop trzeba

skalibrować (regulując wzmocnienie to−

rów Y) i zapamiętać te nastawy − program

ma taką możliwość. Trzeba także

uwzględnić uwagi, podane przez Autora

programu, ostrzegającego o możliwości

uszkodzenia karty dźwiękowej w przy−

padku podania na jej wejście sygnałów o

zbyt dużych amplitudach (co dla czytelni−

ków EdW powinno być oczywiste).

Rysunek 5 pokazuje wirtualny oscy−

loskop, pozwalający przeprowadzić

ćwiczenia “pomiarowe”. Niestety nie

może on mierzyć sygnału ze źródeł

zewnętrznych − jest to tylko zabaweczka

do celów edukacyjnych.

Warto ją ściągnąć spod adresu:

www.id−net.fr/~brolio/

kuset bajtów na sekundę). Na dodatek

nie wszystkie pliki ściągnięte do Redakcji

dały się prawidłowo rozpakować i zain−

stalować.

Mimo tych trudności niewątpliwie warto

poświęcić kilka złotych i trochę czasu, by

zajrzeć pod wskazane adresy. Zdjęcie 1

pokazuje zrzut z ekranu podczas pracy je−

dnego z takich oscyloskopów. Druga ilu−

stracja przedstawia zrzut ekranu podczas

pracy tego programu w roli analizatora

widma. Ponieważ kolejne charakterystyki

rysowane są na ekranie z przesunięciem,

uzyskuje się interesujący wykres prze−

strzenny, pokazujący rozkład częstotli−

wości w czasie.

Kto nie ma ochoty na odwiedzanie wy−

mienionych witryn, a chce uzyskać na−

prawdę funkcjonalny oscyloskop, powi−

nien koniecznie zajrzeć na stronę Kon−

stantina Zeldowicza w Moskwie pod ad−

res:

http://polly.phys.msu.su/~zeld/oscill.html

i ściągnąć stamtąd dwa wirtualne oscy−

loskopy. Oba programy są typu freeware,

a więc zupełnie darmowe. Mają przy tym

zadziwiająco dobre właściwości. Zrzut z

ekranu oscyloskopu opracowanego przez

Konstantina Zeldowicza (w wersji 2.51)

można zobaczyć na rysunku 3. Narzędzie

to z całą pewnością jest godne uwagi ze

Rys.. 4 Analliizator wiidma

Redakcja EdW prosi Czytelników, którzy

praktycznie zajmują lub zajmą się tym te−

matem, o opinie na temat używanych

programów, ich wad i zalet. Na życzenie

Czytelników, w Redakcji EdW może zo−

stać opracowana przystawka wejściowa,

umożliwiająca zmianę czułości “oscy−

loskopu” oraz izolująca galwanicznie

komputer od mierzonego układu. Czytel−

nicy zainteresowani budową takiej przy−

stawki wejściowej powinni napisać do

Redakcji i odpowiedzieć na pytanie, czy

powinien to być układ możliwie najpro−

stszy z ręcznym przełącznikiem zakre−

sów, czy też zakres pomiarowy winien

być ustawiany z pomocą komputera, np.

przez port równoległy, co będzie wyma−

gało dodatkowego (oddzielnego) progra−

mu do obsługi przystawki.

(red)

Rys.. 5 Oscylloskop edukacyjjny (zabawka))

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 3/99

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: