Что осциллограф измеряет?

[khach]

КРАМ писал(а):

Расскажите нам об амплитуде меандра по ФФТ-огибающей спектра, а мы послушаем...

Для восстановления полной формы сигнала по спектру нужна и информация по фазе и комплексный обратный ФФТ. Согласен, что термин "любой осциллограф" тут не подойдет, т.к информацию о фазе после ФФТ в осциллографе можно вытянуть только из некторых моделей лектроев, текстрониксов и кисайтов далеко не всех, возможно из последних моделей риголов. Обратное фурье преобразование прийдеться делать на компе.
Чтобы не было офтопика по поводу вопроса ТС - пик-пик осциллографы определяют геометрически по расстояния между минимальной и максимальной точкой за период сигнала- это сразу видно если включить фильтр входной полосы или усреднение за несколько периодов.
Амплитуда определяется как действующее значение с учетом формы сигнала ( RMS).
PS. https://download.tek.com/document/85W_15763_0.pdf вот описание алгоритмов от текстроникса.

[КРАМ]

khach писал(а):

Амплитуда определяется как действующее значение с учетом формы сигнала ( RMS)

Занятная фраза...
Обо всем и ни о чем.
Амплитуду из действующего значения вытащить невозможно. Как нельзя вытащить из суммы слагаемые.
Если известна форма, то известна и амплитуда. Без RMS.
ЗЫ. Из Вашего флуда про ФФТ можно сделать лишь ОДИН вывод. Мой. По ФФТ в рамках осциллографа определить амплитуду сигнала невозможно.
Ваши рассуждения вообще не коснулись основной проблемы осциллографа - ограниченность самой выборки сигнала. Именно это является препятствием для объективных автоматических измерений. Автоматические измерения удобны лишь при отработанной методике контроля за определенным сигналом.

[khach]

Весь мир устраивает, а Вас нет? Открою секрет, современные вольтметры тоже действуют на основе цифровых выборок. Так же как и осциллографы. И алгоритмы очень похожи.
https://download.tek.com/document/55W_2 ... Letter.pdf
https://www.physics.wisc.edu/undergrads ... ncepts.pdf

Последний раз редактировалось khach Вс фев 24, 2019 18:55:14, всего редактировалось 1 раз.

[El-Eng]

... как осциллографы измеряют амплитуду?

На мой взгляд, ответ на этот вопрос находится в уже упомянутом ГОСТ 16465-70. Проблема в том, что термин "Амплитуда" - неоднозначный, например, для синуса это половина размаха, а для однополярного импульса - размах. Тот же ГОСТ оперирует обеими величинами, достаточно взглянуть на Приложения 1 и 2.
Еще нужно отметить, что измерение амплитуды синусоидального сигнала, обычно, не составляет труда, а вот правильное измерение амплитуды импульсного сигнала заметно сложнее (см. Приложение 4 того же ГОСТ, особенно п.1). Поэтому, очевидно, производители осциллографов, в первую очередь, стремятся разработать алгоритмы измерения амплитуды для импульсных сигналов (примеры таких сигналов - в том же Приложении 4), а вот насколько хорошо у них это получается - отдельный вопрос.

[КРАМ]

khach писал(а):

Весь мир устраивает, а Вас нет?

Что устраивает весь мир? Автоматическое измерение амплитуды осциллографом?
Даже и не представляю как мир жил до появления цифровых осциллографов...
Наверное ничего не знали об амплитуде.
Уважаемый, измерение амплитуды сигнала совсем не обязательно осуществлять автоматически.
Вольтметры переменного тока не измеряют амплитуду. Они измеряют действующее значение (ну или средневыпрямленное, кто попроще). Для синусоидальных сигналов этого достаточно. А для несинусоидальных достаточно курсоров на экране осциллографа. Разговор был ведь ровно об этом.

[khach]

К сожалению ГОСТ не учитывает понятия статистического распределения величин. IEEE в этом смысле более точен. Обратите внимание на гистограмму справа.

Вложения

pulse.jpg

(58.54 KiB) Скачиваний: 791

[КРАМ]

khach писал(а):

К сожалению

К сожалению, статистика сигнала не срабатывает при колебательном характере переходного процесса у импульса, а так же отражений, что ЧАЩЕ ВСЕГО и бывает.
Подобные алгоритмы работоспособны лишь для синтетических сигналов. Под которые они и заточены.

[Прист]

oldbulb писал(а):

Пример явной отсебятины (Tektronix!!!):

это не "отсебятина" это разные определения амплитуды в английской и русской терминологии, мы живем в одной плоскости, а они в другой

Один писал(а):

Чем отличаются измерения амплитуды и pk-pk(от пика до пика) от друг друга? Почему они разные и на разных формах сигнала эта разница тоже разная? Как ваще должна считаться амплитуда?

вообще то это два разных измерения; амплитуда (у англосаксов) это разность между устоявшимися верхним и нижним значениями сигнала (для импульсного сигнала выбросы и предвыбросы игнорируются), а размах от пика до пика - это разность между экстремальными точками в сигнале;
для некоторых сигналов это значения совпадают, например для синусоиды

khach писал(а):

К сожалению ГОСТ не учитывает понятия статистического распределения величин. IEEE в этом смысле более точен. Обратите внимание на гистограмму справа.

