roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

USB-осциллограф

Обсуждаем рождающиеся мысли и результаты экспериментов.

Re: USB-осциллограф

Сообщение MiBBiM » 13 сен 2009, 16:00

а как же осцил с робоклуба?
Tomorrow will be. Better
Аватара пользователя
MiBBiM
 
Сообщения: 1866
Зарегистрирован: 29 окт 2007, 18:11
Откуда: Пермь
прог. языки: Brainfuck/Basic/Delphi/C++/Lisp/x86asm/JavaScript

Re: USB-осциллограф

Сообщение SERGEY_M » 13 сен 2009, 16:18

а что с робоклуба?
его один чел разработал, сделал, выложил и ведет проект... :pardon:
Аватара пользователя
SERGEY_M
 
Сообщения: 682
Зарегистрирован: 20 мар 2009, 12:45
Откуда: Украина, Одесса
ФИО: Сергей

Re: USB-осциллограф

Сообщение WickedGoblin » 18 сен 2009, 19:36

Иногда лучше подумать чем сразу писать.
Начав проектировать очередной цифровой осциллограф я понял что это действительно очередной модульный осциллограф. Ни чего принципиально нового в это мир он не даёт, как это не печально. :(
И с это печальной мыслю я полез изучать промышленные и не очень осциллографы. Как выяснилось за последние 3-4 года далеко в низ ушли цены. Оказалось что 15 Круб можно взять двухканальную цифрцу, а за 20 Круб. Можно взять переносную цифру с частотами до 20 МГц. Предумать что либо новое практически не возможно, а особенно на рынке USB-осциллографов. И с этой не однозначной мыслю я наткнулся на АКИП-кие осциллографы. Интересные показались две модельки АКИП 4101 и 4106. За свою цену вполне одноканальные осциллографы. И тут пришал мысль что данные устройства несколько не правильно позиционируются. Они должны быть не осциллографами, а входными модулями для блока управления - индикации (БУИ).
Т.е. Задача такого USB блока оцифровать и записать сигнал в свою локальную память а потом его от туда не спеша извлечёт или БУИ или просто ПК.
Но остаётся вопрос с синхронизацией между модулями, вот тут возникает в скоростная схема синхронизации между этим модулями. Подобную схему вроде можно на АКИП 4101 сделать, но через подключение к ПК, поэтому задача доволно хорошо разбивается:

I Делаем измерительный модуль и
II Делаем БУИ

Такой подход позволит реализовать довольно эволюционирую и развиваемую систему.
Кроме приведённого в приложении модуля измерения можно предложить следующую линейку модулей измерений (МИ):
1 Низкоскоростной низковольтный (20-30 вольт) аналоговый модуль. Самый простой модуль. С прямой оцифровкой АЦП контроллера (до 0,2 Мвыборок в сек). Схема синхронизации программная. Входной усилитель не управляемый.
2 Высокоскоростной низковольтный аналоговый модуль. С оцифровкой внешним АЦП (до 50-70 Мвыборок в сек). Схема синхронизации аппаратная. Входной усилитель управляемый но полностью электронный.
3 Аналоги выше указанных модулей, но более высоковольтных с релейно управляемым делителем до 300-500 вольт
4 Модуль цифрового анализатора. В данном модуле может применяться более продвинутый цифровой компаратор для примера контроль не одного значения а нескольких. И более ёмкая промежуточная память.

БУИ будет нести задачи по заданию параметров модулей измерения и управления схемой синхронизации.

Преимущества такой архитектуры будет в том что можно начать делать действительно с маленького одноканального подключаемого только к ПК МИ. А потом накрутить по своему усмотрению.
МИ могут быть как pen type так и inserted type. Первое сложнее с точки зрения монтажа , но как говорится более «модней».

Сложности в БУИ что надо много USB портов как A так и В.

Вот такой концепт. Больше думать не буду буду пилить в этом направлении.

У кого какие замечания предложения?
Критика обязательна!
Вложения
Hi speed anlog module.pdf
Модуль измерения
(17.69 КиБ) Скачиваний: 51
Main module.pdf
Основной модуль
(14.41 КиБ) Скачиваний: 44
Аватара пользователя
WickedGoblin
 
Сообщения: 114
Зарегистрирован: 12 сен 2009, 21:42
Откуда: Москва

Re: USB-осциллограф

Сообщение SERGEY_M » 18 сен 2009, 21:41

аналоговый осциллограф состоит (грубо) из 4х частей
1. усилитель
2. блок синхронизации
3. блок развертки
4. устройство отображения

у цифрового все несколько иначе
1. усилитель
2. АЦП
3. блок синхронизации и тактирования
4. память
5. блок обработки
4. устройство отображения

теперь разобьем по блокам (для универсальности системы)
я думаю, что

1. усилитель и АЦП можно объединить в один блок
если задаться определенной разрядностью АЦП, то будет вполне универсально

2. блок синхронизации и память необходимо объединить
т.к. это самый быстродействующий модуль и тут без ПЛИСины не обойдешься
она реализует тактирование АЦП, перебор адресов памяти, синхронизацию (цифровую)
и много чего еще...

