Können DAQ-Geräte als Oszilloskope verwendet werden?

Kürzlich habe ich einen Computerarchitekturkurs belegt und mich für analoge Elektronik interessiert. Im Moment kann ich mir kein gutes USB-Oszilloskop wie Agilent oder Cleverscope leisten (obwohl sie nicht so schrecklich teuer sind - 1500 US-Dollar).

Ich bin neugierig, ob USB Digital Acquisition Devices (DAQ) als kostengünstiger vorübergehender Ersatz für Oszilloskope verwendet werden können. Was wären Nachteile (abgesehen davon, dass keine Sonden vorhanden sind und die Daten auf dem PC aufgezeichnet werden müssen)?

Danke !

Bearbeiten: Einige der DAQ-Geräte, die ich mir angesehen habe:
http://www.ni.com/products/usb-6008/ (NI stellt eine Reihe verschiedener USB-DAQs her) http://www.keithley.com/products/ data/multifunction/usb/?mn=KUSB-3100 (obwohl es so aussieht, als wäre dieses DAQ besser für Leistungselektronik geeignet)

Einige USB-Oszilloskope, an denen ich interessiert bin:
http://www.cleverscope.com/products/CS320A
http://www.home.agilent.com/en/pc-1418982/usb-modular-oscilloscope?nid=-34492.0&cc =DE&lc=eng

Ich interessiere mich auch für die Unterschiede zwischen einem DAQ und einem Oszilloskop, aber was ist mit der Investition in ein Tischoszilloskop? Es gibt einige ziemlich anständige für etwa 400 US-Dollar, und sie haben normalerweise einen USB-Anschluss zum Anschließen an den PC.
USB-Modelle, die ich mir angesehen habe, haben eine Bandbreite von 100 MHz und eine Auflösung von 10-14 Bit. Die Bandbreite ist für analoge Elektronik ausreichend, aber Sie können keine Geräte unter 2.000 US-Dollar finden, die eine Auflösung von mehr als 8 Bit haben.
Wahrscheinlich werden 99 % aller verfügbaren digitalen Oszilloskope unter 2.000 $ nur 8-Bit sein.
Die DAQs, auf die Sie sich beziehen, haben eine sehr begrenzte Bandbreite, die kaum ausreicht, um Audio in Telefonqualität abzutasten.
Der größte Nachteil für USB-Scopes ist meiner Meinung nach, dass sie oft für die aktuellen verfügbaren Windows-Versionen unterstützt werden. Wenn Sie Ihr Windows auf eine neuere Version aktualisieren möchten, wird die Hardware des Oszilloskops häufig aufgrund von Problemen mit Treibern und Nachbearbeitungssoftware unbrauchbar.
@jippie Du hast "fast" Recht. Tatsächlich haben USB-Oszilloskope eine inhärente Lebensdauer, aber beispielsweise hat Cleverscope Software für 3 verschiedene Versionen von Windows. Darüber hinaus können Sie mit Programmierkenntnissen problemlos Ihre eigenen Instrumente schreiben !!!
@newprint Ich bin mit Cleverscope nicht vertraut, aber meistens haben diese Art von Geräten geschlossene Protokolle und geschlossene Quellsoftware. Vergessen Sie hier nicht das USB/.dll-Treibermodul! Auch das Schreiben eigener Software von Grund auf ist für viele Menschen keine leichte Aufgabe. Ich habe Software für ein DVM geschrieben, die viel einfacher ist als ein Oszilloskop, und es dauerte mehrere Wochen, bis ich zu einem nützlichen Tool kam (andererseits bin ich kein großer Programmierer).
Warum brauchen Sie mehr als 8-Bit-Auflösung? Es gibt mögliche Gründe, aber sie klingen eher so, als würden Sie die Verstärkungs- und Kopplungseinstellungen des Eingangsverstärkers nicht nutzen oder versuchen, ein Oszilloskop als Frontend für einen Software-Spektrumanalysator zu verwenden, anstatt es als Oszilloskop zu verwenden.
@starblue Danke, das habe ich auch schon gesehen. NI stellt ähnliche Geräte her, hat aber mehr Funktionen ni.com/mydaq
Mit 100 MS/s ist es viel schneller als die 200 kS/s des NI-Zeugs und kann als Oszilloskop verwendet werden. Bisher habe ich es nur kurz mit meinem Signalgenerator probiert, von der Sprungantwort sieht es so aus, als hätte er etwas mehr als 20 MHz Bandbreite.
@starblue Nach Ihrem ersten Kommentar habe ich mehr über Digilent Analog Discovery recherchiert und es sieht so aus, als wäre es NI myDAQ weit voraus. Bei einem Preis von 100 US-Dollar sieht es sehr verlockend aus. Ich wünschte, sie hätten eine LabView-Schnittstelle (oder zumindest .dlls) und eine andere Version des Geräts (höhere Bandbreite).

