Comparatif Oscilloscope numérique

Des tests précis des courants électriques peuvent être essentiels pour établir la sécurité et/ou l’efficacité de divers types de machines et de circuits. Que vous soupçonniez que le système d’allumage de votre voiture ne fonctionne pas comme il le devrait ou que vous craigniez que votre maison ne soit assaillie par des surtensions régulières, avec le bon oscilloscope numérique, vous pouvez créer un enregistrement précis des modèles de tension dans le temps.

Qu'est ce qu'un oscilloscope numérique ?

Que vous soyez un ingénieur automobile qui mesure les vibrations d'un moteur à combustion interne pour diagnostiquer des problèmes de fonctionnement et de conception, un employé d'hôpital, un technicien en réparation de téléviseurs ou simplement un technicien qui essaie d'entretenir votre équipement électronique, un oscilloscope numérique sera un outil précieux et nécessaire à garder en main. Également appelé oscilloscope numérique à mémoire, l'oscilloscope numérique est un dispositif électronique composé de divers modules logiciels et matériels qui travaillent ensemble pour saisir, traiter, afficher et stocker des données sur des tensions variables dans le temps.

Ces données peuvent comprendre des mesures du son, des vibrations et d'autres signaux électriques affichés sous forme de graphique visuel montrant comment un signal spécifique a changé et ce que cela signifie en termes de réparation ou d'action nécessaire. L'axe Y vertical du graphique de l'appareil représente la tension spécifique enregistrée, tandis que l'axe X horizontal représente le temps, les deux formant une forme (ou forme d'onde) qui est mesurée sur une échelle calibrée. La forme d'onde est utilisée pour lire l'état d'un signal afin de déterminer comment il a changé ou est resté le même dans un laps de temps donné. Un changement de hauteur de la forme d'onde signifie un changement de tension, alors qu'une ligne horizontale plate signifie qu'il y a eu peu ou pas de changement du tout. L'utilisation des formes d'ondes comme outil de diagnostic permet de diagnostiquer des anomalies électriques qui autrement passeraient inaperçues à l'œil nu en raison de la vitesse à laquelle elles peuvent se produire. De plus, les formes d'onde peuvent être analysées sur l'appareil pour la fréquence, la longueur d'onde, l'amplitude et la distorsion.

Un oscilloscope numérique a plusieurs composantes et utilise une série de microcontrôleurs conçus pour échantillonner un signal d'entrée à différents moments dans le temps. Ceci est réalisé avec un convertisseur analogique-numérique. Les valeurs de tension obtenues à ces points sont converties en valeurs numériques appelées points d'échantillonnage. Parmi les éléments supplémentaires, on peut citer un écran CRT ou LCD, pour visualiser les lectures de tension ; un amplificateur d'entrée vertical, utilisé pour trouver la réponse en gain et en largeur de bande de fréquence du dispositif ; un système horizontal, composé d'une horloge échantillon qui calcule la fréquence à laquelle le convertisseur analogique/numérique prend un échantillon (c'est-à-dire une fréquence échantillon) ; une mémoire numérique, chargée de stocker, accumuler et rassembler les points échantillons dans un enregistrement complet sur écran ; et enfin un système à déclenchement qui détermine le début et le point final du relevé des courbes.

Divers types d'oscilloscopes (à l'exception des oscilloscopes à mémoire numérique) comprennent le phosphore numérique, l'échantillonnage et les dispositifs à signaux mixtes. L'oscilloscope numérique à phosphore offre un niveau de visualisation du signal plus élevé que celui de l'oscilloscope à mémoire numérique, ce qui facilite la visualisation et la capture des événements transitoires tels que les défauts ou les erreurs de transition du signal. Doté de canaux d'entrée analogiques et numériques pour l'analyse d'un signal, l'oscilloscope à signaux mixtes offre l'avantage distinct de déterminer efficacement la cause fondamentale d'un problème en exploitant ses capacités supérieures de déclenchement et de haute résolution, ce qui en fait l'appareil de choix pour le débogage de circuits numériques, par exemple. L'architecture de fonctionnement unique de l'oscilloscope numérique à échantillonnage est telle qu'un signal est échantillonné avant toute atténuation ou amplification. Ayant déjà été converti à une basse fréquence, cet appareil utilise sa combinaison d'un amplificateur à bande passante plus faible et sa capacité à traiter simultanément plusieurs formes d'ondes pour fournir une fonction haute fréquence. Cela signifie que l'oscilloscope numérique à échantillonnage peut capturer avec précision des signaux dont les composantes de fréquence sont beaucoup plus élevées que la fréquence d'échantillonnage typique de l'oscilloscope.

Choisir le meilleur oscilloscope pour vous

N'oubliez pas que le choix d'un de ces appareils ne dépend pas seulement de ses spécifications individuelles, mais aussi de votre profession, des types de signaux que vous mesurerez, du nombre de signaux que vous devrez mesurer en même temps, des circonstances dans lesquelles vous les examinerez et de l'objectif ultime de cette opération. Les oscilloscopes numériques sont généralement de petits appareils portables qui offrent à la fois des capacités de stockage de données et d'impression.

Bien qu'il y ait une liste exhaustive de fonctions et de caractéristiques à garder à l'esprit, l'une des considérations les plus fondamentales est la facilité d'utilisation. Que vous soyez physicien, ingénieur, technicien automobile, travailleur de la santé ou électricien, vous devrez vous fier à l'appareil pour obtenir des lectures électriques précises pendant la conception, le développement ou les procédures de diagnostic. Parce qu'il est important de trouver un équilibre entre la simplicité et la performance, de nombreux oscilloscopes numériques offrent une variété de façons de les utiliser. La plupart des oscilloscopes numériques ont des dispositions similaires en face avant avec des commandes verticales, horizontales et de déclenchement dédiées. Bien que numériques dans l'ensemble, leurs boutons de commande de style analogique peuvent simplifier le processus de réglage fin et de mise à l'échelle de vos lectures de signaux.

Etant donné qu'un oscilloscope ne peut être aussi précis que les données qui y sont entrées, une sonde de mesure fiable est importante. Une bonne pointe de sonde assurera l'intégrité et la précision globales du signal lors de la prise de mesures.

Il est également extrêmement important de vous assurer que votre appareil de choix dispose d'une bande passante adéquate, car l'outil ne pourra pas résoudre les changements de haute fréquence avec une bande passante limitée. Une largeur de bande plus élevée est directement proportionnelle au niveau de précision de reproduction d'un signal donné.

Enfin, tenez compte du temps de montée de l'appareil, car il s'agit d'une mesure essentielle pour déterminer avec précision les détails des transitions rapides d'un signal d'un niveau à un autre.

L'utilisation d'un oscilloscope numérique

La prévalence des oscilloscopes numériques ne s'est pas beaucoup affirmée avant les années 1980 avec l'invention du premier appareil de ce type par Nicolet Test Instrument de Madison, Wisconsin. Ce premier appareil était un convertisseur analogique-numérique à basse vitesse principalement utilisé pour les vibrations et les analyses médicales.

Le premier oscilloscope numérique à haute vitesse a été inventé en 1985 par Walter LeCroy, fondateur de LeCroy Corporation. Rebaptisée Teledyne LeCroy en 2012, l'entreprise est aujourd'hui l'un des trois plus grands fabricants d'oscilloscopes numériques.

Les oscilloscopes numériques, y compris les modèles portatifs et basés sur PC, sont les outils dominants pour le diagnostic et le suivi des anomalies de signal.