PicoScopes示波器有兩種主要的采集模式,一種是Block模式,對應于傳統(tǒng)臺式示波器的實時采集模式;另外一種是Streaming模式,對應于傳統(tǒng)臺式示波器的滾動采集模式。當其工作在Block模式下時,示波器每存滿所設定的Buffer(用戶可以設定使用多少Buffer)后,將數(shù)據(jù)傳輸給PC進行顯示,該模式下每兩個Buffer數(shù)據(jù)顯示之間會有相對較大的延遲,這主要是由于數(shù)據(jù)傳輸速率往往低于數(shù)據(jù)采樣速率的原因所導致的,在此模式下,儀器往往無法做到對數(shù)據(jù)的連續(xù)實時采集。
Streaming模式則是在較低采樣率模式下運行,將示波器本身的buffer作為緩存,數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)絇C上并存儲到PC的內存或者硬盤里,該模式可實現(xiàn)對實時數(shù)據(jù)的連續(xù)無死區(qū)存儲,PicoScope 6軟件為了避免PC的資源被數(shù)據(jù)傳輸及處理過分占用,限制了在Streaming模式下最高10MS/s的傳輸速率,但是若基于SDK自定義編程,則最高可達150MS/s的傳輸速率。
下圖1所示為PicoScope的數(shù)據(jù)傳輸示意圖。
Streaming模式可用作:
● 數(shù)據(jù)記錄
● 在SDK模式下對大量數(shù)據(jù)進行高速采集
● 在數(shù)據(jù)采集的同時對數(shù)據(jù)進行處理
● 對信號進行實時監(jiān)控
在Block采集模式下,在等待抓取異常信號的同時,我們難以做到觀察波形的實時變化,因為該模式下,PC屏幕上顯示的波形是一屏一屏進行的。要想捕獲到異常的波形,則必須設置觸發(fā),而通過觸發(fā)去監(jiān)控波形意味著如果觸發(fā)條件沒有滿足(即異常信號尚未發(fā)生),示波器就不會采集波形,電腦屏幕上所顯示的波形也不會刷新,測試人員也就無法實時的觀察到波形的相關變化情況。
在Streaming采集模式下,因為波形是邊采集邊傳輸?shù)絇C上進行顯示,顯示方式是滾動顯示,且是連續(xù)采集,所以波形的任何實時變化都可以被觀察到。當然,在Streaming采集模式下,我們依然可以設置觸發(fā),然而Streaming模式下的觸發(fā)和Block模式下的觸發(fā)有不同之處,Streaming模式下即使設置了觸發(fā),PicoScope依然可以實時的采集、顯示當前的波形,而一旦觸發(fā)條件得到了滿足,PicoScope即采集滿足觸發(fā)條件的波形并執(zhí)行觸發(fā)后的動作(如停止采集、繼續(xù)采集等)。這使得Streaming采集模式能夠實現(xiàn)對信號進行實時監(jiān)控和準備觸發(fā)捕獲異常波形同時進行的能力。
在PicoScope 6軟件中,可以通過設定Collection Time來控制在多大的Timebase下進入Streaming采集模式,如下圖2、圖3為設置步驟。
圖2 進入偏好設置(Preferences)界面 圖3 設置Collection Time
Collection Time(對應于Timebase,當實際Timebase值大于等于此值時示波器自動切換到Streaming模式)
下圖4所示為使用PicoScope在Streaming模式下監(jiān)控工頻信號并觸發(fā)幅度突變時的信號。當觸發(fā)未發(fā)生時,波形會在觸發(fā)點左側實時刷新顯示,當觸發(fā)條件滿足后,觸發(fā)點右側被符合觸發(fā)條件的信號填滿。
圖4 利用PicoScope的Streaming模式實時監(jiān)控50Hz的工頻信號并觸發(fā)獲取幅度突變時的信號
下圖5所示為使用PicoScope在Streaming模式下監(jiān)控直流電壓并觸發(fā)抓取掉電時的信號波形。在信號掉電發(fā)生前,直流波形停留在觸發(fā)點左側并保持實時刷新,當?shù)綦姲l(fā)生后,即滿足了下降沿觸發(fā)條件,觸發(fā)點右側顯示界面被填滿。
圖5 利用PicoScope的Streaming模式實時監(jiān)控直流信號并觸發(fā)獲取掉電時的信號波形