Keysight Technologies Como Medir Dois ou Mais Sinais Rápida e Simultaneamente Usando o Software BenchVue

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1 Keysight Technologies Como Medir Dois ou Mais Sinais Rápida e Simultaneamente Usando o Software BenchVue Nota de Aplicação Despertando Insights em Medição

2 02 Keysight Como medir dois ou mais sinais rápida e simultaneamente usando o Software BenchVue - Nota de Aplicação Para capturar mudanças de estado de um dispositivo sob teste (DUT), você precisa medir Como determinar a taxa de amostragem de todos os instrumentos? Como obter um tempo de amostragem preciso? Como obter resultados em um formato legível? O software BenchVue da Keysight Technologies é uma ferramenta que ajuda você a escrever programas de computador. Escolhendo os Instrumentos Certos Depois de descobrir a velocidade de mudança do sinal que você precisa capturar, é hora de escolher o instrumento certo para o trabalho. Um osciloscópio pode capturar uma forma de onda de tensão em virtualmente qualquer frequência, mas somente com 8 bits de resolução, o que resulta em apenas 2½ dígitos. Se você precisa de tensão com mais resolução, um osciloscópio não deve ser usado. Se precisa medir corrente, será necessário utilizar um resistor em série com uma das conexões e usar o osciloscópio para medir a tensão nele ou fazer uma medição diferencial usando dois canais do osciloscópio. Você também pode utilizar uma ponta de prova de corrente, mas elas podem ser caras e difíceis de encontrar. Também pode ser empregado um instrumento de aquisição de dados (DAQ), como o 34970A ou 34972A da Keysight, já que ele tem um multímetro digital (DMM) com opção para módulos de comutação plug-in, o que permite leituras diferentes em cada máxima incluindo a comutação dos canais é de apenas canais por segundo, dependendo do módulo de comutação. Se o sinal que você quer digitalizar for mais rápido, um dispositivo DAQ não funcionará. Multímetros digitais são instrumentos úteis e relativamente acessíveis. Um DMM pode leituras exatamente ao mesmo tempo. A precisão de medição de até 6½ dígitos é comum. DMMs podem ler tensão CA e CC, corrente, resistência, frequência e muito mais. mas a resolução é reduzida de acordo e pode ser tão baixa

3 03 Keysight Como medir dois ou mais sinais rápida e simultaneamente usando o Software BenchVue - Nota de Aplicação Vejamos um exemplo simples. Você quer medir a tensão e a corrente de um sinal tipicamente. Seu DUT gera um estímulo que alimenta a carga. Um DMM é inserido no trajeto para medir corrente e outro é conectado para medir tensão. Suponhamos que o DUT esteja provocando uma subida exponencial repetitiva com um período de 125 ms DMM 1: voltímetro Dispositivo sob teste DMM 2: amperímetro Figura 1. Medindo a tensão e a corrente de um sinal alimentando uma carga. Carga Dica de Medição Para número de ciclos da linha de alimentação (NPLCs) de 1, 10 e 100, a taxa de amostragem na verdade é baseada na frequência da linha de alimentação medida internamente. Em países com frequência de 60 Hz, um ciclo da linha de alimentação dura 16,67 ms e em países com frequência de 50 Hz, um ciclo da linha de alimentação dura 20 ms. Essas aberturas são usadas para anular ruídos relacionados à linha. Quando são necessárias velocidades maiores (resultando do um PLC menor que 1. Nesses casos, o tempo de abertura na verdade é uma aproximação, não um tempo preciso, apesar de Velocidade de Medição O período de medição mais rápido ( abertura ) do DMM 34461A é 0,02 ciclo da linha de a um tempo muito maior. Na verdade, aproximadamente 1 ms ou leituras por segundo. Outros DMMs da Keysight podem medir com mais rapidez. O 34465A, por exemplo, tem um resultando em uma velocidade máxima de leituras por segundo, o que equivale a uma taxa de amostragem de 50 KHz. Sem o digitalizador opcional, o 34465A pode fazer até leituras por segundo. Para evitar que o barramento da interface diminua a taxa de leitura, as medições geralmente são armazenadas na memória do DMM e reproduzidas no PC depois. Alguns DMMs podem fazer leituras e transferi-las para a interface ao mesmo tempo, sem afetar a taxa de amostragem. faixa, zeramento automático, modo de resistência e compensação de offset. Todos esses recursos demandam leituras extras para melhorar a precisão da medição. Ao digitalizar um sinal, essas funções geralmente não são necessárias e podem ser desativadas.