Antworten (5)

DAQ-Systeme können sehr funktionelle Low-Speed-Oszilloskope sein, mit einer Reihe von Einschränkungen:

  • Sie werden keinen sehr breiten Spannungsbereich erhalten. Die meisten von ihnen werden vielleicht einen Eingangsbereich von ±10 V haben.
  • Wahrscheinlich wird die Offset-Subtraktion an den Eingängen nicht unterstützt, wie dies bei Oszilloskopen der Fall ist.
  • Nur DC-gekoppelt, es sei denn, Sie liefern die Serienkappe.
  • Eingänge können niederohmig sein (einige haben möglicherweise Pufferverstärker, bei billigen kann der Eingang buchstäblich nur mit dem ADC-Pin verbunden sein). Nicht der 1-MΩ-Standard, den Oszilloskope haben.

  • Am wichtigsten:

    • PC-basierte Oszilloskop-Schnittstellen sind scheiße
  • Außerdem ist es wahrscheinlich, dass ein DAQ nicht einmal über ein herkömmliches oszilloskopähnliches Softwaretool verfügt . Möglicherweise müssen Sie Ihre eigenen schreiben.

Wie auch immer, wenn Sie eine Situation haben, in der Sie feste oder niedrige Spannungen haben und es Ihnen nichts ausmacht, eine Menge Arbeit am PC-Ende zu erledigen, könnte ein DAQ als ziemlich schwaches Oszilloskop verwendet werden.

Sie sind jedoch wirklich unterschiedliche Tools, und obwohl sie einige Eigenschaften gemeinsam haben, haben sie sehr unterschiedliche beabsichtigte Verwendungszwecke, und dies zeigt sich tendenziell in ihrem Ansatz und den Überlegungen zum Softwaredesign.


Es ist auch erwähnenswert, dass die meisten DAQ-Systeme eher für kontinuierliche als für getriggerte Datenerfassung ausgelegt sind. Das bedeutet, dass Ihre maximale Abtastrate weitgehend durch die vom DAQ verwendete Schnittstelle begrenzt ist.

Beispielsweise hat USB2 nur eine Bandbreite von 480 Mbit/s (eher 400 Mbit/s in der realen Welt). Daher wäre die beste Abtastrate, die jemals erreicht werden könnte, 50 Msps (Millionen Abtastungen pro Sekunde) bei einer Auflösung von 8 Bit, und nur sehr wenige Implementierungen werden sich dem auch nur annähern. Irgendwo im Bereich von 1-10 Msps bei 8 oder 16 Bit ist realistischer. Das Extrahieren der gesamten verfügbaren Bandbreite von USB ist sehr schwierig.

Eine weitere Überlegung ist, was Sie mit all den Daten tun werden. 1 Msps ist eine Menge Daten. Wenn der 1 Msps-Stream 16 Bit hat, sind das 2 Megabyte Daten pro Sekunde oder ein Gigabyte alle 8 Minuten. Ich weiß nicht, was Sie mit diesem Pseudo-Oszilloskop beabsichtigen, aber Sie können nicht einfach so oder so Proben nehmen, es sei denn, Sie zeigen sie nur an und verwerfen sie dann sofort.


Ich habe tatsächlich ein minimales Echtzeit-Visualisierungstool für einige DAQ-Systeme der Marke IOtech bei der Arbeit geschrieben. Es ist eine Art Oszilloskop. Es funktioniert gut, aber ich habe auch alle PCBs entworfen, die mit dem DAQ-System verbunden sind, damit ich sie so entwerfen konnte, dass sie mit den Eingangsspezifikationen des DAQ-Systems arbeiten.

