Metrix MTX 1054, MTX 1052 User guide [de]

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Copyright ©

Bereich Messen und Prüfen CHAUVIN-ARNOUX

Parc des Glaisins - 6, avenue du Pré de Challes

F - 74940 ANNECY-LE-VIEUX

Tel. [phone] - Fax [phone]

X03046A00 - Ausg. 01 - 11/07

Inhalt

Inhalt

Allgemeine Anweisungen Kapitel I

Einleitung.............................................................................4

Vorsichts- und Sicherheitsmaßnahmen................................4

Verwendete Symbole...........................................................5

Garantie...............................................................................5

Wartung, messtechnische Überprüfung...............................6

Auspacken - Einpacken........................................................6

Pflege...................................................................................6

Beschreibung des Geräts Kapitel II

Vorbereitung für die Benutzung .......................................... 7

Vorstellung...........................................................................8

Betrieb .................................................................................9

Gesamtansicht...................................................................10

Anschlussleiste (Bild).........................................................10

Rückseite (Bild)..................................................................10

ETHERNET-Netzwerk........................................................12

Gerät "Oszilloskop" Kapitel III

Anzeige............................................................................. 14

Menüs

Menü "Gerät" ......................26

Menü "Vertikal" ......................27

Menü "Triggerung" ......................41

Menü "Horizontal" ......................55

Menü "Anzeige" ......................57

Menü "Messung" ......................60

Menü "Speicher" ......................67

Menü "Werkzeuge" ......................74

Menü Hilfe "?" . .......................81

Gerät "Oszilloskop mit Persistenz SPO" Kapitel IV

Auswahl.............................................................................82

Vorstellung........................................................................ 82

Anzeige..............................................................................83

Menüs ......................85

Gerät "Recorder" Kapitel VI

Vorstellung.........................................................................88

Auswahl.............................................................................88

Anzeige............................................................................. 88

Menüs

Menü "Vertikal" ....................100

Menü "Triggerung" ....................101

Menü "Anzeige" ....................104

Menü "Messung" ....................105

Menü "Speicher" ....................106

Menü "Werkzeuge" ....................108

Menü Hilfe "?" ......................109

I - 2 Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz

Inhalt

Inhalt (Fortsetzung)

Gerät "Oberschwingungsanalysator" Kapitel VI

Vorstellung..............................................................................110

Auswahl...................................................................................110

Anzeige ..................................................................................110

Menüs

Menü "Vertikal" ......................113

Menü "Horizontal" ......................114

Menüs "Speicher", "Werkzeuge", Hilfe "?" ...................115

Anwendungen Kapitel VII

Anzeige des Kalibriersignals...................................................116

Kompensation des Tastkopfs.................................................119

Automatische Messungen......................................................120

Messungen über Cursor.........................................................121

Messung der Phasenverschiebung über Cursor....................122

Anzeige eines Videosignals....................................................124

Untersuchung einer spezifischen TV-Zeile.............................126

Automatische Messung im Modus "Analysator".....................127

Anzeige von langsamen Ereignissen.....................................129

Messung im Modus "Recorder"..............................................130

ETHERNET-Netzwerk............................................................132

WEB-Server............................................................................133

Technische Spezifikationen Kapitel VIII

Modus "Oszilloskop"............................................................137

Vertikalablenkung............................................................... 137

Horizontalablenkung (Zeitbasis)..........................................138

Triggerkreis..........................................................................139

Messwerterfassung..............................................................140

Anzeige................................................................................141

Verschiedenes.....................................................................141

Modus "Oberschwingungsanalyse"...................................142

Modus "Recorder"................................................................142

Fehlermeldungen....................................................................143

Kommunikationsschnittstellen................................................144

Ferngesteuerte Programmierung...........................................144

Allgemeine Daten Kapitel IX

Umgebung ..............................................................................145

Versorgung über Netzanschluss............................................145

Elektromagnetische Verträglichkeit........................................145

Mechanische Daten Kapitel IX

Gehäuse .................................................................................145

Verpackung.............................................................................145

Lieferumfang Kapitel X

Zubehör...................................................................................146

Index

Aktualisierungen der beigefügten Software finden Sie im Internet unter:

www.chauvin-arnoux.com

Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz I - 3

Allgemeine Anweisungen

Allgemeine Anweisungen

Einleitung

Vorsichts- und
Sicherheitsmaßnah
men

Sie haben soeben ein MTX 1054 (MTX 1052) erworben.

Ihnen zu Ihrer Wahl und danken Ihnen für das Vertrauen, das sie unseren
Produkten entgegenbringen

. Zum Lieferumfang gehören:

Wir gratulieren

• Oszilloskop 150 MHz, 4 Kanäle (MTX 1054) oder 2 Kanäle (MTX 1052),
ohne eigene Anzeige

• Software SCOPEin@BOX

Eine Karte zur Erfassung und Vorverarbeitung der Daten mit eigenem Netzteil
gehört zum Gerät. Sie wird über eine Betriebssoftware gesteuert, die sich im
Flash-Speicher befindet und mithilfe der Software SCOPEin@BOX über den
PC aktualisiert werden kann

Die Software kommuniziert mit dem "Host-PC" über eine ETHERNET­Schnittstelle.

Das Gerät verfügt über die folgenden Betriebsmodi:
Gerät "Oszilloskop"
Gerät "Oberschwingungsanalysator"
Gerät "Recorder"
Anzeige mit analoger Persistenz "SPO"
Darstellung "FFT"

Dieses Gerät entspricht der Sicherheitsnorm EN 61010-1 (2004), einfache
Isolierung, für elektronische Messgeräte und erfüllt die EMV-Normen für den
Einsatz im industriellen und privaten Bereich.
Damit die optimale Nutzung des Geräts gewährleistet ist, lesen Sie diese
Bedienungsanleitung sorgfältig durch und beachten Sie die Sicherheitshinweise.

Bei Nichtbeachtung der Warnungen und/oder der Bedienungsanleitung besteht
das Risiko einer Beschädigung des Geräts. Ferner kann ein Risiko für den
Anwender in diesem Falle nicht ausgeschlossen werden.

