Schneller Download von Messkurvendaten mit dem R&S®RTO Oszilloskop

Ihre Anforderung

Die Nachverarbeitung der aufgezeichneten Messkurvendaten auf einem Remote-Computer ist für viele Anwendungen unverzichtbar. Interessenbereiche sind Hochenergiephysik, Nuklearwissenschaft, molekulare Biowissenschaft, Hochspannungsmessungen oder Radaranwendungen.

Selbst ein Oszilloskop mit einer reichhaltigen Analysesoftware kann möglicherweise keine benutzerspezifische Analyse durchführen. In einigen Fällen ist der Download und die Offline-Verarbeitung von Messkurvendaten notwendig, z. B. bei hochspezialisierter Messkurvenanalyse, um Überwachungs- und Dokumentationsaufgaben durchführen zu können, oder auch für ein Messobjekt, das mit mehr als einem Oszilloskop gemessen wird.

Das R&S^®RTO Oszilloskop bietet mehrere Möglichkeiten, die Messkurvendaten herunterzuladen. Um die passendste Möglichkeit zu wählen, muss der Anwender die vier Schlüsselparameter bestimmen, die den Download charakterisieren:

• Durchschnittlicher Durchsatz im eingeschwungenen Zustand: Dies ist für die statistische Analyse wichtig, um so viele Daten wie möglich zu erhalten
• Maximal zulässige Latenzzeit: Die Latenzzeit t_latency ist das Intervall vom Zeitpunkt, an dem die Messkurve aufgezeichnet wird, bis zum Zeitpunkt, an dem die Messkurvendaten am Remote-Computer empfangen werden. Eine niedrige maximale Latenzzeit ist vor allem für Überwachungsanwendungen notwendig, die auf Erfassungen reagieren, die sich vor kurzem ereignet haben.
• Die Trigger-Blindzeit t_blind ist der Schlüssel zum Aufzeichnen von sporadisch auftretenden Signalen, die vom Messobjekt ausgesendet werden. Während der Trigger-Blindzeit kann das Oszilloskop keine Signale aufzeichnen, da es mit der Nachverarbeitung der vorherigen Messkurvendaten beschäftigt ist.
• Die interne Speicherkapazität kann möglicherweise auch einen Einfluss auf die maximale Latenzzeit haben. Der Speicher des Oszilloskops ist begrenzt. Im Gegensatz dazu verfügt ein Remote-Speichermedium über praktisch unbegrenzte Kapazität.

Messtechnische Lösung

Das R&S^®RTO Oszilloskop bietet drei Modi, um Erfassungen abzuspeichern:

• History-Modus: speichert die Messkurvendaten im Erfassungsspeicher, die Menge der gespeicherten Daten hängt von der Speicheroption ab
• Datenaufzeichnung (Data Logging): speichert die Daten auf der lokalen Festplatte
• SCPI-Download: speichert die Messkurvendaten einer jeden Erfassung auf einem Remote-Computer

Diese drei Modi sind Teil der Standardfunktionalität des Geräts. Der History-Modus speichert alle Erfassungen im Erfassungsspeicher. Sobald alle Erfassungen abgeschlossen sind oder der Aufzeichnungsspeicher voll ist, können die Messkurvendaten auf der Platte gespeichert werden und anschließend über den Netzwerkdateizugriff (Network File Access) heruntergeladen werden. Beide Vorgänge, d.h. Speichern und der anschließende Download, vergrößern die Latenzzeit und verschlechtern den durchschnittlichen Durchsatz des History-Modus.

Die Datenaufzeichnung erfasst eine Messkurve und speichert sie unmittelbar danach auf die lokale Platte. Das Oszilloskop wiederholt diesen Vorgang bis zur maximalen oder bis zur konfigurierten Anzahl an Erfassungen und speichert diese Messkurven in eine einzige Datei. Anschließend holt sich der Remote-Computer die Messkurvendaten vom Oszilloskop über den Netzwerkdateizugriff und beginnt von vorn.

Der Datendownload über SCPI stellt eine andere Herangehensweise dar. Ein Remote-Computer steuert die Aufzeichnung und den Download einer jeden einzelnen Messkurve über SCPI-Befehle. Dieser Ansatz bietet eine gute Latenzzeit und praktisch unbegrenzte Speicherkapazität.

Anwendung

Um vergleichbare Ergebnisse für alle drei Modi zu erzielen, beinhaltet der Messaufbau vier aktive Kanäle mit einer kurzen Aufzeichnungsdauer von 1000 Abtastwerten, typisch für Anwendungen, die einen schnellen Download erfordern. Die Abtastwerte werden im nativen 8-bit-Format gespeichert, und der Download erfolgt im eingeschwungenen Zustand.

Um die bestmögliche Download-Leistung zu erreichen, sollten andere Funktionalitäten wie automatisierte Messungen oder mathematische Funktionen nicht am Oszilloskop aktiviert sein.

Die obere Abbildung zeigt für jede Methode die Abhängigkeit der maximalen Latenzzeit von der Trigger-Rate. Je niedriger die Latenz ist, desto schneller ist der Download. Die ideale Einstellung ist als gestrichelte Linie gekennzeichnet. Die untere Abbildung zeigt für jede Methode die Abhängigkeit des durchschnittlichen Durchsatzes von der Trigger-Rate. Eine größere Zahl steht für höhere Leistung.

Der SCPI-Download ist eine gute Wahl für Messanwendungen mit niedriger Latenzzeit. Sind der durchschnittliche Durchsatz oder die Trigger-Blindzeit die Schlüsselparameter, ist der History-Modus die erste Wahl.

Das R&S^®RTO Oszilloskop ist die perfekte Lösung für Messanwendungen, die weitere Remote-Verarbeitung benötigen. Ausgezeichnete Analogfähigkeiten wie Rauschen, Linearität und Triggerempfindlichkeit kombiniert mit niedriger Latenzzeit oder Remote-Verarbeitungstechniken bei gleichzeitig hohem Durchsatz machen es leicht, die Messanforderungen des Benutzers zu erfüllen.