¿Ha considerado un osciloscopio modular en su sistema de pruebas?

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

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 son útiles 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 de PC para proporcionar espacio adicional al resto de los elementos del osciloscopio tradicional y poder 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.

Toda la tecnología dentro de un osciloscopio no evoluciona a la misma velocidad. 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 para un osciloscopio es medir fluctuaciones. ¿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 tradicional. Realice la misma medida en un osciloscopio modular con la misma tecnología pero combínelo con tecnología moderna de bus y procesador 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, utilizando la plataforma modular PXI.

Su aplicación puede requerir que usted realice la misma medida que todos los demás, pero rara vez toda la aplicación 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 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), 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 NI LabVIEW, eso se realiza de inmediato con programas de ejemplo simples o usando paneles frontales que proporcionan una experiencia similar a un osciloscopio tradicional. 

Figura 6. El panel frontal de un osciloscopio PXI que imita 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.

Descubra cómo los osciloscopios PXI de NI están desarrollados para pruebas automatizadas para ayudarle a superar los tiempos de pruebas que se alcanzan con un osciloscopio tradicional. Este video compara un osciloscopio PXI con otro osciloscopio para demostrar las diferencias en los buses de transferencia de datos de los dos dispositivos y cómo hace que el osciloscopio PXI sea el más optimizado para pruebas automatizadas. Aprenderá cómo funciona el osciloscopio PXI y sus ventajas en pruebas de ejemplo para adquisición de formas de onda, medidas y reconfiguración de osciloscopios.

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 de los instrumentos tradicionales y además ofrecen una plataforma que soporta la tecnología moderna con capacidades de medida y cantidad 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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