• Das Gerät wurde für die Verwendung unter folgenden Bedingungen entwickelt:

- in Räumen

- in einer Umgebung mit Verschmutzungsgrad 2

- in einer Höhe von weniger als 2000 m über NN

- bei einer Temperatur zwischen 0°C und 40°C

- bei einer relativen Feuchte unter 80 % bis 31°C

• Es kann für Messungen an Kreisen mit 300 V, CAT II gegenüber Erde verwendet
und mit einer Netzspannung von 240 V, CAT II betrieben werden.

Definition der

Messkategorien

II - 4 Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz

CAT I: Die Messkategorie I bezieht sich auf Messungen an Kreisen, die nicht direkt

mit dem Stromnetz verbunden sind.

Beispiel: geschützte elektronische Kreise
CAT II: Die Messkategorie II bezieht sich auf Messungen, die an Kreisen durchgeführt

werden, die direkt an Niederspannungsinstallationen angeschlossen sind.

Beispiel: Stromversorgung von Haushaltsgeräten oder tragbaren

CAT III: Die Messkategorie III bezieht sich auf Messungen, die an

CAT IV

Elektrowerkzeugen

Gebäudeinstallationen durchgeführt werden.
Beispiel: Messungen an Verteilertafeln, Verkabelungen…

: Die Messkategorie IV bezieht sich auf Messungen, die an der Quelle von

Niederspannungsinstallationen durchgeführt werden.
Beispiel: Zähler und Messungen an Überstrom-Schutzvorrichtungen…

Allgemeine Anweisungen

Allgemeine Anweisungen (Fortsetzung)

Vor der Benutzung

Während des

Betriebs

Verwendete
Symbole

• Beachten Sie bitte die Umgebungs- und Lagerbedingungen.

• Stellen Sie sicher, dass sich das mitgelieferte dreiadrige Netzkabel

"Phase/Nullleiter/Erde" in einwandfreiem Zustand befindet.
Es entspricht der Norm NF EN 61010-1 (2004) und muss an das Gerät und
an eine Steckdose angeschlossen werden (Spannung von 90 bis 264 VAC).

• Lesen Sie aufmerksam alle Hinweise mit dem Symbol .

• Schließen Sie das Instrument an eine geerdete Steckdose an.

• Die Stromversorgung des Geräts ist mit einer elektronischen

Schutzvorrichtung ausgestattet, die nach Beseitigung des Fehlers
automatisch wieder reaktiviert wird.

• Achten Sie darauf, dass die Belüftungsschlitze nicht abgedeckt werden.

• Verwenden Sie aus Sicherheitsgründen nur geeignete Leitungen und

Zubehörteile, die mit dem Gerät geliefert oder vom Hersteller zugelassen
wurden.

• Berühren Sie niemals eine nicht benutzte Buchse, wenn das Gerät an

einen Messkreis angeschlossen ist.

Achtung: Gefahr.
Lesen Sie in der Bedienungsanleitung nach, um die Art der möglichen
Gefahren kennen zu lernen und sich über Maßnahmen zur Vermeidung dieser
Gefahren zu informieren.

Abfalltrennung für das Recycling von elektrischen und elektronischen
Komponenten. Entsprechend der WEEE-Richtlinie 2002/96/EC: Darf nicht mit
dem Hausmüll entsorgt werden.

Erde

Garantie

Für dieses Gerät wird entsprechend der allgemeinen Geschäfts-Bedingungen
im Falle von Material- und Herstellungsschäden eine Garantie gewährt.

Während dieser Garantiezeit darf das Gerät ausschließlich vom Hersteller
repariert werden.
Dieser behält sich das Recht vor, das Gerät entweder zu reparieren oder es
teilweise oder vollständig auszutauschen.

Die Versandkosten für das Einsenden des Geräts an den Hersteller hat der
Kunde zu tragen.

Die Garantie erlischt, wenn:

•

das Gerät unsachgemäß oder zusammen mit nicht kompatiblen

Ausrüstungen verwendet wurde.

•

ohne ausdrückliche Zustimmung der technischen Abteilung des

Herstellers Änderungen am Gerät durchgeführt wurden.

•

von einer nicht vom Hersteller zugelassenen Person Eingriffe in das

Gerät vorgenommen wurden.

•

das Gerät an eine spezielle Anwendung angepasst wurde, die nicht der
Bestimmung des Geräts entspricht und in der Bedienungsanleitung nicht
vorgesehen ist.

•

ein Stoß, ein Fall oder die Einwirkung von Wasser festgestellt wurde.

Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz II - 5

Allgemeine Anweisungen

Allgemeine Anweisungen (Fortsetzung)

Wartung,
messtechnische
Überprüfung

Auspacken,
Einpacken

Vor jedem Öffnen des Geräts müssen Sie unbedingt die Netz-

Stromversorgung und die Messkreise abklemmen. Stellen Sie sicher,
dass keine elektrostatischen Ladungen vorliegen. Dadurch könnten
interne Bauteile zerstört werden.

Einstellung, Wartung und Reparatur des unter Spannung stehenden
Geräts dürfen nur von qualifiziertem Personal nach Kenntnisnahme der
Anweisungen der vorliegenden Bedienungsanleitung durchgeführt werden.

Eine qualifizierte Person ist eine Person, die mit der Installation, deren
Aufbau und Betrieb und den vorhandenen Gefahren vertraut ist. Sie ist
dazu berechtigt, die Installation und die Anlagen entsprechend den
Sicherheitsbestimmungen in und außer Betrieb zu nehmen.

Informationen und Anschriften: Bitte, sich an Ihren Wandler wenden.

Das gesamte Material wurde vor dem Versand mechanisch und elektrisch
überprüft.

Bei der Annahme ist eine rasche Prüfung auf eine mögliche Beschädigung
des Geräts beim Transport durchzuführen.
Wenden Sie sich gegebenenfalls sofort an unseren Vertriebsservice und
machen Sie alle Schäden beim Spediteur geltend.

Pflege

Verwenden Sie bei einer Rücksendung vorzugsweise die
Originalverpackung. Geben Sie die Gründe für die Rücksendung des
Materials so genau wie möglich in einem Schreiben an, das Sie der
Sendung beilegen.