3. блок обработки (МК по желанию конструктора) и индикатор (можно без него)
так-же USB, RS232, LPT... по желанию конструктора
достаем из памяти обрабатываем и передаем на индикатор или в комп

в предложеной блок-схеме синхронизация не привязана к памяти, зачем промежуточный USB хаб
зачем в каждом блоке контроллер???
если делать наращиваемую и модернизируемую систему по предложенной схеме, потеряете в быстродействии
будут теряться большие куски сигнала
хотя любительский вариант и так прокатит :pardon:
Аватара пользователя
SERGEY_M
 
Сообщения: 682
Зарегистрирован: 20 мар 2009, 12:45
Откуда: Украина, Одесса
ФИО: Сергей

Re: USB-осциллограф

Сообщение WickedGoblin » 19 сен 2009, 16:21

SERGEY_M писал(а):аналоговый осциллограф состоит (грубо) из 4х частей
1. усилитель
2. блок синхронизации
3. блок развертки
4. устройство отображения

у цифрового все несколько иначе
1. усилитель
2. АЦП
3. блок синхронизации и тактирования
4. память
5. блок обработки
4. устройство отображения

Согласен, не спорю
теперь разобьем по блокам (для универсальности системы)
я думаю, что

1. усилитель и АЦП можно объединить в один блок
если задаться определенной разрядностью АЦП, то будет вполне универсально

Я думаю все бы были счастливы если бы было одночиповое решение предусилитель от 0,1 до 500 вольт, с возможностью подавления постоянной составляющей, частотой от 0 до 500 Мгц неровности АЧХ +\- 3 дб. Может оно даже есть? но согласитесь стоит будет дорого! Поэтому придётся делать на рассыпухе. И опять же не всем нужно 500 вольт и 500 МГц. Кого то устроит только для аудио и 200-300 Кгц. и 20-30 вольт.
Т.е. я хочу сказать что народу надо предложить выбор пусть делает то что ему надо.

2. блок синхронизации и память необходимо объединить
т.к. это самый быстродействующий модуль и тут без ПЛИСины не обойдешься
она реализует тактирование АЦП, перебор адресов памяти, синхронизацию (цифровую)
и много чего еще...

3. блок обработки (МК по желанию конструктора) и индикатор (можно без него)
так-же USB, RS232, LPT... по желанию конструктора
достаем из памяти обрабатываем и передаем на индикатор или в комп

Почти согласен см. ниже
в предложеной блок-схеме синхронизация не привязана к памяти, зачем промежуточный USB хаб

Для возможности создания многоканальности.
Я бы разделил измерения так:
1-канальные = 20%, внутренняя синхронизация по уровню
1-канальные = 20%, внешняя синхронизация по уровню
2-канальные = 1% в режиме Х-У
2-канальные = 10%, внутренняя синхронизация по уровню
3,4-канальные = 5%, внутренняя синхронизация по уровню
цифровой регистратор = 20%,
И далее экзотика
аналог 1-3 канала с синхронизацией по цифре (с регистратора) или наоборот
и т.д.

зачем в каждом блоке контроллер???

Т.к. кэш память у нас параллельная то данный интерфейс может быть только локальным. Если придерживаться идеи затолкать усилитель и АЦП в щуп то связь до БИУ возможна только последовательная. Да и самим щупом необходимо управлять с БУИ. Тут локальный контроллер кстати.
если делать наращиваемую и модернизируемую систему по предложенной схеме, потеряете в быстродействии
будут теряться большие куски сигнала

В быстродействие не потеряется и вот по чему (хотя термин быстродействие я думаю что тут не применим)
Изначально мы полагаем И это важно! Что синхронизация начала записи происходит внутри МИ или по внешнему сигналу с другого МИ. Т.е. Если вернуться к моей первой схеме логика получается следующая.
1 С АЦП непрерывно идут отсчёты,
2 Цифровой компаратор (ЦК) определяет момент синхронизации. Виды синхронизации:
Y(t) отсчёт во времени, Z-искомый отсчёт
синхронизация по спаду — Y(t-1) > z > Y(t)
синхронизация по фронту— Y(t-1) <z < Y(t)
точная синхронизация — z = Y(t)
3 при срабатывании ЦК начинается запись в память, до наступления переполнения или какого то фиксированного значения выборок (пусть будет 1Квыборк)
4 По факту записи выборок они передаются в БУИ. Т.е. Очевидно что передать 1 Кбайт или даже 10 Кбайт по USB это не проблема.
5 Выборки проходят обработку в БУИ и отображаются

И к вопросу о потере сигнала. См. Прилагаему картинку. Внимание вариант с не периодическим сигналом.
1 Ждём синхронизацию, произвольный промежуток времени
2 Записываем отсеты, завсит от частоты выборки
3 Передаём отсчёты в БУИ, константное время
4 Опять ждём отсчёты.
Т.е. Если сигнал не периодический то каждый раз имеем различные наборы отсчетов и что с ними делать совсем не ясно их можно изучать только по штучно в режиме одиночной синхронизации.
Если же периодический сигнал то в отсчётах имеем одно и тоже
Пример
1000 -отсчётов на частоте, 10 МГц = запись 0,0001 сек.
Передача 1000 через USB (очень не спеша) 1 Мбайт = 0,001 сек
и того 900 кадров в сек (без учёта обработки)

хотя любительский вариант и так прокатит :pardon:
Вложения
.pdf
(12.77 КиБ) Скачиваний: 54
Аватара пользователя
WickedGoblin
 
Сообщения: 114
Зарегистрирован: 12 сен 2009, 21:42
Откуда: Москва

Пред.

Вернуться в Идеи

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 3

Mail.ru counter