デジタルオシロスコープの利点と制限

概要
デジタル オシロスコープは、その洗練された機能と直感的なインターフェイスにより、電子測定の世界を完全に変革しました。 これらの機器を使用することには、以前のアナログ機器に比べて多くの利点がありますが、留意すべき欠点もいくつかあります。

のメリットとデメリット デジタルオシロスコープ この記事で説明します。 を選択するには、 適切なオシロスコープ 特定のアプリケーションに対して、正確な信号解析を保証するには、これらの基準を理解することが不可欠です。

デジタル オシロスコープの利点:
測定精度と精度
デジタル オシロスコープとアナログ オシロスコープを直接比較すると、デジタル オシロスコープの方がより正確で正確な測定が可能であることは明らかです。 波形データが配信される前に、デジタル化手順により、存在する可能性のある望ましくないノイズや歪みが取り除かれます。

ADC の高分解能により、電圧と時間の両方を正確に測定できるため、正しい波形解析と特性評価が可能になります。

信号処理と分析
アナログオシロスコープと比較すると、 デジタルオシロスコープ より高度な信号処理と分析が可能です。 周波数領域分析に使用される高速フーリエ変換 (FFT) などのこれらの数学演算はすべて、 波形演算関数。波形に対して数学的演算を行うために使用されます。 特定の出来事をキャプチャするために使用されるトリガー オプションの増加。 これらはすべて、これらの機器が実行できる数学的関数の例です。

デジタル オシロスコープの内蔵測定および分析機能には、多くの場合、ピークツーピーク電圧、周波数、立ち上がり時間、パルス幅などの測定が含まれます。 これらの測定により、最も困難な信号解析タスクでも簡単に処理できるようになります。

波形データの保存と呼び出し
デジタル オシロスコープの最も便利な機能の XNUMX つは、波形を記録および再生できることです。 デジタル オシロスコープには、多くの場合、内部メモリまたは外部ストレージ オプションが備わっています。 これにより、ユーザーは後で参照または分析するために波形を保存できます。 複雑または断続的な信号を扱う場合、リアルタイム観察だけでは見逃してしまうような波形を捕捉して分析できる能力は、非常に便利なスキルです。

柔軟なディスプレイとユーザーインターフェイス
デジタル オシロスコープではさまざまな表示オプションが利用でき、操作も非常に簡単です。 データの特定の側面に集中するために、波形を簡単に移動、パン、ズームすることができます。

今日の大部分は、 デジタルオシロスコープ ユーザーフレンドリーなタッチスクリーンとメニュー方式のユーザーインターフェイスが装備されており、機器の設定を簡単に調整できます。 汎用性と使いやすさで生産性の向上と測定工程の簡素化に貢献します。

接続とデータ共有
USB、イーサネット、Wi-Fi は、現在のデジタル オシロスコープに搭載されている一般的なコネクタのほんの一例にすぎません。 これらの接続により、データの送受信が簡単になり、リモート制御が可能になります。

波形に含まれる情報はコンピュータにエクスポートでき、そこで調べたり、他の従業員や顧客と共有したりできます。 この接続のソフトウェア統合機能により、測定プロセスを自動化し、さまざまなニーズに合わせてカスタマイズできます。

デジタル オシロスコープの制限:
帯域幅の制限
デジタル オシロスコープの帯域幅により、高周波数で動作する信号を測定できる精度のレベルが制限されます。 デジタル オシロスコープの帯域幅は、機器のアナログ フロントエンドとサンプリング レートによって制限されます。

オシロスコープの帯域幅は、対象となるさまざまな信号をどの程度うまく捕捉して表示できるかに影響します。 さらに、追加のチャネルが使用されたり、より複雑な信号処理方法が使用されたりすると、実効帯域幅が減少する可能性があります。

エイリアシングとサンプリングレート
サンプリング レートの設定が低すぎると、デジタル オシロスコープで生成された信号の表示にエイリアシングが表示されます。 エイリアシングは高周波で発生します。 ナイキスト・シャノンのサンプリング定理によれば、サンプル レートは分析対象の最高周波数成分の XNUMX 倍でなければなりません。