• Schalten Sie das Gerät aus.

• Reinigen Sie es mit einem feuchten Lappen und Seife.

• Verwenden Sie niemals Scheuermittel oder Lösungsmittel.

• Lassen Sie den Tastkopf vor jeder erneuten Benutzung trocknen.

II - 6 Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz

Beschreibung des Geräts

Beschreibung des Geräts

Die vorliegende Bedienungsanleitung beschreibt
die Funktion des MTX 1052 und des MTX 1054.
Die meisten Bildschirmkopien wurden mit einem
MTX 1054 durchgeführt.

Vorbereitung für die Benutzung

Anweisungen für die

Inbetriebnahme

Fehlermeldungen Siehe §. Technische Spezifikationen S. 143.

Versorgung über

Netzanschluss

• Überprüfen Sie den einwandfreien Zustand des Netzkabels, das auf der

einen Seite an die Rückseite des Geräts und auf der anderen Seite an
eine geerdete Steckdose 50 - 60 Hz angeschlossen wird.

• Die leuchtende LED auf der Rückseite weist darauf hin, dass das Gerät

richtig an das Stromnetz angeschlossen ist.

• Verbinden Sie das Oszilloskop und den "Host-PC" mit dem "Ethernet-

Netzwerk" oder beide Geräte über ein gekreuztes Ethernet-Kabel direkt
miteinander.

Die Versorgung des Oszilloskops ist vorgesehen für:

• ein Netz mit einer Spannung von 90 bis 264 VAC (Nennbetriebsbereich

100 bis 240 VAC)

Sicherung

Inbetriebnahme

Reduzierung des

Stromverbrauchs

• eine Frequenz zwischen 47 Hz und 63 Hz

Typ: träge
2,5 A
250 V
5 x 20 mm

Die Sicherung darf ausschließlich durch ein identisches Modell
ausgetauscht werden. Der Austausch einer Sicherung darf nur von

einer qualifizierten Person vorgenommen werden.

Wenden Sie sich dazu an Ihren Wandler.

• Schließen Sie das Oszilloskop an ein Stromnetz mit 50 - 60 Hz an.

• Warten Sie eine Minute, bevor Sie die Anwendungssoftware

"SCOPEin@BOX" starten. Befolgen Sie die dem Gerät beigefügte
Anleitung "Erstinstallation".

• Beim Beenden der Software "SCOPE in@BOX " geht das virtuelle

Oszilloskop in den Standby-Modus (außer es befindet sich im Modus
"Recorder"). Die Kanäle werden dabei auf Standby gesetzt, der
Mikroprozessor bleibt jedoch aktiv.

• Sobald eine neue Arbeitssitzung eröffnet wird, wechselt das Oszilloskop

automatisch in den Normalbetrieb.



Damit die Arbeitsparameter einwandfrei gesichert werden, beenden Sie
die Software "SCOPEin@BOX", bevor Sie das Gerät vom Stromnetz oder
vom Ethernet-Netzwerk trennen.

Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz II - 7

Beschreibung des Geräts

analy

sator

mtx 1052

Beschreibung des Geräts (Fortsetzung)

Vorstellung

Die Besonderheit dieses Geräts ist, dass es vier Messgeräte in einem
einzigen zusammenfasst:

•

ein herkömmliches Oszilloskop mit der Funktion FFT zur Analyse von

Signalen aus den Bereichen Elektronik und Elektrotechnik

•

ein SPO-Oszilloskop (Smart Persistence Oscilloscope), das eine

analoge Darstellung und die Anzeige seltener Ereignisse ermöglicht

•

ein Oberschwingungsanalysator zur Darstellung der
Grundschwingung und der 31 ersten "Oberschwingungen" von
Niederfrequenzsignalen (Netz 50 - 60 Hz)

•

einen Recorder zur Aufzeichnung von Einzelsignalen oder langsamen
Signalen

Oszilloskop

mtx 1054

Schnittstellen

Oberschwin-

gungs

-

Recorder

Anzeige
mit SPO

Das Gerät arbeitet mit einer konstanten Erfassungstiefe von 50.000
Punkten.

Die Hauptbedienfunktionen sind direkt über das Steuerungsfenster des
PCs zugänglich. Die Einstellparameter können mit der Maus geändert
werden.

Das Gerät besitzt zwei Schnittstellen:

•

ETHERNET  zur Fernsteuerung des Geräts

••••

USB  zur Programmierung der IP-Adresse oder zur

Steuerung des Geräts mithilfe von SCPI-Befehlen.

II - 8 Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz

Beschreibung des Geräts

Beschreibung des Geräts (Fortsetzung)

Betrieb

Erforderliche
Minimalkonfi­guration für den PC

"LOKAL" Das Gerät ist direkt über ein "gekreuztes" Ethernet-Kabel mit dem Steuer-

"NETZWERK"

Das Gerät kann in zwei Betriebsarten arbeiten:

PC verbunden.
Der Steuer-PC kann jeweils nur ein Gerät steuern.

Gerät und Steuer-PC sind beide über ein "normales" Ethernet-Kabel an
das ETHERNET-Netzwerk angeschlossen.

Vorher wurde für beide Geräte eine unterschiedliche IP-Adresse
programmiert.

Die Software SCOPEin@BOX kann auf dem PC mehrmals gestartet
werden, sodass mehrere Geräte gleichzeitig gesteuert werden können.
Indem ein Gerät auf dem Bildschirm des PCs dargestellt und die anderen
auf Symbolgröße minimiert werden, können alle Geräte nacheinander
gesteuert werden.



Mit der Software SCOPEin@BOX ist es nicht möglich, ein bereits

geöffnetes Gerät noch einmal zu öffnen.

• Prozessor: Pentium II oder gleichwertig

• Speicher: 64 MB

• Festplatte: 100 MB

• Anschlüsse: USB 1.1

• Ethernet-Netzwerkkarte: 10BaseT

• Betriebssystem: Windows 98 - Millenium - 2000 - XP - Vista



Die Software SCOPEin@BOX arbeitet mit der Version von NI-VISA
V3.01. Diese Version ist im mitgelieferten Installationsprogramm
enthalten.

