Сучасні
портативні осцилографи та їх використання як реєстраторів
геофізичних сигналів.
Деякі
зарубіжні фірми випускають портативні комбіновані прилади, що поєднують
цифровий осцилограф і мультиметр. В залежності від товарного знака їх можуть
називати осциллоскопа (Oscilloscope), скопметрамі (ScopeMeter), мультіскопамі
(MultiScope), графічними мультиметра або просто портативними
осцилографами. Прилади мають графічний рідкокристалічний екран,
автономне живлення, невелика вага і компактні розміри. Це дає можливість
використовувати їх, за деяких умов, як польових реєстраторів
геофізичних сигналів. Можливі вимірювання як безперервних (гармонічних), так
та імпульсних (перехідних) процесів і фіксації їх на екрані для детального
розгляду. Багато хто з осцилографів мають пам'ять на кілька екранів і
інтерфейс зв'язку з комп'ютером, що дозволяє зберігати і переписувати дані
для подальшої обробки. Нижче даний огляд моделей одне і двох-канальних
портативних осцилографів, представлених на російському ринку, з вибірковими
характеристиками:
Таблиця1.
Характеристики 1-канальних портативних осцилографів
Виробник
модель
Velleman
HPS-40
Metex
MS-2000
Metex
MS-1280 (L)
SUMMIT
DMM-740
BeeTECH **
700
BeeTECH **
70
ST & T
G7 (G9)
Смуга пропускання, МГц
5
2
5
1
5
0,2
0,7 (0,5)
Число каналів
1
1
1
1
1
1
1
Розмір екрана, пікс.
192х112
200x200
128x128
160x240
160x160
128x64
128x128
Верт. Відхилення, dV/справ.
5мВ ... 20В
0,1 В ... 100В
0,5 В. .. 50В
*
10мВ ... 200В
0,1 ... 600В
0,5 ... 500В
Развертка, dt/справ.
50НС ... 1ч
2мкс ... 2с
800нс ... 26мс
1мкс ... 5с
0,25 мкс ... 2с
10мкс ... 1с
1мкс ... 10с
Довжина запису, точок/канал
256
*
*
512
256
*
*
Пам'ять, екранів
2
*
*
8
15
15
8
Зовнішній запуск
-
-
-
-
-
-
-
Курсори або маркери
+
+
+
*
+
-
-
Зв'язок RS-232 (ПЗ)
+
+
-
-
+
+
+
Генератор сигналів
-
-
1Гц ... 10кГц
-
3Гц ... 78кГц
1 ... 20кГц
-
Час автон. роботи, час
до 20
*
*
3,5
8 (6)
6
*
Тип батареї
NiCd (5хAA)
4хNiMH
*
NiCd (6хАА)
NiCd (6хАА)
6хАА
аккум.
Габаритні розміри
220х105х35
207х97х50
*
220х100х52
210х107х56
210х107х56
*
Вага, кг
0,45
0,65
*
0,5
0,8
0,8
0,6
Примітки: * --
немає даних.
** Графічним
мультиметром BeeTECH 70 і 700 відповідають ідентичні моделі WENS (Корея), і
вироблені фірмою Voltcraft (Німеччина) моделі GDM-705 і DMM-750. Загальний
недолік - погана робота з не гармонійними (імпульсними) сигналами: дуже
не стійкі запуск, відсутність курсорні вимірювань при захопленні екрану.
Таблиця 2.
Характеристики 2-канальних портативних осцилографів
Виробник
модель
FLUKE
123 (124)
FLUKE
192-199
Tektronix
THS720-730
Protek
S2401 (05)
EZ
Digital (LG)
OS-310M
Metex
DG
Scope
Aktakom
ACK-4201
Портативні
осцилографи
Смуга пропускання, МГц
20 (40)
60-200
100 (200)
1 (5)
100
20
5 (?)
Число каналів
2
2
2
2
2
2
2
Розмір екрана, пікс.
240х240
320х240
320х240
132x128
320x240
320x240
128x64
Верт. Відхилення, dV/справ.
5мВ ... 500В
5мВ ... 100В
5мВ ... 50В
0,5 В. .. 500В
1МВ ... 5В
5мВ ... 2В
0,1 В ... 5В
Развертка, dt/справ.
10нс ... 1хв
5нс ... 2мин
5нс ... 50с
1мкс ... 5с
5нс ... 5с
50НС ... 2с
0,5 мкс .. 0,2 с
Довжина запису, точок/канал
512
1000
2500
512
2048
*
до 8000
Пам'ять, екранів
10 (20)
10 +100 авто
10
16 Етал.
