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PicoScopes示波器的采集模式

发布时间:2020-07-14    浏览次数:33

  PicoScopes示波器有两种主要的采集模式,一种是Block模式,对应于传统台式示波器的实时采集模式;另外一种是Streaming模式,对应于传统台式示波器的滚动采集模式。当其工作在Block模式下时,示波器每存满所设定的Buffer(用户可以设定使用多少Buffer)后,将数据传输给PC进行显示,该模式下每两个Buffer数据显示之间会有相对较大的延迟,这主要是由于数据传输速率往往低于数据采样速率的原因所导致的,在此模式下,仪器往往无法做到对数据的连续实时采集。Streaming模式则是在较低采样率模式下运行,将示波器本身的buffer作为缓存,数据直接传输到PC上并存储到PC的内存或者硬盘里,该模式可实现对实时数据的连续无死区存储,PicoScope 6软件为了避免PC的资源被数据传输及处理过分占用,限制了在Streaming模式下最高10MS/s的传输速率,但是若基于SDK自定义编程,则最高可达150MS/s的传输速率。下图1所示为PicoScope的数据传输示意图。


                                                                   图1 PicoScope数据传输示意图

  Streaming模式可用作:

  ● 数据记录

  ● 在SDK模式下对大量数据进行高速采集

  ● 在数据采集的同时对数据进行处理

  ● 对信号进行实时监控

  在Block采集模式下,在等待抓取异常信号的同时,我们难以做到观察波形的实时变化,因为该模式下,PC屏幕上显示的波形是一屏一屏进行的。要想捕获到异常的波形,则必须设置触发,而通过触发去监控波形意味着如果触发条件没有满足(即异常信号尚未发生),示波器就不会采集波形,电脑屏幕上所显示的波形也不会刷新,测试人员也就无法实时的观察到波形的相关变化情况。

  在Streaming采集模式下,因为波形是边采集边传输到PC上进行显示,显示方式是滚动显示,且是连续采集,所以波形的任何实时变化都可以被观察到。当然,在Streaming采集模式下,我们依然可以设置触发,然而Streaming模式下的触发和Block模式下的触发有不同之处,Streaming模式下即使设置了触发,PicoScope依然可以实时的采集、显示当前的波形,而一旦触发条件得到了满足,PicoScope即采集满足触发条件的波形并执行触发后的动作(如停止采集、继续采集等)。这使得Streaming采集模式能够实现对信号进行实时监控和准备触发捕获异常波形同时进行的能力。

  在PicoScope 6软件中,可以通过设定Collection Time来控制在多大的Timebase下进入Streaming采集模式,如下图2、图3为设置步骤。



                                                            图2 进入偏好设置(Preferences)界面


  图3 设置Collection Time(对应于Timebase,当实际Timebase值大于等于此值时示波器自动切换到Streaming模式)

  下图4所示为使用PicoScope在Streaming模式下监控工频信号并触发幅度突变时的信号。当触发未发生时,波形会在触发点左侧实时刷新显示,当触发条件满足后,触发点右侧被符合触发条件的信号填满。

  图4 利用PicoScope的Streaming模式实时监控50Hz的工频信号并触发获取幅度突变时的信号

  下图5所示为使用PicoScope在Streaming模式下监控直流电压并触发抓取掉电时的信号波形。在信号掉电发生前,直流波形停留在触发点左侧并保持实时刷新,当掉电发生后,即满足了下降沿触发条件,触发点右侧显示界面被填满。

                           图5 利用PicoScope的Streaming模式实时监控直流信号并触发获取掉电时的信号波形

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