Sollte auf dem PC bereits eine frühere Version von NI-VISA installiert
sein, muss diese vorher deinstalliert werden.

Installation von

SCOPEin@BOX

Befolgen Sie die dem Gerät beigefügte Anleitung "Erstinstallation".

Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz II - 9

Beschreibung des Geräts

Ausgang

Beschreibung des Geräts (Fortsetzung)

MTX1052

Gesamtansicht

Anschlussleiste

(Verbindungen)

Kalibrator-

Rückseite

Eingang Signal EXT Eingang Signal CH2 Eingang Signal CH1

Die rote LED zeigt an, ob das Gerät eingeschaltet ist.

Netzanschluss

Anschluss RJ45

ETHERNET

II - 10 Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz

USB-Anschluss

USB to RS232

Beschreibung des Geräts

Ausgang

Beschreibung des Geräts (Fortsetzung)

MTX1054

Gesamtansicht

Anschlussleiste
(Verbindungen)

Rückseite

Eingang Signal CH4 Eingang Signal CH3 Eingang Signal CH2 Eingang

Kalibrator-

Signal CH1

wie MTX 1052.

Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz II - 11

Beschreibung des Geräts

Beschreibung des Geräts (Fortsetzung)

Allgemeine
Prinzipien des
ETHERNET­Netzwerks

Adressierung Jedes Gerät, das unter TCP/IP läuft, besitzt eine physikalische Adresse

Physikalische

Ethernet-Adresse

IP-Adresse

ETHERNET und TCP/IP (Transmission Control Protocol /Internet
Protocol) werden für die Kommunikation über das Netz eines
Unternehmens verwendet.

(MAC ADDRESS) und eine Internet-Adresse (IP).
Die physikalische Adresse oder MAC ADDRESS, die im ROM gespeichert

ist, identifiziert jedes Gerät im Netz. Die physikalische Adresse ermöglicht
dem Gerät, die Ausgabequelle von "Datenpaketen" zu bestimmen.

Die physikalische Adresse besteht aus einer über 6 Byte kodierten Zahl in
hexadezimaler Form.

Die Hardwarehersteller verschaffen sich physische Adressen bei der IEEE
und ordnen sie bei der Herstellung ihrer Produkte in aufsteigender
Reihenfolge zu. Jedes Gerät besitzt eine eindeutige MAC ADDRESS, die
vom Benutzer nicht geändert werden kann.

Eine IP-Adresse ist über 4 Byte kodiert und wird in dezimaler Form
angezeigt.

( Beispiel: 132.147.250.10). Jedes Feld kann einen Wert zwischen 0
und 255 enthalten und ist über einen Dezimalpunkt getrennt.

Im Gegensatz zur physikalischen Adresse kann die IP-Adresse vom
Benutzer geändert werden.



Sie müssen sicherstellen, dass jede IP-Adresse in Ihrem Netzwerk nur
einmal vorkommt; existiert eine Adresse mehrmals, hängt der Betrieb des
Netzwerks vom Zufall ab.

Die IP-Adresse besteht aus zwei Teilen:

• der Netzwerk-Identifikation (Network ID), die ein bestimmtes

physikalisches Netzwerk identifiziert

• der Host-Identifikation (Host ID), die ein bestimmtes Gerät in diesem

Netzwerk identifiziert
Es gibt 5 Adressierungsklassen. Zur Identifizierung der Geräte werden nur

die Klassen A, B und C verwendet. Siehe unten:

Class A

0XXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX

Network ID Host ID

Class B

10XXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX

Network ID Host ID

Class C

110XXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX

Network ID Host ID

II - 12 Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz

Beschreibung des Geräts

Beschreibung des Geräts (Fortsetzung)

FTP-Protokoll

HTTP-Protokoll

Zur Kommunikation über das Netzwerk müssen die Geräte (Oszilloskop,
PC, Drucker) eine kompatible IP-Adresse verwenden (identische Network
ID).

Das FTP-Protokoll (File Transfer Protocol) wird vom Oszilloskop für schnellen
Dateitransfer zu einem oder von einem PC verwendet.

Um dieses Protokoll verwenden zu können, starten Sie Ihren Browser auf
dem PC und geben Sie im Feld URL die IP-Adresse des Geräts ein, der
"ftp:" vorangestellt wird.



Beispiel: ftp://192.168.3.1

Das Oszilloskop ist ein FTP-Server.
Mithilfe dieses Protokolls kann sich das Gerät wie ein WEB-Server verhalten.

Sie können auf die wichtigsten Einstellungen zugreifen:
Anzeige der Kurven auf Ihrem PC mithilfe eines Browsers (EXPLORER,
NETSCAPE, …)

Um dieses Protokoll verwenden zu können, starten Sie Ihren Browser auf
dem PC und geben Sie im Feld URL die IP-Adresse des Geräts ein, der
"http:" vorangestellt wird.



Beispiel: http://192.168.3.1

Siehe §. Anwendungen S. 133

Um die Kurven anzeigen zu können, müssen Sie auf Ihrem PC Java Virtual



Machine JVM SUN 1.4.2 (oder später) installieren (Sie können diese JVM
über folgende Site downloaden:

http://java.sun.com/

).

Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz II - 13

Gerät "Oszilloskop"

a.

Gerät Oszilloskop - Anzeige

Anzeige

Fenster "Steuerung Oszilloskop"

Alle Funktionen des Oszilloskops können aufgerufen und parametriert werden
über:

a. die Menüleiste
b. die Werkzeugleiste
c. die Einstellbereiche
d. die Steuerungsschaltflächen

b.

(∗)

c.

a. die Menüleiste

b. die

Werkzeugleiste

10.

11.

12.

13.

14.

15.

(∗) oder MATH4 beim MTX 1052

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

1.

Direkter Zugriff auf das "Oszilloskop"

2.

Direkter Zugriff auf die Anzeige "SPO"

3.

Direkter Zugriff auf den "Recorder"

4.

Direkter Zugriff auf den "Oberschwingungsanalysator"

5.

Direkter Zugriff auf das Fenster der "Triggerparameter"

6.