10
*
*
Зовнішній запуск
опція
+
+
+
+
-
+
Курсори або маркери
- (+)
+
+
-
+
+
+
Зв'язок RS-232 (ПЗ)
+
+
+
+
+
+
+
Генератор сигналів
-
500Гц (3В)
-
-
1кГц (0,5 В)
-
-
Додаткові опції
Згладжування сигналу
Мат. обробка
вимірювання потужності (Р)
тахометр
Математика, принтер
8-кан. лог. аналізатор
2-канал. Частотоміри
Час автон. роботи, час
4 (7)
4
2
4
до 1,5
*
*
Тип батареї
NiCd,
NiMH
NiMH
NiCd
NiMH
NiCd
(12В)
NiMH
6хАА
Габаритні розміри
232х115х50
250х169х64
217х177х51
195х90х40
180х255х67
250х146х60
200х90х55
Вага, кг
1,2
2
1,5
0,3
2
2
0,75
Примітки: * --
немає даних.
Варіанти
використання:
1)
Малоглубінная сейсмостанція.
Найбільш добре
підходять для цих цілей 2-канальні осцилографи фірми FLUKE (120 і 190-серій)
EZ Digital OS-310M і Tektronix (серія THS700). Вони мають зовнішній запуск,
який можна використовувати як "відмітки моменту" (ОМ), гарну
чутливість і програмне забезпечення, що дозволяє зберігати і
імпортувати отримані сейсмограмою в інші аналітичні програми. У
надалі можлива компонування і конвертація даних в стандартні сейсмічні
формати (SEGY, SEG-2). Якщо у осцилографа є 2 каналу, але без зовнішнього
запуску, то один канал можна використовувати як вимірювальний, друга в якості
ОМ. Це моделі FLUKE 120-серії (без кабелю ITP120), Metex (DG Scope 20MHz),
Protek S2401-S2405.
Використання
одноканальних осцилографів, як Velleman HPS, BeeTECH, Voltcraft та ін, без
зовнішнього запуску, досить проблематично. Можна спробувати завести на один
канал і сейсмопріемнік і отметчік моменту, здатний виробити короткий
імпульс запуску початку вимірювань, що не впливає на подальший процес реєстрації
хвильового поля. В крайньому випадку, можна скористатися "ручним" запуском, при
зниження точності вимірювань. Все це можливо при гарній роботі приладів з
імпульсними сигналами та надійному запуску, що не завжди виконується для
"простих" графічних мультиметри. Для ряду моделей (Protek, Metex
MX) мають невисоку чутливість, знадобиться додатковий підсилювач.
Загальний недолік таких систем реєстрації полягає в тому, що портативні
осцилографи не можуть накопичувати сигнал (крім OS-310M). З огляду на невелику глибину
дослідження, це можна вважати не критичним. Інший недолік - невелика
пам'ять для зберігання даних: доведеться або задовольнятися найпростішої
інтерпретацією в полі, або постійно копіювати результати в ноутбук (при
наявності інтерфейсного кабелю, ПЗ).
2)
Електророзвідувальні приймач-реєстратор.
Постійний струм.
За наявності неполярізующіхся електродів, скопметром можна проводити зйомку
методами опорів на постійному струмі і природного поля (ЕП), як у
режимі осциллоскопа, так і в режимі мультиметра. У режимі осцилографа зручно
досліджувати викликану поляризацію (ВП).
Змінний струм.
Осцилографування дозволяє проводити дослідження практично всіма методами
електророзвідки на змінному струмі: ПЕЕП, ПЕМП, методи опорів на низькій
частоті, індукційні методи; при наявності 2 каналів, можливі імпедансний,
фазові і вимірювання дійсних і уявних компонент електромагнітного поля
(МТЗ, ЧЗ, ДДЗ). При смузі пропускання осцилографа більш 1МГц доступні
спостереження за перехідними процесами несталих сигналів (МПП, ЗС).
У деяких
випадках, при недостатній чутливості, може знадобитися додатковий
підсилювач сигналу (широкосмуговий, або з необхідною фільтрацією).
3) Інші
застосування.
Маючи достатньо
високий вхідний опір, портативні осцилографи добре узгоджуються з
різними геофізичними датчиками (електричними, магнітними,
акустичними), що обмежує їх застосування у складі геофізичної
апаратури тільки фантазією виконавця і ціною. Хороші моделі осцилографів
володіють високою вартістю, однак вона у багато разів менша за ціну
спеціалізованої геофізичної апаратури, що випускається невеликими партіями
під конкретне застосування. Приміром, скопметр FLUKE 190-серії в режимі
електронного самописця (TrendPlot), може з успіхом замінити 1-канальний
цифровий каротажної реєстратор: тут сигнал з сельсин датчика (відмітка
глибини) подається на один канал осцилографа, а вимірюється сигнал на іншій.
При дискретизації 10см здійснимо каротаж більш ніж 2,5 п.км свердловини з
збереженням результатів в пам'яті приладу, які потім можна переслати в
комп'ютер.
Список
літератури
Для підготовки
даної роботи були використані матеріали з сайту http://geo.web.ru/
