示波器的測(cè)量統(tǒng)計(jì)功能?及其在自動(dòng)化測(cè)試中的應(yīng)用

一般示波器都是有自動(dòng)測(cè)量功能的，比如頻率，周期，最大值，最小值，峰峰值，平均值，占空比，正脈寬，負(fù)脈寬等等，是很常規(guī)的功能配置。

這些測(cè)量值是實(shí)時(shí)刷新的，我們可以直觀的看到被測(cè)波形的測(cè)量數(shù)據(jù)。下面分別是臺(tái)式示波器和LOTO虛擬示波器的測(cè)量值顯示：

有些時(shí)候，實(shí)時(shí)顯示測(cè)量值并不能滿足我們的要求，尤其是在我們監(jiān)測(cè)某幾個(gè)測(cè)量值不要超出一定范圍的時(shí)候，實(shí)時(shí)刷新的測(cè)量異常值可能一閃而過，或者忽高忽低地波動(dòng)讓我們很難反應(yīng)過來。在工業(yè)自動(dòng)化檢測(cè)的時(shí)候，這種情況尤為明顯，我們并不是需要知道當(dāng)前的測(cè)量值是多少，而是需要監(jiān)控這個(gè)測(cè)量值在允許的區(qū)間范圍內(nèi)，一旦超出范圍要自動(dòng)警報(bào)通知執(zhí)行機(jī)構(gòu)做相應(yīng)的處理。

這就需要示波器提供更高級(jí)的測(cè)量值功能，能觀察測(cè)量數(shù)據(jù)的歷史變化趨勢(shì)曲線，能夠設(shè)置警報(bào)閾值，能和外部設(shè)備進(jìn)行故障處置聯(lián)動(dòng)。

中低端示波器一般是沒有這個(gè)功能的，LOTO示波器最近推出了這個(gè)上位機(jī)軟件功能，免費(fèi)下載上位機(jī)軟件進(jìn)行升級(jí)，就能用使用LOTO虛擬示波器做到這個(gè)功能。

LOTO的測(cè)量值統(tǒng)計(jì)曲線功能是將自動(dòng)測(cè)量量，包括的歷史變化趨勢(shì)繪制成曲線圖，可以同時(shí)多個(gè)測(cè)量量顯示并記錄。該功能適用于自動(dòng)化檢測(cè)領(lǐng)域?qū)?a target="_blank">產(chǎn)品或者信號(hào)進(jìn)行客制化故障聯(lián)動(dòng)。

在LOTO示波器的軟件界面的設(shè)置區(qū)，可以選擇要統(tǒng)計(jì)的測(cè)量量?？梢赃x擇頻率，周期，最大值，最小值，峰峰值，平均值，占空比，正脈寬，負(fù)脈寬等等，也可以多選。不同物理量會(huì)用不同顏色的曲線區(qū)分。

通過統(tǒng)計(jì)曲線的這個(gè)功能，我們能清楚看到波形的測(cè)量量歷史變化趨勢(shì)。而用普通示波器看，只能一屏一屏的波形的變化，但它的歷史變化趨勢(shì)我們是不知道的。統(tǒng)計(jì)曲線的目的就是做這個(gè)工作。就是它把每一屏的測(cè)量量記錄下來，然后把形成的一個(gè)趨勢(shì)畫出來。

在紅色故障按鈕旁邊的選項(xiàng)欄內(nèi)，可以選擇繪圖點(diǎn)的時(shí)間間隔。由于記錄曲線的取樣點(diǎn)一共有2000個(gè)點(diǎn)。所以如果要長(zhǎng)時(shí)間記錄統(tǒng)計(jì)曲線的話，就需要把時(shí)間間隔拉長(zhǎng)。例如設(shè)置時(shí)間間隔為兩秒，而這并不意味著，兩秒才記一個(gè)點(diǎn)。它是把這兩秒的內(nèi)這些變化的最大最小值都記錄下來，然后等到兩秒以后，再把它們畫出來。所以時(shí)間間隔是更新的數(shù)據(jù)的間隔時(shí)間，但是這個(gè)過程中，它不會(huì)丟掉這些數(shù)據(jù)。