гистограмма показывает исключительно распределение точек сбора информации на определенных горизонтальных уровнях, если ваш сигнал будет короткий импульс, то горб внизу будет зашкаливать

[oldbulb]

Прист писал(а):

мы живем в одной плоскости

Если посмотреть определения данного спорного слова в различных английских словарях, то получается, что как раз я живу в плоскости английских словарей, а производители осциллографов - в каких-то других плоскостях. Было бы неплохо услышать всё-таки точную формулировку метрологического термина.
Что-то типа вот этого:
amplitude (of a signal) - the modulus A(t) of the analytic signal corresponding to the real signal f(t), written in the form: f (t) + j g (t) = A (t) eiφ(t), только по-нашенски и более приземлённо.

[Прист]

oldbulb писал(а):

Было бы неплохо услышать всё-таки точную формулировку метрологического термина.

за терминами El-Eng вас уже направил к ГОСТ 16465-70, там вроде все понятно написано для разных форм сигналов
у англосаксов же ГОСТов нет вы же зачем-то начали про статистику рассуждать
ваше определение пригодно для гармонических колебаний, осциллографу же форма сигнала безразлична и разбираться где амплитуда синуса, а где симметричного импульса, а где не симметричного импульса он не может; поэтому он вычисляет амплитуду как размах на устоявшемся значении формы сигнала

[oldbulb]

Возможно, так оно и есть.

[khach]

Прист писал(а):

гистограмма показывает исключительно распределение точек сбора информации на определенных горизонтальных уровнях, если ваш сигнал будет короткий импульс, то горб внизу будет зашкаливать

Так максимум гистограммы ( верхний и нижний) и определяет установившиеся уровни между которыми вычисляется амлитуда. Но так поступают не все скопы- у более дешевых не хватает мощности математики для честной гистограммы и установившиеся уровни вычисляются как то по другому. Это видно при измерении импульса с полого наклоненной вершиной- разные скопы показывают разные значения.

[Прист]

khach писал(а):

Это видно при измерении импульса с полого наклоненной вершиной- разные скопы показывают разные значения.

подайте на вход такого осциллографа синусоидальный сигнал и вид гистограммы станет куда интереснее , поскольку у синусоиды нет устоявшегося значения

[khach]

Я в курсе, поэтому и интересно поcмотреть на исходные коды реализации этой части алгоритма у различных скопов. Но кто же их даст... Вам для сертификации скпопов не давали случайно?
Более меннее понятен алгоритм был только у старых аналогово-цифровых скопов, где перед быстрым АЦП или воообще драйвером пластин канала Y стояли 2 пиковых детектора на максимум и минимум и после запуска развертки процессор скопа считывал полученные значения с помощью достаточно медленнова ацп и выводил величину на экран. Был еще третий УВХ которы срабатывал по позиции курсора. Но это все давно в прошлом.
Вариант пикового детектора на FPGA сбора данных я встречал ( считывался регистр максимума и минимума) , а вот измерения амлитуды с учетом овершота на фронтах- нет.
Ps. Есть ли что то более новое чем этот документ https://www.nist.gov/sites/default/file ... m-39-6.pdf "Dynamic Calibration of Waveform Recorders and Oscilloscopes" уж очень он древний.

Последний раз редактировалось khach Ср фев 27, 2019 18:13:32, всего редактировалось 1 раз.

[Прист]

khach писал(а):

Вам для сертификации скпопов не давали случайно?

не просил, и не давали, как-то именно коды не сильно интересовали

[khach]

А как же тогда протекает процесс сертификации СИ, если неизвестнен алгоритм откуда измеряемая величина берется? Понятно, что по постоянке с калибратора можно тракт скопа проверить, и меандр с модулятора эталонного с того жа калибратора получить. Но это же НЧ.
Посмотрел я на https://www.nist.gov/calibrations/pulse ... librations и как то точностью по амплитуде не вдохновился.
Для себя ( не ГОСТ и не NIST) я как то определял амплитуду импульса как интеграл ( площадь) импульса приведенную к ширине идеального прямоугольного импульса. Фронты определялись по классике 10-90 и вычислялась амплитуда так чтобы плошадь под реальным и идеальным импульсом совпадали.

[Прист]

khach писал(а):

А как же тогда протекает процесс сертификации СИ, если неизвестнен алгоритм откуда измеряемая величина берется?

а какая разница, какой алгоритм? если алгоритм правильный, то и результат измерений будет правильный, а если алгоритм так себе, то результат будет недостоверный
при сертификации любой измерительный прибор выступает в роли черного ящика , на вход которого с эталона подается входной сигнал, а на выходе оценивается полученный результат, и соответственно алгоритм тоже

[Один]

КРАМ писал(а):

...Амплитуда имеет смысл только для ПЕРИОДИЧЕСКОГО СИГНАЛА

Ага, значит сигналы цифрового потока не имеют амплитуды Только рассово верный синус может иметь таковую

КРАМ писал(а):

Ваш "птичий язык" я не обязан понимать. Меня ему не учили и я его нигде в литературе не встречал.

