П. 1.2. Характеристика встроенного анализатора спектра

Алгоритм работы анализатора спектра основан на вычислении 256-точечного FFT. Анализатор обладает набором функций, необходимым для достаточной, с точки зрения практики контрольно-поисковых работ, детальности исследования параметров сигналов.

Он может работать в одно- и двухканальном режиме. Штатным является одноканальный режим с подключением входа анализатора спектра к выходу тракта в активизированном режиме прибора. При этом подключение анализатора спектра осуществляется во всех режимах вручную через кнопку «SA».

С началом работы анализатора спектра на экран дисплея начинает выводиться спектрограмма сигнала из тракта прибора, соответствующего активизированному режиму. В правом верхнем углу экрана обязательно появляется надпись «AUTO», показывающая, что значение параметра вертикальной развертки изначально выбирается автоматически.

Выбранное в данный момент времени значение предела вертикальной развертки индицируется в верхнем левом углу экрана дисплея. Оно может иметь величину: 0.6mV; 1.25mV; 2.5mV; 5mV; 10mV; 20mV; 40mV; 80mV; 160mV; 320mV; 640mV; 1280mV; 2560mV. Пределы 0.6mV; 1.25mV доступны только для акустического, виброакустического и магнитного канала.

Справа от предела вертикальной развертки всегда отображается значение амплитуды пиковой гармоники спектра сигнала, выведенного на экран дисплея. В случае выхода сигнала за пределы экрана должна появиться надпись «OVR!».

Возможен ручной выбор значений предела вертикальной развертки. Он осуществляется нажатием кнопок «5» и «6». Отключению авторазвертки и переходу к ручному управлению соответствует исчезновение в правом верхнем углу экрана надписи «AUTO».

Горизонтальная развертка имеет 7 пределов: 20.8kHz, 10.4kHz, 5.20 kHz, 2.60kHz, 1.30kHz, 0.650kHz, 0.260kHz. Выбор необходимого из них производится кнопками «3» и «4». При этом в нижней строке экрана дисплея индицируются установленные значения пределов развертки. Справа – частотный диапазон всего дисплея, а слева – шаг частоты на одну точку (всего 128 точек). В середине нижней строки экрана всегда отражается частота пиковой гармоники спектра.

Предусмотрена возможность выбора одного из пяти видов анализа спектров сигналов. В любом случае сначала необходимо нажать «SET» (вызов на экран дисплея меню), а затем, путем последующих однократных нажатий кнопок «2»,«3», «4», «5» и «6», установить необходимый вид спектрального анализа. При этом:

а. Нажатие кнопки «2» ведет к включению (выключению) процедуры наложения «окна Хэмминга» на оцифрованный во времени массив. Об этом свидетельствуют надписи во второй строке «2 -> Window ON» или «2 -> Window OFF», соответственно.

Б. Нажатием кнопки 3- Line average ON/OFF" – включается (выключается) функция линейного усреднения гармоник спектра. Такое усреднение следует применять для стационарных сигналов. В правом верхнем углу дисплея индицируется "Lxxx", где xxx – счетчик усредненных результатов. По истечении 128 циклов усреднение останавливается. Для продолжения работы следует нажать кнопку "RUN/STOP". Начать новое накопление можно нажатием кнопки "RESET" (сбрасывается счетчик циклов).

В. Нажатием кнопки 4 - E-xp average ON (=) / ON (+) / ON(-) / OFF" включается (выключается) функция экспоненциального усреднения гармоник спектра. Такое усреднение следует применять для нестационарных сигналов. Возможны три варианта экспоненциального усреднения: равномерное (=), с ускоренным увеличением (+), с ускоренным уменьшением (-). Под равномерным усреднением подразумевается изменение амплитуды гармонических составляющих с одинаковым коэффициентом в сторону увеличения и в сторону уменьшения. При усреднении с ускоренным увеличением, коэффициент в сторону увеличения в 4 раза больше коэффициента в сторону уменьшения. Это можно использовать для подчеркивания случайных сигналов. При усреднении с ускоренным уменьшением, коэффициент в сторону уменьшения в 4 раза больше коэффициента в сторону увеличения. Это можно использовать для подчеркивания неслучайных сигналов. В правом верхнем углу дисплея индицируется "Exxx", где xxx – счетчик усредненных результатов. Начать новое накопление можно нажатием кнопки "RESET". Для ускорения процесса экспоненциального усреднения можно дополнительно включить режим линейного усреднения (Line average ON). В этом случае, в течении первых 10 циклов происходит линейное усреднение, затем постоянно экспоненциальное усреднение. В правом верхнем углу дисплея индицируется "Fxxx", где xxx – счетчик усредненных результатов.