下面我們以峰峰值的統(tǒng)計(jì)為例，演示下它的統(tǒng)計(jì)過程：

我把輸入的正弦波幅值逐步的從下往大調(diào)節(jié)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)在下圖的統(tǒng)計(jì)曲線中，它的幅值變大的時(shí)候，峰峰值的統(tǒng)計(jì)曲線趨勢(shì)是變大的，峰峰值從0.729變到了3伏。并且峰峰值變化的整個(gè)過程，通過統(tǒng)計(jì)曲線可以即使看到變化過程，歷史變化趨勢(shì)。而用示波器觀察，只能看到當(dāng)前的的峰峰值是多少。

在歷史統(tǒng)計(jì)曲線的基礎(chǔ)上我們可以實(shí)現(xiàn)故障聯(lián)動(dòng)的功能：在故障檢測(cè)設(shè)置欄勾選峰峰值，設(shè)置故障范圍和故障碼。當(dāng)峰峰值超過所設(shè)置的范圍后，系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)并判斷為故障，于是自動(dòng)暫停。并且，當(dāng)故障的時(shí)候，我們可以選擇不同的方式來警告外界。比如可以IO報(bào)警、軟件報(bào)警或者用串口發(fā)送一些故障碼。下圖紅色字樣就是軟件報(bào)警：

IO口報(bào)警或者串口報(bào)警，有的需要根據(jù)客戶的具體聯(lián)動(dòng)的執(zhí)行設(shè)備進(jìn)行定制或者調(diào)整。

最后我們看下客戶的統(tǒng)計(jì)曲線和故障聯(lián)動(dòng)的具體應(yīng)用：

首先選擇要監(jiān)控的物理量，同樣也是可以同時(shí)選擇多個(gè)。例如這個(gè)客戶案例選擇監(jiān)控這個(gè)周期信號(hào)的周期，

現(xiàn)在的周期是1k把故障檢測(cè)打開，然后選上周期選擇故障，小于17.6微秒 大于1500微秒的時(shí)候固定的故障碼是01。

設(shè)定這個(gè)故障以后，我們觀測(cè)周期的歷史統(tǒng)計(jì)曲線，等待信號(hào)周期的變化。

上圖中，周期已經(jīng)超過了剛才的警戒范圍，所以它現(xiàn)在報(bào)故障了，然后LOTO的usb示波器的燈會(huì)變亮。自動(dòng)控制系統(tǒng)的PLC聯(lián)動(dòng)，告訴PLC，IO口置高了，這時(shí)候串口模擬輸出了一個(gè)IO高電平給外界，然后故障聯(lián)動(dòng)的部分會(huì)通過串口報(bào)警。

這時(shí)，在串口調(diào)試頁(yè)面，我們可以發(fā)一個(gè)命令，詢問現(xiàn)在示波器的狀態(tài)。串口回復(fù)的命令是01，01代表是停止的狀態(tài)。然后手動(dòng)發(fā)送第二個(gè)命令：詢問故障，查看故障類型，他會(huì)通過故障碼告訴我們是哪個(gè)故障。串口反饋的是01，而周期故障碼為01，因此我們就知道故障的原因是周期故障了。

我們已經(jīng)知道是什么故障了，所以就可以排除故障。

正常運(yùn)行的狀態(tài)下，周期的測(cè)量值是在故障設(shè)定的合理范圍之內(nèi)，所以現(xiàn)在我們看到統(tǒng)計(jì)曲線沒有報(bào)故障。我們通過串口詢問狀態(tài)，串口回復(fù)02，表示正在采集。發(fā)送詢問故障，回復(fù)的是FE，表示沒有故障。