4 04 Keysight Como medir dois ou mais sinais rápida e simultaneamente usando o Software BenchVue - Nota de Aplicação Tempo Preciso Disparos DMMs começam a medir quando são disparados. Um disparo pode ser gerado internamente, externamente ou por um comando de software através da interface escolhida (USB, LAN ou GPIB). O comando de software é chamado de disparo do barramento e ocorrem atrasos de processamento dependendo de quando o comando é recebido pelo instrumento e de quanto tempo o processador interno leva para permitem que o instrumento opere livremente com sua própria velocidade, então, dois DMMs operando livremente poderiam diferir em um ciclo de medição após disparados. A única maneira de realmente se obter um tempo preciso é utilizando um disparo externo, geralmente na forma de um pulso compatível com TTL aplicado a um conector de entrada BNC no painel traseiro (geralmente rotulado Ext Trig ). Depois de desse sinal. Vários instrumentos podem ser ativados conectando-se todas as entradas de disparo externo a uma fonte de disparo comum, como um gerador de funções coletar mais de uma amostra por disparo. VM Completo Quando um DMM termina uma leitura, ele emite um pulso para um conector BNC no painel traseiro chamado de voltímetro completo (geralmente rotulado VM Comp ). Se não houver fonte de disparo externo disponível, o sinal VM Comp de um instrumento pode ser usado como um disparo externo para outros, o que ocasionará um atraso de exatamente um ciclo de medição nos outros instrumentos. Em muitos casos, isso pode

5 05 Keysight Como medir dois ou mais sinais rápida e simultaneamente usando o Software BenchVue - Nota de Aplicação digitalização no BenchVue, é necessário obter a licença Pro. Além disso, essa é uma medição avançada, portanto, também é necessária alguma interação com o painel frontal. Por exemplo, ao selecionar External Trigger (disparo externo), o BenchVue permite que o único disparo é recebido. Por isso, precisamos de somente um pulso do gerador de funções. Se você usar dois DMMs idênticos, como dois 34461A, os tempos de amostragem com a velocidade máxima dos instrumentos seriam virtualmente idênticos. Mas se for empregado um DMM diferente, por exemplo o 34465A, que tem uma velocidade máxima de leitura padrão cinco vezes mais rápida do que a do 34461A, as leituras não ocorrerão simultaneamente. Portanto, se quiser sincronizar as leituras com uma fonte externa, os DMMs não podem ser disparo Normal, que é essencial se você quiser capturar as formas de onda conforme elas surgem. Mas é possível trabalhar com essas limitações. disparar ambos os DMMs externamente. Embora qualquer interface possa ser utilizada, para E/S de instrumentos dependendo da placa-mãe, da E/S, do dispositivo USB e do cabeamento). Um osciloscópio foi conectado para capturar os diversos sinais somente para os propósitos desta nota de aplicação, mostrando como os disparos são capturados. Osciloscópio: monitora sinais Gerador de funções: fonte de disparo externo DMM 1: voltímetro Conexões ao PC: USB Dispositivo sob teste DMM 2: amperímetro Carga Para DMMs, habilite SCPI e acesso aos arquivos USB medir tensão e o outro, corrente. O osciloscópio é usado para monitorar sinais e mostrar como a sincronização ocorre.

6 06 Keysight Como medir dois ou mais sinais rápida e simultaneamente usando o Software BenchVue - Nota de Aplicação Agora vamos iniciar o BenchVue e ativar o osciloscópio, o gerador de funções e os dois DMMs. Observe a Figura 3. Primeiramente, selecione o modo de exibição de 4 janelas. Figura 3a. Selecione o modo de exibição de 4 janelas. Figura 3b. Todos os quatro instrumentos foram ativados com o BenchVue. A posição dos instrumentos pode ser alterada como desejado arrastando e soltando os ícones dos instrumentos na barra localizada na parte inferior da tela. clique no ícone maximizar de qualquer aplicativo. velocidade de leitura, desative o zeramento automático (Auto Zero off), selecione uma abertura mais rápida de 0,02 NPLC. Insira 1000 no número de amostras (Sample Count) e selecione o disparo externo (External Trigger). Veja a Figura 4.