この基準が満たされない場合、再構成された波形が間違っている可能性があり、その結果、測定が狂うことになります。 エイリアシング効果は、サンプル レートに細心の注意を払うことで防止できる可能性があります。

信号忠実度とアナログアーチファクト
日時 デジタルオシロスコープ アナログ信号をデジタル化すると、信号の完全性の一部が失われる可能性があります。 デジタル化のプロセス中に、量子化ノイズと連続アナログ波形を表示する能力の制限が確立されます。 これらの制限には問題がある可能性があります。

このため、デジタル オシロスコープでは、ジッター、エッジの歪み、垂直解像度の制限などのアーチファクトが発生する可能性があります。 低レベル信号やエッジ遷移が速い高速デジタル信号を解析する場合、これらの歪みにより測定波形の精度や忠実度が低下し、評価の信頼性が低下する可能性があります。

限られたダイナミックレンジ
アナログ オシロスコープと比較して、デジタル オシロスコープのダイナミック レンジは狭くなります。 信号の振幅を適切に捉えて表示できる範囲は、システムのダイナミック レンジと呼ばれます。

デジタル オシロスコープには垂直解像度が高いという利点がありますが、非常に強力な信号を処理できない可能性があります。 LISUN は市場で最高のデジタル オシロスコープを持っています。

オシロスコープの入力電圧範囲を超えると、信号がクリップしたり歪んだりする可能性があります。 適切な入力範囲を持つオシロスコープを選択すると、ダイナミック レンジを超えることによって引き起こされる測定エラーを回避できます。

費用
デジタルオシロスコープ、アナログの前任者と比較して、多くの場合、初期購入価格が高く設定されています。 精巧なユーザー インターフェイス、高度なデジタル信号処理、および高速デジタル化はすべて、高価格に寄与する要因です。

さらに、デジタル オシロスコープの価格は、特に技術が進歩し、新しい機能が利用可能になるにつれて、必要な仕様と性能レベルに基づいて大幅に変動する場合があります。 デジタル オシロスコープとアナログ オシロスコープのどちらかを選択する場合は、予算の制約に加えて、特定の測定要件を考慮することが重要です。

学習曲線
デジタル オシロスコープは、以前のアナログ オシロスコープと比較して、学習曲線がより困難になる可能性があります。 デジタル オシロスコープには膨大な数の機能、設定、測定オプションが備わっているため、初めてのユーザーにとっては理解しにくい場合があります。

膨大な信号解析機能の利用方法を学び、メニューを操作し、複雑なトリガ オプションを設定するには、当初の予想より多くの時間と労力が必要になる場合があります。 デジタル オシロスコープには複雑な機能が備わっています。 ただし、事前の知識がある人のみがそれらを正しく使用できます。

まとめ
測定精度、信号処理、記憶容量、使いやすさなどは、数多くある強みのうちのほんの一部にすぎません。 デジタルオシロスコープ。 これらのツールは、正確な波形分析、高度な信号処理、およびデータ共有の可能性を提供します。 ただし、デジタル オシロスコープの欠点を見逃してはなりません。

これらには、デバイスの限られた帯域幅、エイリアシング効果、信号品質、ダイナミック レンジ、価格、およびより複雑な機能の学習曲線が含まれます。 これらの長所と短所を考慮することで、ユーザーはどのオシロスコープが最も有用な測定と最も信頼できる信号分析を提供するかについて知識に基づいた選択を行うことができます。

Lisun InstrumentsLimitedはによって発見されました LISUN GROUP 2003インチ LISUN 品質システムは ISO9001:2015 によって厳密に認証されています。 CIE会員として、 LISUN 製品は、CIE、IEC、およびその他の国際規格または国内規格に基づいて設計されています。 すべての製品はCE証明書に合格し、サードパーティのラボによって認証されました。

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