¿Ha Considerado un Osciloscopio Modular en su Sistema de Pruebas?

Visión General

Ya sea que se use para medir el tiempo de subida, el periodo de señal o identificar voltaje de pico a pico, el osciloscopio ha sido un recurso extremadamente valioso para pruebas y medidas en los últimos 50 años. El osciloscopio es la base de una variedad de aplicaciones que van desde el banco de pruebas hasta sistemas de pruebas automatizadas rack-and-stack. Conforme los requerimientos de las aplicaciones y la tecnología evolucionan, los osciloscopios han cambiado bastante desde su invención y no todos son creados iguales. Nuevos sistemas que usan osciloscopios digitales para cumplir con los requerimientos de rendimiento han causado una serie de cambios en las especificaciones y características de los osciloscopios. Con esta evolución, ¿ha analizado cómo la reciente tendencia de los instrumentos modulares impacta este espacio?

Si no ha considerado un osciloscopio modular en lugar de su osciloscopio tradicional, hágase las siguientes preguntas:
  • ¿Cuánto espacio es requerido al combinar múltiples instrumentos para obtener la cantidad de canales deseada?
  • ¿Cuánto tardarán los componentes del osciloscopio en volverse obsoletos o ser descontinuados?
  • ¿Con qué frecuencia cambian sus necesidades de medidas?

En este artículo, podrá comprender las diferencias entre los osciloscopios tradicionales y modulares.

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Tabla de Contenidos

  1. Elimine Redundancia y Ahorre Espacio Mientras Mantiene Funcionalidad Completa
  2. Manténgase Actualizado con las Evoluciones de la Tecnología en su Sistema
  3. Elija la Funcionalidad Específica para su Aplicación
  4.  Cambie a Osciloscopios Modulares

Figura 1. Un sistema modular de medidas con un chasis PXI Express de 18 ranuras lleno de osciloscopios modulares.

 

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Elimine Redundancia y Ahorre Espacio Mientras Mantiene Funcionalidad Completa

Los componentes internos de un osciloscopio se pueden reducir a unas cuantas áreas clave. Lo más importante es la tecnología del convertidor de datos que muestrea a una cierta frecuencia y con una resolución específica para digitalizar la señal. Los resultados de esta medida no sirven si este elemento principal no es preciso. Al frente del convertidor, usted necesita acondicionamiento de señales para optimizar las capacidades del convertidor. Esto le brinda la oportunidad de amplificar, atenuar, filtrar o acoplar la señal para que usted pueda obtener las mejores medidas posibles. Después de haber realizado la medida, usted tiene que mover los datos desde el convertidor a algún tipo de memoria para ser procesados o visualizados.
 

Estas áreas clave definen el valor de un osciloscopio. Los componentes restantes en un osciloscopio tradicional están diseñados para hacerlo funcionar como un dispositivo autónomo (procesador, pantalla, fuente de alimentación, SO, etc.) o brindarle la habilidad de controlarlo (botones, perillas, interruptor on/off, etc.). Cuando el osciloscopio es el único instrumento en su laboratorio y usted pretende interactuar con él manualmente, entonces usted está trabajando con la perfecta combinación de tecnología.
 

Pero si usted tiene dos osciloscopios, usted tiene redundancia. Probablemente no necesita dos procesadores, dos pantallas y dos fuentes de alimentación para llevar a cabo su tarea. ¿Por qué ocupar todo ese espacio sin razón? Esta redundancia crece rápidamente al crear un sistema apilable o rack-and-stack. En este tipo de sistemas, hay mínima interacción manual con un sistema de pruebas de producción en funcionamiento, así que no desperdicie espacio en el rack con una pantalla que no se está utilizando.

 

Figura 2. Comparación de una pila de cinco instrumentos tradicionales (izquierda) y un sistema basado en PXI con varios instrumentos (derecha).

Los osciloscopios modulares toman las áreas clave de un osciloscopio (convertidor analógico a digital (ADC), acondicionamiento frontal e interfaz de memoria/datos) y los ponen en un formato de tarjeta modular. Para disminuir el tamaño, se usa tecnología PC para compartir el resto de los elementos del osciloscopio tradicional con espacio adicional para añadir múltiples osciloscopios modulares y adaptarse a las necesidades específicas de su aplicación o agregar otros tipos de instrumentos sin redundancia, resultando en un ahorro de espacio.


 Figura 3. Un sistema de osciloscopio basado en PXI de 68 canales utiliza un solo procesador y fuente de alimentación. 

