LXI儀器 遠端操控 連接介面 示波器 USB

連線技術再進化 示波器遠端操控非夢事

2012-05-28
和大多數技術一樣,示波器技術也隨著時間的推移而不斷演進。有些原先只有在高價的頂級示波器才看得到的進階特性,現在已成了許多平價機種的標準規格,例如可升級的頻寬、深度記憶體、大尺寸顯示螢幕和快速的更新率等等。另外,過去唯有高階示波器才提供乙太網路(Ethernet)和通用序列匯流排(USB)連接能力,也漸漸地普及到經濟型機種。
USB成為必備連接介面

今日USB幾乎已經成為示波器必備的標準連接介面。使用者只須將USB隨身碟插上示波器,就可以輕鬆儲存螢幕截圖或資料檔案,此時USB隨身碟又稱為「USB Host」。

相較於傳統的資料儲存裝置,USB隨身碟的優點顯著,包含更大的儲存空間、外形更小巧,而且可以更輕易將資料轉移到的個人電腦(PC)中。

這種USB連接方式有個很特別的名稱--跑腿網路(Sneaker Net)。這個名稱的由來是因為使用USB隨身碟時,示波器和PC並不是真的直接連接在一起,而是靠著使用者在兩者之間穿梭往返來讀取和轉存檔案。

除了USB主機外,目前許多示波器均提供USB裝置連接功能。利用這種連接方式,毋須將USB插入示波器,而是經由USB從遠端控制示波器,亦即將USB線的一端連上PC的USB主機埠,另一頭接上示波器的USB裝置埠。

這種USB連線方式通常須用到一些驅動程序庫,例如安捷倫(Agilent)的IO Library內含一個Connection Expert程式,可在PC與示波器間建立USB連結。一旦建立連結,就可以使用遠端指令來控制示波器。

Ethernet連接廣受好評

示波器普遍採用USB連接已有相當長一段時間。相較之下,多半為經濟型、非Windows示波器採用的Ethernet連線方式,還是相當新的作法。

這種連接方式為示波器提供另一種連接選項,方便操作者經由乙太網路從遠端控制示波器,甚至將示波器連到網路印表機以便列印資料。

最新的LXI(LAN eXtensions for Instruments)Ethernet連接設計,則能以全新的方式操控測試設備。例如,可利用LXI介面輕易地配置測試系統,並且透過各種不同的連接選項(包括傳統的GPIB介面)與其他儀器整合在一起。

此外,LXI還提供一些非常獨特而且強大的示波器操控功能,例如LXI儀器提供整合式Web伺服器。這種整合式網頁功能有許多顯著的優點,包括可快速辨識示波器資訊,例如型號、序號、主機名稱、IP位址和VISA(地址)連接字串;可透過遠端面板,執行遠端示波器控制;可透過SCPI指令Applet視窗傳送SCPI指令;可將設定、多種格式的波形資料及遮罩檔案存入PC內;可從PC叫出設定、波形資料檔案及遮罩檔案(圖1);可擷取螢幕畫面並且輕易加入文件內;可在能辨識它的儀器上顯示閃爍訊息,如果擁有好幾個機架的示波器,而且希望能在不做任何變更的狀況下,辨識使用者目前正控制哪一台示波器,這項功能將非常實用;最後是可安裝升級版韌體。

圖1 儲存與叫出畫面。可透過遠端操作介面將儀器設定存入電腦內,或是直接叫出來使用。此外,可將圖像、多組資料甚至建立的遮罩,直接儲存到PC內。

透過遠端面板輕鬆操控

可以透過遠端軟體面板來控制LXI儀器。此種面板完全複製示波器面板上的所有功能。此外,有些示波器還提供基本的遠端軟體面板(圖2)和虛擬的示波器面板(圖3)兩種遠端操作面板選項。

圖2 基本的遠端軟體面板。這類面板的顯示畫面較小,較適合用於解析度較低的顯示器,或是透過滑鼠來進行控制的應用。

圖3 虛擬示波器面板。此遠端控制介面完全複製示波器的面板配置,因此所有熟悉示波器面板操作方式的人,無須經過摸索就能立刻上手。這種方式也很適合在多個地點進行培訓和協同運作的應用。

基本的遠端面板是一個簡易的示波器功能面板,適合用於顯示器解析度有限的PC以進行遠端控制,因為解析度低的螢幕會限制只能在一個區域內操控示波器。同時,這種遠端控制方式較適合使用滑鼠而非手指來操控。

另一種「虛擬」面板選項,也就是完整複製示波器的功能面板。這種遠端面板有個最顯而易見的用途與好處,就是它的外觀與操作,與真正的示波器面板一模一樣,讓有時須要從遠端操作示波器但多數時間仍直接使用示波器的工程師能夠得心應手地完成量測。另外,這個面板也很適合用於配備觸控螢幕的電腦,方便用手指代替滑鼠來控制遠端示波器。

除了外觀與操作和示波器面板非常相似的這項最大好處外,虛擬遠端面板同時也是理想的培訓與教學工具。在培訓一批新的生產線或實驗室工程師時,所有在同一個防火牆內的工程師都可以登入示波器,以便觀看他們將來會實際用到的示波器面板。新進工程師可試著操作示波器,並了解如何與其互動。如此一來,等到新實驗室成立時,他們就可以馬上開始使用示波器。

這種虛擬面板也非常受到教學機構的歡迎,因為此類機構無法為每位學員配備一台示波器。對於設備不足的實驗室而言,這絕對是一項實用工具。利用虛擬面板,電子工程實驗室的所有學員就能夠共用同一台遠端示波器。儘管不能同時操作同一台示波器,但每位學員都能看到示波器、使用量測功能、擷取畫面,並且儲存資料。

遠端面板和本機示波器面板極為相似還有另一個好處,就是讓散布在不同地區、不同團隊的多名工程師,能夠協同進行除錯並解決問題。

如果其他團隊的工程師能夠看到目前使用中的示波器面板,並且一邊對談討論,所有人就可以極其有效率地共同解決一個問題。

技術推陳出新 大幅提升效率

隨著新一代示波器不斷推陳出新,這些新連接技術的功能也變得更強大、更易用,而且更靈活。許多新型示波器還提供Ethernet連結等創新特色,加上LXI儀器支援的整合式Web伺服器,將可輕鬆無比地從遠端操控示波器,進而提升自身的工作效率。

(本文作者任職於安捷倫)

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