Anzeige des Rasters

7.

Anzeige der Empfindlichkeiten, der Kopplung und der Bandbreitebegrenzung auf den Fenstern
"Kurve"

8.

Direkter Zugriff auf die Anzeige der Kurve "XY"

9.

Direkter Zugriff auf die Darstellung "FFT"
Auswahl der Referenzmessung
Anzeige der manuellen Cursors
Funktion "Screenshot" zum Halten der Referenzkurven auf dem Bildschirm
Direkter Zugriff auf das Fenster "Drucken"
Export in EXCEL
Direkter Zugriff auf die Bedienungsanleitung im Format ".pdf"

d.

III - 14 Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz

Gerät Oszilloskop - Anzeige

1.

Gerät "Oszilloskop" (Fortsetzung)

"Steuerung

Oszilloskop"

(Fortsetzung)

c. Einstellbereiche

1.

2.

(∗) oder MATH4 beim MTX 1052

Bereich "Vertikal"

(∗)

3.

2.

Bereich "Triggerung"

3.

Bereich "Horizontal"

Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz III - 15

Gerät "Oszilloskop" (Fortsetzung)

Gerät Oszilloskop - Anzeige

Bereich "Vertikal"

(∗) oder MATH4 beim MTX 1052

Einstellungen CHx MATHx MEMx Auswahl des Kanals

Tastkopf Einstellung des Tastkopf-Koeffizienten
Volt/div Auswahl der vertikalen Empfindlichkeit
Kopplung Auswahl der Eingangskopplung
Position Einstellung der vertikalen Position der Kurve
BWL Auswahl der Bandbreitenbegrenzung
Autoset CHx Schaltflächen zur Aktivierung des vertikalen Autoset

Tastkopf

Der Multiplikator-Koeffizient zur Tastkopf-Kompensation ordnet der
Empfindlichkeit des betreffenden Kanals einen Multiplikator-Koeffizienten zu.
Der Einstellbereich erstreckt sich von: 0 bis 100.000



Die vertikale Skala "Volt/div" des Kanals wird vom Wert des
"Tastkopfs" geändert. Achten Sie darauf, dass der Wert des
Koeffizienten für den "Tastkopf" auf 1 zurückgestellt wird, wenn der
Tastkopf vom Eingang abgeklemmt wird.

(∗)

Volt/div Vertikale Empfindlichkeit: 15 Messbereiche von 2,5 mV/div. bis 100 V/div.

Eingangskopplung

Vertikale Position Einstellbereich: ± 10 div.

BWL

Autoset CHx

AC Sperrung der DC-Komponente des Eingangssignals und Dämpfung
der Signale unter 10 Hz.

DC Übertragung der DC- und AC-Komponente des Eingangssignals.
GND Das Gerät verbindet intern den Eingang des gewählten Kanals mit

dem Referenzpegel 0 V (bei dieser Kopplung wird die
Eingangsimpedanz 1 MΩ // 13 pF beibehalten).

4 Begrenzungen der Bandbreite des vertikalen Kanals sind möglich:
keine, 15 MHz, 1,5 MHz und 5 kHz.

"BWL" begrenzt die Bandbreite des Kanals und seines Triggerkreises,
schwächt Anzeigestörungen ab und optimiert die Triggerung.

passt automatisch die vertikale Empfindlichkeit an das am Eingang von
Kanal CHx anliegende Signal an.

III - 16 Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz

Gerät Oszilloskop - Anzeige

Gerät "Oszilloskop" (Fortsetzung)

Bereich

"Triggerung"

Einstellungen

Auto. Modus Automatische Erfassungen und Auffrischung auch
ohne Triggerereignis
Getriggert Erfassungen und Auffrischung des Bildschirms bei
jedem Triggerereignis
Single Erfassung des Signals und Auffrischung des
Bildschirms bei der ersten Triggerung nach
Rückstellen des Triggers durch Klicken auf

Haupttriggerung Triggerung bei Flanke
Impuls Triggerung auf Impulsbreite
Verzögerung Triggerung mit Verzögerung
Zählung Triggerung nach Zählung
TV Triggerung über Videosignal
Netz Triggerung über das Stromnetz

Quellen Auswahl der Triggerquelle
CH1, CH2, CH3 oder CH4 (MTX 1054)
CH1, CH2 oder EXT (MTX 1052)

Flanke Auswahl der Triggerflanke +

Auswahl der Triggerflanke -

Pegel Triggerpegel in mV
AUTO LEVEL 50 % stellt den Triggerpegel automatisch auf 50 % der

Amplitude Spitze-Spitze des Signals ein.

Bereich

"Horizontal"

Einstellungen

d. die Steuerungs-

schaltflächen

Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz III - 17

T/div Ablenkkoeffizient oder Zeitbasis der Erfassung
H-pos Trigger Horizontalposition des Triggers

Start eines generellen AUTOSET

von 50.000 Punkten für jede aktive Kurve) und
Anzeige in einem eigenen Fenster

Transformierten "FFT" der Signale

Erfassung der momentanen Kurven (Übertragung

Start / Stopp der Erfassungen RUN/STOP
Aktivierung der Anzeige der schnellen Fourier-

Gerät "Oszilloskop" (Fortsetzung)

Gerät Oszilloskop - Anzeige

Bereich "FFT"

(falls Funktion

aktiviert)

Einstellungen

1.

2.

1. Vertikale Empfindlichkeit der grafischen Darstellung (10 dB/div bei log.
Darstellung, abhängig von der Empfindlichkeit des Kanals bei linearer
Skala)

2. Position des Ursprungs der Kurven im Vergleich zum Ursprung der
grafischen Darstellung

Horizontale Empfindlichkeit der Kurven: direkt

Begrenzung der Auswirkungen der Diskontinuität des
Signals im Zeitbereich

Auswahl der vertikalen Skala für die Darstellung der
Kurve

Wird bei aktivem FFT-Fenster ein Autoset durchgeführt, erfolgt die



automatische Einstellung der Skala im Frequenzbereich so, dass
die Grundschwingung ungefähr auf der ersten horizontalen Teilung
liegt.