Г. Нажатием кнопки 5 - Peak hold ON/OFF" – включается (выключается) функция удерживания (накопления) пиков спектра. В правом верхнем углу дисплея индицируется "Axxx", где xxx – счетчик накопленных спектров. Начать новое накопление можно нажатием кнопки "RESET".

Д. Нажатием кнопки 6 - Bending around ON/OFF" – включается (выключается) функция прорисовки огибающей спектра.

Режим вычитания спектров возможен для усредненных или мгновенных результатов. Возможность вычитания усредненных результатов появляется, если включен какой-либо из режимов усреднения:

Е.. Нажатием кнопки 7 - Run diff. average" – происходит запуск режима вычитания двух усредненных спектров. Процедура измерений следующая: a) при определенном режиме усреднения проводится накопление некоторого количества циклов для сигнала 1; б) нажимается кнопка "SET", чем останавливается накопление; в) подается сигнал 2 и нажимается кнопка "7" для усреднения этого сигнала. По истечении того же числа циклов, что и для первого усреднения, автоматически произойдет остановка усреднений с индикацией разности, при этом из второго усреднения вычитается первое, что показывает надпись "D2-1" в правом верхнем углу. Если нажать кнопку "ENTER", будет показан результат вычитания второго усреднения из первого с надписью "D1-2" в правом верхнем углу.

Возможность вычитания мгновенных результатов появляется, если все режимы усреднения выключены:

"7 -> Difference ON D2-1 / ON D1-2 / OFF" – включается (выключается) функция вычитания мгновенных гармоник спектра. При выборе позиции "…ON D2-1" включается режим дифференцирования с индикацией в правом верхнем углу "DIFF", что означает вычитание результатов, бывших на дисплее до входа в этот режим, в том числе прочитанных из энергонезависимой памяти (см. ниже), из вновь измеренных результатов. При выборе позиции "…ON D1-2" происходит вычитание вновь измеренных результатов из результатов, бывших на дисплее до входа в этот режим, в том числе прочитанных из энергонезависимой памяти (см. ниже).

ПРИМЕЧАНИЕ: после включения (выключения) кнопками «2»…«7» необходимого вида анализа спектра обязательно нажимается кнопка «ENTER».

Для проведения измерений необходимо нажать кнопку «RUN/STOP». При этом спектрограмма на экране «замирает», а в его правом верхнем углу появляется надпись «STOP». На экран выводится вертикальный маркер, движением которого вдоль горизонтальной оси управляют кнопки «3» и «4». Измерение значения частоты и амплитуды составляющих спектра, соответствующие текущему положению маркера, отображаются в средней части верхней и нижней строк экрана дисплея, соответственно.

Предусмотрена возможность проведения относительных измерений частотных интервалов. Для этого необходимо нажать кнопку «RESET». В средней части предпоследней строки появится табло «0.000». Движение маркера сопровождается изменением показаний этого табло, которые численно характеризуют измеренный частотный интервал. Повторное нажатие кнопки «RESET» обнуляет показания. Для выхода из режима курсорных измерений необходимо нажать кнопку «RUN/STOP».

Двухканальный режим спектроанализатора является вспомогательным. Его включение производится только вручную через кнопку «ENTER (CH ½)». При этом на экране появляются две горизонтальных оси, на нижней из которых отображается спектр сигнала с дополнительного разъема «OSC 2».

В левом верхнем углу экрана (под значением предела вертикальной развертки) помещен значок «», который первоначально показывает, что управление, индикация и звуковой вывод сигнала осуществляется только для первого канала. При вторичном нажатии кнопки «ENTER (CH ½)» этот значок перемещается на уровень спектрограммы второго канала, что означает передачу к нему функций управления, визуальной и звуковой индикации. В двухканальном режиме верхним пределом частотной развертки является значение 10.4 kHz.

Для использования анализатора спектра автономно (с отключением от основных трактов прибора) предусмотрена возможность его включения в одноканальном режиме с подачей сигнала только с разъема «OSC2». Например, прибор включен в режиме высокочастотного детектора-частотомера. С интервалом в 2 секунды дважды нажать на кнопку «SA». Кратковременное появление сообщения «SPECTRUM ANALYSIS ONLY CH2», свидетельствует о переводе анализатора спектра в названный режим.

Дата добавления: 2014-12-23