 

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Manténgase Actualizado con las Evoluciones de la Tecnología en su Sistema

Toda la tecnología dentro de un osciloscopio no evoluciona al mismo ritmo. Por ejemplo, es muy probable que el ADC sea de vanguardia al momento que usted compra el osciloscopio y que permanezca así por meses, o hasta años. Esto también es cierto para el acondicionamiento de señales previo al ADC. Pero considere los componentes que son heredados de la industria de la PC, el procesador, la memoria, la pantalla y otros elementos. Se vuelven obsoletos en días o semanas. Cuando usted está realizando una tarea de procesamiento intenso, ¿no le gustaría que su instrumento tuviera por lo menos un procesador similar en rendimiento al de su smartphone? Si usted compró su osciloscopio tradicional hace cinco o 10 años, es muy probable que no lo tenga.
 

Una de las tareas con mayor procesamiento intenso para un osciloscopio es medir fluctuaciones o jitter. ¿Ha pensado por qué su medida de fluctuaciones toma tanto tiempo? El procesador dentro de la caja tiene más de 10 años y usted no puede actualizarlo sin tener que comprar un nuevo osciloscopio. Realice la misma medida en un osciloscopio modular con la misma tecnología pero combínelo con un procesador moderno o un bus de datos nuevo, para realizar esa medida 10 veces más rápido. Este tipo de mejora no es posible con osciloscopios tradicionales, incluso si se delega el procesamiento a otra PC. Los buses de comunicación son de bajo ancho de banda, alta latencia como GPIB o Ethernet para transferir los datos. Con esta configuración, usted está combinando la tecnología de medidas adecuada con tecnología de PC obsoleta y la velocidad de su sistema de medidas sufre por esa razón.
 

Al usar un osciloscopio modular, usted puede actualizar el controlador del sistema cuando usted quiera reducir el tiempo de análisis. Elija entre el último procesador Xeon para analizar sus datos si se requiere velocidad. Sin embargo, si usted está más preocupado por el costo del sistema, elija una PC económica de bajo perfil. Ahora tiene la opción de definir las capacidades del sistema en base a lo que desea y necesita y ya no están limitadas a lo que especifica el proveedor.

Figura 4. Integre las últimas tecnologías como el procesador Xeon de Intel directamente en su sistema de pruebas, al usar la plataforma modular PXI . 

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Elija la Funcionalidad Específica para su Aplicación

Su aplicación puede requerir que usted realice la misma medida que todos los demás, pero rara vez la aplicación completa es la misma. Si sus medidas esenciales resultan estar integradas en un osciloscopio tradicional y usted quiere realizar la medida manualmente, entonces las soluciones tradicionales pueden serle útiles. Pero el día de mañana puede ser que no; y entonces ¿qué hará?
 

Con los osciloscopios modulares, el instrumento está definido por software y el software está completamente abierto para usted, el usuario. Como se mencionó anteriormente, todo lo que usted realmente necesita es el ADC, frontal y memoria o un bus de datos. El software escrito en los osciloscopios tradicionales es escrito por alguien para realizar una operación llave en mano del producto. Ese software puede estar disponible paran usted para una PC, pero generalmente no lo está y esta decisión de disponibilidad la toma el proveedor. Debido a que este software requiere que usted confíe en la conexión de datos al instrumento, puede no actualizarse a la velocidad apropiada debido a las conexiones lentas de datos a través de GPIB o Ethernet.
 

Cuando usted usa osciloscopios modulares conectados por el bus de la PC más rápido (PCI Express), usted recibe todos los datos disponibles en un entorno en el que usted puede manipular los datos de la forma que desee. 

Figura 5. Vista posterior del plano trasero del chasis de NI de alto rendimiento, basado en la tecnología PCI Express Gen 3.

 

Con el software de desarrollo de sistemas LabVIEW, eso se realiza fuera de la caja con programas de ejemplo simples o usando paneles frontales que proporcionan una experiencia similar a un osciloscopio tradicional. 

Figura 6. Panel frontal de un osciloscopio PXI que representa las perillas y botones de los instrumentos tradicionales en software.

 

Los osciloscopios modulares más nuevos le brindan la habilidad de incluso entrar en el instrumento y modificar la manera en la que los datos son agrupados o insertar algoritmos en la transferencia de datos para lograr aún mayor rendimiento. El software que usted escribe se convierte en la manera cómo funciona el instrumento, y eso finalmente hace que sea el instrumento más eficaz para su tarea.

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 Cambie a Osciloscopios Modulares

Al igual que el osciloscopio analógico cedió el paso al osciloscopio digital, los usuarios de osciloscopios tradicionales están haciendo el cambio a un enfoque modular. Los osciloscopios modulares ofrecen la experiencia "out of the box" de los instrumentos tradicionales mientras ofrecen una plataforma que soporta la tecnología moderna con capacidades de medida y conteo de canales para cumplir con sus cambiantes necesidades. Vea estos recursos para seguir explorando las posibilidades de un osciloscopio modular y determinar si un osciloscopio modular es la elección adecuada para su aplicación.
 

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