【導(dǎo)讀】針對(duì)令人頭疼的偶發(fā)異常信號(hào)，長(zhǎng)時(shí)間盯著示波器屏幕去觀察肯定不現(xiàn)實(shí)。那么，針對(duì)此類信號(hào)，有什么高效的方法去捕獲呢？分段存儲(chǔ)，應(yīng)用而生。
什么是分段存儲(chǔ)
分段存儲(chǔ)在采集過(guò)程中進(jìn)行多次觸發(fā)，對(duì)每次觸發(fā)采樣得到的數(shù)據(jù)存放到將存儲(chǔ)空間分成的一段一段小的存儲(chǔ)中。示波器觸發(fā)一次填充一個(gè)段，段與段之間的空閑信號(hào)或信號(hào)不感興
趣的部分沒有被采集和存儲(chǔ)。
原理如下圖所示：總的存儲(chǔ)深度分為n段，第1段用于顯示，第2段開始存儲(chǔ)，也就是當(dāng)發(fā)生第一次觸發(fā)時(shí)采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到第2段存儲(chǔ)空間中，當(dāng)?shù)?段存儲(chǔ)空間存儲(chǔ)滿之后，結(jié)束第一次觸發(fā)，等待第二次觸發(fā)的到來(lái)，觸發(fā)后把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到第3段存儲(chǔ)空間中，以此類推。
分段存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)圖
如果示波器總的存儲(chǔ)深度為512Mpts，段數(shù)分配計(jì)算公式如下：
N=512*1024*1024/【當(dāng)前存儲(chǔ)容量向2n次冪取整】-1
分段存儲(chǔ)如何設(shè)置
ZDS5000系列示波器最大存儲(chǔ)為512Mpts，在保持4GSa/s采樣率的情況下，支持分段存儲(chǔ)范圍：1~524287段。點(diǎn)擊【Seg】，通過(guò)調(diào)節(jié)時(shí)基檔位，在560Kpts存儲(chǔ)深度的狀態(tài)下，將分成255段進(jìn)行存儲(chǔ)和采集，如下圖所示。
分段存儲(chǔ)設(shè)置
設(shè)置觸發(fā)方式為【普通】，將觸發(fā)電平調(diào)到合適的位置，等待小概率異常信號(hào)到來(lái)。
觸發(fā)方式設(shè)置
通過(guò)手指觸碰探頭，可模擬小概率異常信號(hào)的發(fā)生，等分段存儲(chǔ)完成，點(diǎn)擊【Stop】，點(diǎn)擊【當(dāng)前段】可通過(guò)旋轉(zhuǎn)旋鈕A/B查看所有分段存儲(chǔ)情況，如圖20.4所示為第45段存儲(chǔ)的波形。
分段存儲(chǔ)結(jié)果
分段存儲(chǔ)應(yīng)用場(chǎng)合
1、低占空比脈沖或猝發(fā)信號(hào)——信號(hào)與信號(hào)之間有較長(zhǎng)的空閑時(shí)間，很多情況下，即使有較大的存儲(chǔ)，通過(guò)降低采樣率的方式也很難達(dá)到想要的采集時(shí)長(zhǎng)，而分段存儲(chǔ)可以很好的完成。
低占空比脈沖信號(hào)
2、串行總線分析——串行總線以數(shù)據(jù)包的方式進(jìn)行傳輸，包與包之間空閑時(shí)間會(huì)占用示波器寶貴的存儲(chǔ)資源，采用分段存儲(chǔ)，示波器可以只采集數(shù)據(jù)包，空閑時(shí)間不采樣。在保持較高采樣率下，還可以采集較多的數(shù)椐包，方便解碼分析。
總線分析
實(shí)例應(yīng)用：8小時(shí)振蕩檢測(cè)試驗(yàn)
以ZDS5000系列示波器測(cè)試做振動(dòng)試驗(yàn)的連接器為例，測(cè)試整個(gè)過(guò)程中，監(jiān)測(cè)連接器可能出現(xiàn)次失效區(qū)的次數(shù)，進(jìn)而檢測(cè)產(chǎn)品是否合格。
1、測(cè)試需求
整個(gè)振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)8個(gè)小時(shí)，在整個(gè)過(guò)程中連接器可能會(huì)出現(xiàn)0~幾十次失效區(qū)，時(shí)長(zhǎng)是300ns以上，幅值大小不確定（正常情況下電平為1V）。
2、測(cè)試難點(diǎn)
● 震動(dòng)試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)8小時(shí)，示波器基于大時(shí)基錄波難以實(shí)現(xiàn)，并且采樣率也不夠；
● 振動(dòng)實(shí)驗(yàn)室噪聲干擾較大，失效時(shí)的尖峰波形和雜波混雜在一起，不易測(cè)試失效區(qū)信號(hào)。
測(cè)試波形
針對(duì)上述測(cè)試難題，ZDS5000系列示波器的分段存儲(chǔ)功能提供了良好的解決方案。
首先，根據(jù)異常信號(hào)的特征，設(shè)置好示波器捕獲觸發(fā)條件（包括觸發(fā)電平、觸發(fā)方式、時(shí)基、分段存儲(chǔ)，分段段數(shù)等），進(jìn)行8個(gè)小時(shí)的振動(dòng)試驗(yàn)監(jiān)測(cè)，捕獲異常情況如圖所示：
異常捕獲
分段存儲(chǔ)
如圖所示，在長(zhǎng)達(dá)8個(gè)小時(shí)的測(cè)試周期中，共捕獲了380404段異常波形，上圖為第281段的失效區(qū)異常情況及信號(hào)特征，當(dāng)前采樣率仍為4GSa/s。
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