Auswahl des Berechnungsfensters für die FFT; zur

verknüpft mit der Zeitbasis der Darstellung im
Zeitbereich

III - 18 Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz

Gerät Oszilloskop - Anzeige

Gerät "Oszilloskop" (Fortsetzung)

FFT-Darstellung (Fast FOURIER Transform)

"Echtzeit"-

Berechnung der FFT

Beschreibung Die schnelle FOURIER-Transformierte wird nach folgender Gleichung

Erinnerung: Aktivierung durch Klicken auf im Bereich
"Horizontal" oder auf das Symbol in der Werkzeugleiste.

Die Fast FOURIER Transformation (FFT) wird zur Berechnung der
diskreten Darstellung eines Signals im Frequenzbereich, ausgehend von
seiner diskreten Darstellung im Zeitbereich verwendet.

Die FFT kann in folgenden Anwendungen verwendet werden:

• Messung der verschiedenen Oberschwingungen und der Verzerrung
eines Signals

• Analyse einer Impulsantwort

• Suche nach Störungsquellen in den Logikkreisen.

Die FFT wird auf 2500 Punkte berechnet.

Das Gerät zeigt gleichzeitig die FFT und die Kurve f(t) an.

berechnet:

N

1

−

2

X (k) =

1 2

N

x n j

* ( )*exp −

∑

N

n

=−

2





nk

π





N

für k ∈ [0 (N – 1) ]

mit: x (n): eine Abtastung im Zeitbereich
X (k): eine Abtastung im Frequenzbereich
N: Auflösung der FFT
n: Zeit-Index
k: Frequenz-Index

Die angezeigte Kurve stellt die Amplitude in V oder dB der
unterschiedlichen Frequenzanteile des Signals, abhängig von der
gewählten Skala dar.

Die Gleichkomponente des Signals wird von der Software unterdrückt.

Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz III - 19

Gerät "Oszilloskop" (Fortsetzung)

Die begrenzte Dauer des Testintervalls zeigt sich durch eine Faltung im
Frequenzbereich des Signals mit einer Funktion sin/x.

Diese Faltung ändert die grafische Darstellung der FFT aufgrund der
seitlichen Nebenkeulen (Merkmal der Funktion sinx/x), außer wenn die
untersuchten Intervalle eine ganze Zahl von Perioden umfasst.

Gerät Oszilloskop - Anzeige

Fünf Typen von Gewichtungsfenstern stehen zur Verfügung:

•

Rechteckig

•

Hamming

•

Hanning

•

Blackmann

•

Flat Top

Die folgende Tabelle dient zur Auswahl des Fenstertyps in Abhängigkeit
vom Signal, von der gewünschten Spektralauflösung und von der
Genauigkeit der Amplitudenmessung:

Fenster

Rechteckig

Hamming
Hanning

Blackmann

Flat Top

Signaltyp

vorüber­gehend

zufällig
zufällig
zufällig oder

gemischt
sinusförmig schlecht

Frequenz­auflösung

beste

gut
gut

schlecht

Spektral­auflösung

schlecht

befriedigend befriedigend - 42 dB
gut

beste

gut

Genauigkeit
der
Amplitude

schlecht

befriedigend - 32 dB

gut

beste

Höchste
Seitenkeule

- 13 dB

- 74 dB

- 93 dB

Die folgende Tabelle zeigt für jeden Fenstertyp den maximalen
theoretischen Amplitudenfehler:

Fenster
Rechteckig
Hamming
Hanning
Blackmann
Flat Top

Max. theoretischer Fehler in dB
3,92
1,75
1,42
1,13
< 0,01

Dieser Fehler tritt bei der FFT-Berechnung auf, wenn es keine ganze Zahl
von Signalperioden im Beobachtungsfenster gibt.

Es ist darauf zu achten, dass der Lehrsatz von Shannon beachtet wird.
Dies bedeutet, dass die Abtastfrequenz "Fe" mindestens doppelt so groß
wie die größte im Signal enthaltene Frequenz sein muss.

Wird diese Bedingung nicht eingehalten, können Umklappungen des
Spektrums beobachtet werden.

Ist die Abtastfrequenz "Fe" beispielsweise zu niedrig, erhält man:

- eine Abschneidung des Spektrums oberhalb von "Fe/2"

- eine Veränderung des Spektrums unterhalb von "Fe/2" (aufgrund von
Überlagerungen der verschiedenen verschobenen Spektren)

III - 20 Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz

Gerät Oszilloskop - Anzeige

Rechtecksignal

Amplitude 2.5 Vpp

Gerät "Oszilloskop" (Fortsetzung)

Signal an CH1:

Frequenz 10.0 kHz

FFT mit rechteckigem

Fenster und
logarithmischer
vertikaler Skala

(10 dB/div.)

Die Frequenz der Grundschwingung beträgt 10,1 kHz und die der 3.
Oberschwingung 30,3 kHz. Die Pegeldifferenz zwischen der
Grundschwingung und der ersten Oberschwingung beträgt 9.56 dB (dies
entspricht einer Amplitude der 3. Oberschwingung gleich 33 % der
Amplitude der Grundschwingung).

Einheiten der FFT

Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz III - 21

Horizontale Einheit: Sie wird auf der Grundlage des Ablenkkoeffizienten
berechnet.

Einheit (in Hz/div) =  Bsp.: = 6,25 kHz

Vertikale Einheit: Zwei Möglichkeiten sind gegeben:

a) lineare Skala: Auswahl der linearen Skala im Bereich FFT

in V/div. = Einheit des Signals in der Darstellung im Zeitbereich V/div.

b) logarithmische Skala: Auswahl der logarithmischen Skala

12,5

Ablenkkoeffizient

12,5

2 ms

Gerät "Oszilloskop" (Fortsetzung)

Logarithmische Skala dB/div Fenster "Flat Top": der Pegel 0 dB

entspricht einem sinusförmigen Signal mit der Amplitude 1 Veff.
An den Eingang CH1 des Oszilloskops wurde ein

mit der Amplitude

die FFT gezeigt, die mit der logarithmischen und der linearen Skala und
einem Fenster "Flat Top" ermittelt wurde:

1 Veff und der Frequenz 50 kHz angelegt. Unten wird

Gerät Oszilloskop - Anzeige

sinusförmiges Signal

Logarithmische

Skala

Lineare Skala

Amplitude der Grundschwingung -0.204 dB, Frequenz 50.6 kHz:

der Indikator der vertikalen Position der FFT-Darstellung liegt bei -50 dB.