У вас там ЧСВ не опухло ещё? А то язык не понимай, но обязательно отвечай

КРАМ писал(а):

Это ВАМ сложно использовать. Просто потому, что Вы НЕ ЗНАЕТЕ как ее использовать. Не следует полагать, что и другие поступают так же.

Да все уже поняли, какой вы крутой спец профильного образования, перегибаете уже со своим распухшим ЧСВ. Правда на примитивный вопрос ответить не смогли, но этож негоже до птичьего языка опускаться таким грантам.

КРАМ писал(а):

...Осциллограф вообще не может вычислять амплитуду достоверно...

...Я вообще не пользуюсь автоматическими измерениями. Предпочитаю курсор. При четком понимании полной диаграммы рассматриваемого сигнала с помощью курсора можно определить и период, и амплитуду, и двойной размах...

Это профильное образование привело к такому раздвоению личности? То нельзя, то можно, но с курсором
Или курсор резко делает оциллограф прибором, который сразу начинает "оперировать периодическими сигналами"?

КРАМ писал(а):

С точки зрения терминологии, определяемые терминами сущности обязаны быть идентичны на любом уровне и методе рассмотрения сигналов. Спектральный анализ использует термин амплитуды ровно так, как я его ранее определил. Значит и сложный сигнал подлежащий разложению в гармонический ряд обязан использовать этот термин идентичным образом. Иначе математика не сойдется.

КРАМ писал(а):

Прекратите позорную истерику.
Если Вы не имеете профильного образования, то ничего унизительного в этом нет. Унизительно прилюдно изрекать самоуверенную пургу.

В этой теме в истерике замечен только один персонаж, имеющий профильное образование, от которого толку нет. Профильное образование даже столь лёгкий вопрос не позволило раскрыть, но позволило изречь кучу пурги и даже в одном абзаце раздвоило понимание.

Добавлено after 11 minutes 30 seconds:

КРАМ писал(а):

Оконное преобразование Фурье в осциллографе не измеряет амплитуду гармоник. Оно измеряет модуль спектральной плотности. Патамушта у обрезка сигнала нет периода, а потому и нет линейчатого спектра.

Это всё профильное образование виновато, заставляющее искать сферического коня в вакууме аля непрерывный периодический сигнал. Все остальные выбирают достаточный размер окна и его тип в зависимости от текущих потребностей. Это позволяет как амплитуду измерять, так и частотные характеристики

Добавлено after 41 minute 16 seconds:
Re: Амплитудное, среднее, эффективное. Что осциллограф измер

Прист писал(а):

oldbulb писал(а):

Пример явной отсебятины (Tektronix!!!):

это не "отсебятина" это разные определения амплитуды в английской и русской терминологии, мы живем в одной плоскости, а они в другой

Только это мы пользуемся их приборами, а не они нашими

Прист писал(а):

вообще то это два разных измерения; амплитуда (у англосаксов) это разность между устоявшимися верхним и нижним значениями сигнала (для импульсного сигнала выбросы и предвыбросы игнорируются), а размах от пика до пика - это разность между экстремальными точками в сигнале;
для некоторых сигналов это значения совпадают, например для синусоиды

Вот и ответ на то, как измеряется амплитуда современными осциллографами - с помощью распределения. Для синуса совпадёт, если абсолютно всё идеально будет с нулевым уровнем шума.

Добавлено after 39 minutes 7 seconds:
Re: Амплитудное, среднее, эффективное. Что осциллограф измер

Прист писал(а):

подайте на вход такого осциллографа синусоидальный сигнал и вид гистограммы станет куда интереснее , поскольку у синусоиды нет устоявшегося значения

В поисках набрёл на тему двухгодичной давности на ixbt - там этот вопрос уже обсуждался
http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=48:11649:1649#1649
Вот гистограмма синуса и у него вполне есть устоявшиеся значения. В случае идеального синуса мы по краям гистограммы просто не будем видеть гауссово размытие, а будем наблюдать вертикальные границы с максимумами распределения именно на этих границах

Нет устоявшихся значений у треугольных сигналов, у всяких "ступенек" несколько устоявшихся значений.

[oldbulb]

Термин "амплитуда", к слову, тоже не нами придуман. И определение амплитуды в английские словари не я вносил, хотя мне тут уже и Казань вменить хотели.

[Один]

oldbulb писал(а):

Термин "амплитуда", к слову, тоже не нами придуман. И определение амплитуды в английские словари не я вносил, хотя мне тут уже и Казань вменить хотели.

Этот физический термин придумали в те времена, когда нужно было измерять механические колебания (тогож маятника) и колебания эти были синусоидальными. Сейчас же форма сигналов разнообразна и этот термин спокойно перекочевал в новую сферу для измерения сигналов, которые имеют основные устоявшиеся значения. Ведь именно их и нужно нам знать, а осциллограф прекрасно их выдаёт. Можно, конечно, забить на всё и с пеной у рта доказывать, что никакой амплитуды ни у кого нет, кроме чистого, периодического и бесконечного синуса, как это делает один персонаж с "профильным образованием".