Vielen Dank für die lange und ausführliche Antwort. Ich habe Ihre Antwort als Antwort akzeptiert. Irgendwie habe ich die USB-Bandbreite vergessen. Wenn Agilent behauptet, dass sein USB-Oszilloskop eine Abtastrate von bis zu 1 GSa/s hat, wie schaffen sie es dann, all diese Daten auf den PC zu bekommen?
@newprint Die Proben werden alle genommen und auf dem Gerät gespeichert, bevor sie auf den PC übertragen werden.
@newprint - das Entscheidende ist, dass das Agilent -Oszilloskop nicht kontinuierlich ist . Es tastet eine Weile ab und verbringt dann viel länger damit, diese Daten an den PC zu übertragen, während dessen die Eingaben nicht abgetastet werden . DAQ-Geräte, so ziemlich universell, werden für kontinuierliches Sampling entwickelt. Daher müssen Sie sich dann Gedanken über Bandbreitenprobleme machen.
Sie können Datenerfassungsgeräte erhalten, die mehr als 480 Mbit/s an Daten pro Sekunde verarbeiten, aber sie verwenden eine andere Schnittstelle, wie z. B. PCI-e oder Cardbus.

Wahrscheinlich werden viele DAQ-ADC-Karten mit einer solchen Software geliefert.

Einige (nicht viele) Software verwenden den PC-Parallelport als Logikanalysator mit sehr niedriger Geschwindigkeit. Sie können einen Adapter kaufen, um aus dem neuesten reinen USB-PC einen "parallelen Anschluss" zu machen. Dies kann jedoch die Geschwindigkeit weiter einschränken.

Viele Software verwenden PC-Soundkarten als Oszilloskop/Spektrumanalysator sowie als Signalgenerator. Anscheinend eignen sich diese eher für das EE-Engineering als für den Computerarchitekturkurs. Lassen Sie auch „Experimente“ auf dem Bildschirm zu. Wie http://www.qsl.net/dl4yhf/spectra1.html

Suchen Sie bei ebay nach günstigen Gebrauchtgeräten. HP und andere Marken haben eine sehr lange Lebensdauer und sind im Allgemeinen auch aus zweiter Hand noch sehr gut.

Die 2 DAQ-Modelle haben eine niedrigere Auflösung und "Hochfrequenz"-Bandbreite als PC-Soundkarten. Sie können auf 0 Hz DC heruntergehen, während die Soundkarte normalerweise bei 20 Hz abschaltet.

Ein Oszilloskop ist so konzipiert, dass Sie schnell und einfach eine Reihe von Signalen untersuchen können. Dies bedeutet ein paar Schlüsselfunktionen.

  1. In den meisten Fällen eine hohe Eingangsimpedanz, um Störungen des Prüflings zu minimieren (High-End-Oszilloskope haben oft auch einen Modus mit niedriger Impedanz für Hochfrequenzarbeiten)
  2. Ein System, mit dem Sie die Einstellungen schnell und einfach ändern können. Physische Knöpfe sind dafür viel besser geeignet als Widgets auf einem Computerbildschirm.
  3. Eine Eingangsschaltung mit einem breiten Bereich von Spannungseinstellungen, die falsche Einstellungen toleriert. Sie möchten nicht, dass Ihr Oszilloskop explodiert, weil Sie es auf den 1-mV-Bereich eingestellt und dann 10 V an den Eingang angelegt haben.
  4. Flexible Auslöseoptionen, um Ihre Chancen auf eine stabile Anzeige zu maximieren.

Datenerfassungsgeräte hingegen sind eher für längerfristige Messungen geeignet. Sie haben in der Regel eine höhere Präzision als Oszilloskope und sind so konzipiert, dass sie kontinuierlich abtasten (während die meisten Oszilloskope nur in Bursts mit ihrer Headline-Abtastrate abtasten können), haben aber eine viel einfachere Eingangsstufe, die oft externe Schaltungen erfordert, um die Signale in den richtigen Bereich zu bringen. Es liegt an Ihnen, sicherzustellen, dass die externe Beschaltung für Ihre Anwendung ausreichend tolerant ist.

Ich persönlich würde da nicht hingehen. Sie haben kein Gerät angegeben, aber Sie würden wahrscheinlich Geschwindigkeitsprobleme haben. Ich würde mir sowas anschauen . Es ist nicht sehr schnell, aber mit einer Abtastfrequenz von 25 MHz können Sie problemlos 5-MHz-Signale und theoretisch bis zu 12,5 MHz betrachten. Der Transientenrekorder, der Bode-Plotter und der Spektrumanalysator sind nette Features. Der Funktionsgenerator ist ein zusätzlicher Bonus und vor allem kostet er keine 1500 US-Dollar.

Ich persönlich bin von Vellemans Software und ihrem Support im Laufe der Zeit nicht wirklich beeindruckt. Siehe auch meinen Kommentar oben auf der Seite.