III - 22 Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz

Amplitude der Grundschwingung 1.40 V, Frequenz 50.6 kHz

Gerät Oszilloskop - Anzeige

Gerät "Oszilloskop" (Fortsetzung)

Grafische

Darstellung



Die Darstellung der FFT weist im Verhältnis zum Ursprung der Frequenzen
eine Symmetrie auf; nur die positiven Frequenzen werden angezeigt.

•

Das vor einer der Optionen stehende Symbol "•" gibt die gewählte Skala an.

•

Die automatische Lokalisierung des MAX (des Fensters) erhält man
durch Klicken auf die links gezeigte Taste. Der Cursor 1 wird beim
Drücken auf das MAX in der Bildschirmdarstellung gesetzt.

•

Die genaue Lokalisierung des MAX um den aktiven Cursor herum
(± 25 div) erhält man durch Klicken auf die links gezeigte 2. Taste. Der
Suchbereich des MAX wird während des Drückens der Taste durch ein
schwarzes Rechteck um den Cursor herum gekennzeichnet.

•

Manuelle Messungen der Darstellung im Frequenzbereich können
mithilfe der "freien manuellen Cursors" durchgeführt werden
(§. Menü "Messung"  "Freie manuelle Cursors").

Um die Spektralanalyse des Signals nicht zu verformen und um eine
bessere Genauigkeit der FFT-Berechnung zu erhalten, wird
empfohlen, mit einer Signalamplitude zu arbeiten, bei der der Wert
Spitze-Spitze 3 div bis 7 div beträgt.

Eine zu geringe Amplitude führt zu einer Verringerung der Genauigkeit und
eine zu große Amplitude, die 8 Teilungen übersteigt, führt zu einer
Verzerrung des Signals, was zum Auftreten unerwünschter
Oberschwingungen führen kann.

Die gleichzeitige Darstellung des Signals im Zeitbereich und im
Frequenzbereich erleichtert die Überwachung der Entwicklung der
Signalamplitude.



Effekte einer nicht ausreichenden Abtastung auf die
Frequenzdarstellung:

Wenn die Abtastfrequenz schlecht angepasst ist (unter 200 % der
maximalen Frequenz des zu messenden Signals), werden die
Hochfrequenzkomponenten nicht ausreichend abgetastet und in der
grafischen Darstellung der FFT durch Symmetrie angezeigt (Umklappung).

•

Die Funktion "Autoset" ermöglicht die Vermeidung des oben erwähnten
Phänomens und die Anpassung der horizontalen Skala, sodass die
Darstellung besser lesbar bleibt.

•

Die Funktion "Zoom" ist bei FFT aktiviert.

Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz III - 23

Gerät "Oszilloskop" (Fortsetzung)

Darstellung des zu

Gerät Oszilloskop - Anzeige

Rechteckig

Hamming

Hanning

Blackmann

Flat Top

analysierenden

Signals im Zeitbereich

Gewichtungsfenster

Der bei der FFT-Berechnung verwendete Fenstertyp wird mithilfe der Pfeile
up/down oder durch Klicken in das Feld "Fenster" im Bereich FFT gewählt.

Vor der Berechnung der FFT wichtet das Oszilloskop das zu analysierende
Signal durch ein Fenster, das wie ein Bandpassfilter arbeitet. Die Auswahl
eines Fenstertyps ist wesentlich zur Unterscheidung der verschiedenen
Linien eines Signals und ausschlaggebend für die Durchführung präziser
Messungen.

Gewichtetes Signal

Darstellung des über

FFT berechneten

Signals im

Frequenzbereich

III - 24 Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz

Gerät Oszilloskop - Anzeige

7.

4.

3.

Gerät "Oszilloskop" (Fortsetzung)

Anzeige

Fenster
"Oszilloskop­Kurve"

Anzeigebereiche

der Werte der

manuellen

Messungen dt, dv,

1/dt

Anzeigebereich der

Kurven

(Fortsetzung)

1. 1. (nur MTX 1054)

Anzeige der Empfindlichkeit, der Kopplung, der Bandbreitenbegrenzung der Kanäle

1.

Position des Triggers T

2.

Schaltfläche "Lupe": Aktivierung des dynamischen horizontalen Zooms

3.

Anzeige der Zeitbasis der Kurven

4.

Momentaner Zustand der Erfassung

5.

Verriegelung des Triggers zur Vermeidung einer unbeabsichtigten Verschiebung mit der

6.

Maus
Position (0 V) der Kanäle

7.

2.

5.

6.

Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz III - 25

Modus Oszilloskop - Menü "Gerät"

Gerät "Oszilloskop" (Fortsetzung)

Menü "Gerät"

Dieses Menü dient:

•

• zur Auswahl des Geräts,

• •

• zum Beenden des Programms, indem eine Sicherung der aktuellen

Betriebsumgebung durchgeführt wird.

entspricht dem Symbol in der Werkzeugleiste
entspricht dem Symbol in der Werkzeugleiste
entspricht dem Symbol in der Werkzeugleiste
entspricht dem Symbol in der Werkzeugleiste

III - 26 Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz

Gerät Oszilloskop - Menü "Vertikal"

Gerät "Oszilloskop" (Fortsetzung)

Menü "Vertikal"

MTX 1054

MTX 1052

•

Auswahl einer vertikalen Einheit für jeden Kanal,

•

Definition / Aktivierung Funktionen "MATH".

Vertikale Einheit
CH1 CH2 CH3 CH4

Math1 …2 …3 …4

Eingabe der Maßeinheit des betreffenden Kanals. Diese Einheit darf aus max.
3 Zeichen bestehen (Bsp.: VAC …)

Zugriff auf das Fenster zur Definition der mathematischen Funktionen, auf die
auch direkt im Bereich "Vertikal" durch Klicken mit der rechten Maustaste auf
die Bezeichnungen der Kanäle CHx zugegriffen werden kann.

1.

Eine mathematische Funktion kann eingegeben werden über:
automatische Eingabe mithilfe des Editors für vordefinierte Funktionen

2.
Abruf einer Funktionsdatei ".fct" im Menü zur Dateiverwaltung "FCT"

3.

Direkteingabe der Funktion mithilfe der Tastatur im Bearbeitungsfenster
Der Benutzer kann in jedem Fall die Funktion manuell bearbeiten (maximal

100 Zeichen).

Löschen des Inhalts des Eingabefelds.



dieser Funktion anzeigen möchten, bevor Sie Ihre Auswahl über die
Schaltfläche "OK" bestätigen. Unabhängig davon ob die Funktion aktiviert
oder deaktiviert ist, wird ihre Definition auch nach dem Ausschalten des
Geräts gespeichert, bis sie durch einen neuen Ausdruck ersetzt wird.

Schließen des Fensters ohne Änderung der ursprünglichen Definition der
Funktion und ohne eventuelle Aktivierung.

Denken Sie daran, dieses Kästchen zu aktivieren, wenn Sie das Ergebnis

Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz III - 27

Durchführung einer syntaktischen und semantischen Analyse der
eingegebenen Funktion. Das Fenster wird geschlossen und je nach Zustand

der Option aktiviert oder nicht.

Gerät Oszilloskop - Menü "Vertikal"

Gerät "Oszilloskop" (Fortsetzung)

Definition der

Funktion

1. Bearbeitung einer
vordefinierten

Funktion

Mithilfe der Dialogfelder mit Mehrfachauswahl kann sich der Benutzer bei
der Definition der Grundfunktionen für die Kanäle (Kanalumkehrung,
Addition, Subtraktion, Multiplikation, Division) unterstützen lassen.

2. Verwaltung der
Dateien " .FCT"

Nach Auswahl der Elemente wird die Eingabe durch Drücken von

bestätigt und die gewünschte Grundfunktion wird im

Eingabefenster generiert (mit automatischer Messbereichswahl).

Mathematische Funktionen können in Dateien mit der Erweiterung " .FCT"
gesichert und aus diesen auch wieder abgerufen werden.

Abrufen einer Funktion: Klicken Sie auf und wählen Sie im
Fenster der Verwaltung die gewünschte Datei.

Die Auswahl der Funktion erfolgt mit der Maus. Drücken Sie zum Laden
der Funktion auf die Schaltfläche .
Die mathematische Funktion wird nun in das Bearbeitungsfenster kopiert.

III - 28 Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz

Gerät Oszilloskop - Menü "Vertikal"

Funktion

Funktion

Gerät "Oszilloskop" (Fortsetzung)



Drei Beispiele für

mathematische

Funktionen werden

mit der Software

geliefert

C1MULC2.FCT

Diese Funktionen, die im Ordner FCT des Projekts gespeichert sind,
lauten:

•

C1MULC2.FCT

•

SQUARE.FCT

•

DAMPSINE.FCT

Die Funktion C1MULC2.FCT = CH1*CH2/divv(4) bildet das Produkt von 2
Kurven und wählt den Messbereich so, dass das Ergebnis auf den
Bildschirm passt.

Der Faktor divv(4) wird zur Optimierung der Darstellung verwendet, wenn
die Quellensignale eine ausreichende Dynamik aufweisen und keine
Überschreitung vorliegt.

An den Kanal CH1 wurde ein Rechtecksignal und an den Kanal CH2 ein
Dreiecksignal, jeweils mit Zentrierung bei 0 Volt, angelegt. Auf Kanal 3
wird das Ergebnis der Funktion MATH3 = C1MULC2.FCT dargestellt.

SQUARE.FCT

Dies ist die Definition eines Rechtecksignals ausgehend von den 4 ersten
Oberschwingungen einer Fourier-Reihenentwicklung.

math4 = SQUARE.FCT

math3 = (sin(π*t/divh(2)) + sin(3*π*t/divh(2))/3 + sin(5*π*t/divh(2))/5
+ sin(7*π*t/divh(2))/7)*divv(4)

Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz III - 29

Gerät Oszilloskop - Menü "Vertikal"

Funktion



Gerät "Oszilloskop" (Fortsetzung)

Dies ist die Definition einer gedämpften Sinusschwingung.

DAMPSINE.FCT

3. Manuelle Eingabe

8 mathematische

Basisfunktionen

können mit den

Kurven verknüpft

werden:

math3 = sin (π*t/divh(1))*exp(-t/divh(6))*divv(4)

Hierbei handelt es sich um den erweiterten Modus, bei dem der Benutzer
die gewünschte mathematische Funktion über die Tastatur eingibt.

Zur Orientierung steht in dem Dialogfeld mit Mehrfachauswahl eine Liste
der vom mathematischen Interpreter erkannten Schlüsselwörter zur
Verfügung.

Diese Schlüsselwörter sind vom mathematischen Interpreter des Geräts
erkannte Basisfunktionen.

divh( ("horizontale Teilung")
divv( ("vertikale Teilung")
step(
sin(
cos(
exp(
log(
sqrt( ("Quadratwurzel")

("Stufe") mithilfe von "t" (∗)
("Sinus")
("Cosinus")
("exponential")
("logarithmisch")

∗)

∗)∗)

III - 30 Virtuelle Digital-Oszilloskope, 150 MHz

(∗) t = Abszisse der Abtastung (Punkt) im Erfassungsspeicher mit einer
Tiefe von 50.000 Abtastungen (Punkte).

divh(1) entspricht 5.000 Abtastungen (Punkte) = 1 horizontale Teilung

Das Ergebnis der Berechnung einer Funktion ist immer in LSB angegeben.
Für eine Abweichung von einer vertikalen Teilung sind 32.000 LSB
erforderlich (die Amplitudenberechnungen erfolgen unter Verwendung eines
virtuellen ADC mit 19 Bit und einer Dynamik von 8 div).



divv(1) = 1 vertikale Teilung = 32.000 LSB.



Bei einigen mathematischen Formeln kann die Berechnungszeit lang
sein und das Programm verlangsamen.