7 07 Keysight Como medir dois ou mais sinais rápida e simultaneamente usando o Software BenchVue - Nota de Aplicação pulso TTL após 2 segundos de atraso. Veja a Figura 5. Figura 5b. O modo de disparo manual gera um disparo do barramento para o instrumento após clicar no botão Iniciar do BenchVue ou apertar o botão Disparar no painel frontal do instrumento.

8 08 Keysight Como medir dois ou mais sinais rápida e simultaneamente usando o Software BenchVue - Nota de Aplicação Sincronize as leituras com o sinal Pode ser vantajoso começar as medições em resposta a um sinal do DUT. Para isso, você quanto ligar uma fonte de alimentação de 5 V ou talvez você tenha acesso a um sinal de sincronização que ocorre quando você precisa medir. Neste exemplo, as medições foram iniciadas manualmente com o BenchVue. Inicie o ciclo de medição seja ativado ao mesmo tempo em que os DMMs e o osciloscópio. Isso dá aos DMMs e DMMs entram no estado Wait for Trigger (aguardar disparo) e o osciloscópio entra no modo Single (único). Após 2 segundos de espera, o gerador de funções emite o pulso de disparo. Depois que as leituras são feitas, o BenchVue lê os dados e exibe os resulta- disparo. Figura 6. Leituras do DMM no BenchVue. Figura 7a. Resultados mostrando que um disparo externo iniciou a operação. Os dois DMMs mediram os dois parâmetros ao mesmo tempo porque são o mesmo tipo de instrumento. Figura 7b. Os dados podem ser exportados para o Excel clicando em Export All (exportar tudo) no canto superior direito da tela.

9 09 Keysight Como medir dois ou mais sinais rápida e simultaneamente usando o Software BenchVue - Nota de Aplicação Contudo, os valores do eixo x (tempo) são tempos calculados com base em e Não há como saber os tempos exatos sem medi-los e depois posicionar os intervalos de tempo corretos manualmente em um arquivo do Excel. Agora faremos o mesmo experimento usando um 34461A e um 34465A. Conforme a amostra cinco vezes mais rápido. O DMM mais rápido fará leituras em 1/5 do tempo do mais lento. Mas note que a representação da forma de onda é muito mais precisa usando a digitalização mais rápida. Neste caso, dois DMMs 34465A nos dariam uma imagem mais precisa do que está acontecendo. Figura 8. Dois DMMs amostrando com velocidades diferentes. O sinal digitalizado é amarelo. O sinal VM Comp do 34461A é verde o do 34465A é azul. O único disparo externo é rosa. Conclusão Esta nota de aplicação explicou como medir dois sinais ao mesmo tempo usando o software BenchVue. Por extensão, muitos outros sinais também podem ser capturados e medidos, sem programação nenhuma. Na verdade, embora somente quatro janelas abertas como janelas individuais, permitindo que vários instrumentos sejam controlados de uma só vez. O BenchVue uso dos instrumentos, aumentando a produtividade. Software BenchVue Baixe o BenchVue gratuitamente ainda hoje. Se estiver interessado na licença Pro, que amplia o tempo de registro de dados além da 1 hora disponível na versão gratuita e adiciona os recursos de digitalização descritos nesta nota de aplicação, contate seu representante de vendas ou peça online através de um distribuidor autorizado da Keysight.

10 10 Keysight Como medir dois ou mais sinais rápida e simultaneamente usando o Software BenchVue - Nota de Aplicação Da Hewlett-Packard e Agilent até a Keysight Há mais de 75 anos, temos ajudado a despertar insights em medição. Nossa combinação única de hardware, software e pessoas pode ajudá-lo na sua próxima inovação. Despertando insights em medição desde O FUTURO Para mais informações sobre produtos, aplicações ou serviços, contate a Keysight mais próxima de você. A lista completa está Américas Brasil Canadá (877) Estados Unidos (800) México Austrália China Cingapura Coreia Hong Kong Índia Japão 0120 (421) 345 Malásia Taiwan Outros países (65) Europa e Oriente Médio Alemanha Áustria Bélgica Espanha Finlândia França Irlanda Israel Itália Luxemburgo Países Baixos Reino Unido Rússia Suécia Suíça Opção 1 (AL) Opção 2 (FR) Opção 3 (IT) (BP ) Keysight Technologies, Inc. Sistema de Gestão de Qualidade Despertando Insights em Medição Informações sujeitas a alterações sem aviso prévio. Keysight Technologies, 2015 Published in USA, July 30, PTBR