Быстрая выгрузка данных из цифрового осциллографа R&S RTO

PDF версия
В статье приведен обзор вариантов выгрузки данных осциллограммы из осциллографа R&S RTO для удаленной обработки.

Задача измерения

Постобработка собранных данных осциллограммы, выполненная на удаленном компьютере, является обязательным условием для целого ряда приложений. Среди областей применения можно выделить физику высоких энергий, ядерную физику, молекулярные биотехнологии, высоковольтные измерения или радиолокационные задачи.

Однако даже осциллограф, обладающий широкими возможностями программного анализа, не всегда позволяет осуществить анализ согласно требованиям пользователя. В ряде случаев необходима функция выгрузки и автономной обработки данных осциллограммы, например для проведения узкоспециализированного анализа осциллограмм, контроля или протоколирования результатов, или для измерения характеристик ИУ с использованием нескольких осциллографов.

Цифровой осциллограф R&S RTO поддерживает несколько вариантов выгрузки данных осциллограммы. Для выбора наиболее подходящего способа пользователю необходимо оценить четыре ключевых параметра, характеризующих процедуру выгрузки данных (рис. 1):

Временные параметры выгрузки данных осциллограммы

Рис. 1. Временные параметры выгрузки данных осциллограммы

  • Средняя пропускная способность в установившемся режиме. Этот параметр важен для выполнения статистического анализа, позволяющего получить максимально подробные результаты.
  • Допустимое максимальное время задержки. Время задержки tзадержки — это интервал от момента записи осциллограммы до момента получения данных осциллограммы на удаленном компьютере. Низкое значение максимального времени задержки особенно важно для задач мониторинга, реагирующих на новые поступления данных.
  • Интервал простоя между запусками tпростоя является ключевым параметром для захвата спорадических сигналов, излучаемых ИУ. В пределах интервала простоя осциллограф не может захватывать сигналы, поскольку выполняет постобработку предыдущих данных осциллограммы.
  • Объем внутренней памяти также может влиять на максимальное время задержки. Память осциллографа имеет ограниченную емкость, тогда как объем памяти удаленной среды хранения данных практически неограничен.

 

Контрольно-измерительное решение

Цифровой осциллограф R&S RTO поддерживает три режима для хранения собранных данных.

  • Режим архива: хранение данных осциллограммы в памяти для собранных данных; объем хранимых данных зависит от опции памяти.
  • Запись данных в журнал: хранение данных на локальном жестком диске.
  • Выгрузка по командам SCPI: хранение данных осциллограммы для каждой выборки на удаленном компьютере.

Эти три режима относятся к стандартным функциям прибора.

Режим архива позволяет хранить все выборки в памяти для собранных данных. По завершении сбора всех данных или при заполнении памяти можно сохранить данные осциллограммы на диске и затем выгрузить их с помощью функции сетевого доступа к файлу. Оба действия, то есть сохранение и последующая выгрузка, увеличивают время задержки и уменьшают среднюю пропускную способность в режиме архива.

Режим записи данных в журнал позволяет захватывать данные осциллограммы и сразу же сохранять их на локальный жесткий диск. Осциллограф повторяет это действие до тех пор, пока не будет достигнуто максимальное или заданное количество выборок, и сохраняет осциллограммы в отдельный файл. Затем удаленный компьютер загружает данные осциллограммы из осциллографа с помощью функции сетевого доступа к файлу, после чего процедура записи данных запускается снова.

Еще один способ — выгрузка по командам SCPI. Удаленный компьютер управляет записью и выгрузкой данных каждой отдельной осциллограммы с помощью команд SCPI. Этот метод обеспечивает приемлемое время задержки и позволяет использовать практически неограниченный объем памяти. Пример выгрузки по командам SCPI для канала 1 в MATLAB:

%                                                                 %     visaObj is the visa object created with the visa() call

while 1;                                                   %     steady state download

      fprintf (visaObj, ‘RUNSingle; *OPC?’);

      [-] = fscanf (visaObj);                    %     wait to complete the acquisition

      fprintf (visaObj, ‘Channel 1: DATA: VALues?’);

      wfm = fread (visaObj, bufferLength , ‘int8’);

                                                                    %     wfm contains the now data the data according to IEEE488.2 — 8.7.9

end

 

Применение

Для получения сопоставимых результатов для всех трех режимов работы в измерительной установке представлено четыре активных канала с длиной записи всего 1000 отсчетов, что характерно для приложений, требующих быстрой выгрузки. Отсчеты сохраняются в собственном 8‑битном формате, а выгрузка выполняется в установившемся режиме.

Для обеспечения наилучшей производительности при выгрузке данных все другие функции осциллографа, такие как автоматизированные измерения или математические функции, должны быть отключены.

В таблице показаны ключевые параметры выгрузки и приведено сравнение рассматриваемых подходов.

Таблица. Ключевые параметры выгрузки

Параметр производительности

Режим архива

Запись
в журнал

Выгрузка
SCPI

Объем памяти, млн отсчетов

200*

390

Максимальное время задержки, мс

262 000

400 000

10

Средняя пропускная способность, млн отсчетов/с

зависит от частоты возникновения события запуска (рис. 3)

 

 

Интервал простоя между запусками, мс

0,0003

0,4

6

Примечание. *С опцией R&S RTO-B102.

На рис. 2 представлена зависимость максимального времени задержки от частоты возникновения события запуска для каждого из методов. Чем меньше время задержки, тем быстрее выполняется выгрузка данных. Идеальный сценарий указан пунктирной линией.

Максимальное время задержки в установившемся

Рис. 2. Максимальное время задержки в установившемся режиме

На рис. 3 показана зависимость средней пропускной способности от частоты возникновения события запуска для каждого из методов. Чем больше значение, тем выше производительность системы.

Средняя пропускная способность

Рис. 3. Средняя пропускная способность в установившемся режиме

Выгрузка по командам SCPI — это хороший метод для измерительных приложений, требующих малого времени задержки. Если ключевым параметром является средняя пропускная способность или интервал простоя между запусками, лучшим выбором будет режим архива.

Цифровой осциллограф R&S RTO — прекрасное решение для измерительных приложений, требующих дополнительной удаленной обработки данных. Исключительные аналоговые функции, такие как шум, линейность и чувствительность по запуску, в сочетании с методами удаленной обработки данных с обеспечением малого времени задержки или высокой пропускной способности позволяют с легкостью удовлетворять всем пользовательским требованиям к проведению измерений.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *