Добро пожаловать в справку программы Oscillograph Pro V1.3

По любому вопросу пишите yuriysoft@mail.ru
На сайт: http://goodsoftF.narod.ru

Содержание:

   

Изменения в версиях

v 1.3

О программе

    Программа Oscillograph Pro предназначена для анализа изменений амплитуды во времени, поступающих на вход звуковой карты или из другого источника сигнала (например музыка из Windows). Проще говоря данная программа является осциллографом, к качестве АЦП которого выступает звуковая карта компьютера.

Основные возможности  программы:

Компьютер в лаборатории*.

  Современная измерительная аппаратура давно срослась с цифровыми и процессорными средствами управления и обработки информации. Стрелочные указатели уже становятся нонсенсом даже в дешевых бытовых приборах. Аналитическое оборудование все чаще подключается к обычным ПК через специальные платы-адаптеры. Таким образом, используются интерфейсы и возможности программ приложений, которые можно модернизировать и наращивать без замены основных измерительных блоков, плюс вычислительная мощь настольного компьютера.

  Кроме того, и расширение возможностей обычного компьютера возможно за счет разнообразных программно-аппаратных средств, - специальных плат расширения, содержащих измерительные АЦП (аналого-цифровой преобразователь) и ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь). И компьютер очень легко превращается в аналитический прибор, к примеру, - спектроанализатор, осциллограф, частотомер: , как и во многое другое. Подобные средства для модернизации компьютеров выпускаются многими фирмами. Однако цена и узконаправленная специфика не делают это оборудование распространенным в наших условиях.

  Но зачем далеко ходить? Оказывается, простой ПК в своей конструкции уже содержит средства, которые с некоторыми ограничениями способны превратить его в тот же осциллограф.

  Вы, наверное, зададитесь логичным вопросом - как же в измерениях можно обойтись без АЦП и ЦАП? Никак нельзя. Но ведь и то и другое присутствует почти в каждом компьютере, правда, называется по другому - звуковая карта. А чем не АЦП/ЦАП, скажите, пожалуйста?  Обычная звуковая плата ПК способна воспринимать и преобразовывать сигнал сложной формы в пределах звуковой частоты и амплитудой до 2В в цифровую форму со входа LINE-IN или же с микрофона. Возможно и обратное преобразование, - на выход LINE-OUT (Speakers). Таким образом, вы можете работать с любым сигналом до 20 кГц, а то и выше, в зависимости от звуковой платы. Максимальный предел уровня входного напряжения 0,5-2 В тоже не составляет проблемы, - примитивный делитель напряжения на резисторах собирается и калибруется за 15 минут.

*Источник статьи - Интернет

  Как подключиться к звуковой карте?*

 Здесь нет ничего сложного - к гнезду LINE-IN, с помощью соответствующего штекера. Типичная звуковая плата имеет на панельке всего три гнезда: LINE-IN, MIC, LINE-OUT (Speakers), соответственно линейный вход, микрофон, выход для колонок или наушников. Конструкция всех гнезд одинакова, соответственно и штекеры для всех идут одни и те же. Программа осциллограф будет работать и отображать спектр и в том случае если снимается звуковой сигнал с помощью микрофона, подключенного к своему входу.

  При подключении сигнала к звуковой плате следует соблюдать некоторые предосторожности, не допуская превышения амплитуды выше 2 В, что чревато последствиями, такими как выходом устройства из строя. Хотя для корректных измерений уровень сигнала должен быть гораздо ниже от максимально допустимого значения, что так же определяется типом звуковой карты. Например, при использовании популярной недорогой платы на чипе Yamaha 724 нормально воспринимается сигнал с амплитудой не выше 0,5 В, при превышении этого значения пики сигнала на осциллографе ПК выглядят обрезанными. Поэтому для согласования подаваемого сигнала со входом звуковой карты потребуется собрать простой делитель напряжения (рис.2), кроме того пики напряжения можно убрать регулятором громкости Windows.



  Резисторы подбираются так, чтобы сопротивление R3 было ниже входного сопротивление вашей звуковой карты, оно может составлять значение порядка 20 кОм. Подстроечным резистором напряжение на входе выставляется на нужном уровне, стабилитроны подбираются на напряжения менее 2 В, скажем КС119А - 1,9 В. В случае превышения напряжения сигнала на входе звуковой карты (на резисторе R3) выше нормы, сработает защита - начнется пробой стабилитронов и напряжение не поднимется выше  1,9 В. Можно использовать и другие типы стабилитронов на напряжение 1-1.8 В, но ставить их следует обязательно, иначе вы рискуете своим звуковым входом. Разводка штекера для звуковой платы показана на (рис.3).


*Источник статьи - Интернет

Работа с программой

Общий вид программы
 

 1 - Панель снятия пробы

2 - Панель масштабирования

3 - Панель создания и настройки сетки

4 - Панель инструментов и строка состояния

5 - Экран

6 - Линия графика

7 - Область выделения

8 - Главное меню

 

 

Работа с панелями

    Управление панелями происходит из меню "Панель". Для скрытия/отображения панели кликните на соответствующем пункте меню. Также в меню "Панель" имеются два дополнительных пункта: "Показать все панели" и "Скрыть все панель". Скрытие панелей ведёт к увеличению экрана просмотра.

Как взять пробу сигнала?

Для начала вам необходимо выбрать устройство записи сигнала

Выбор источника сигнала

Источник сигнала выбирается при помощи программы "Громкость". Запустеть её можно так:
    1) В главном меню программы выбрать Инструменты - Регулятор громкости Windows
    2) Пуск - Программы - Стандартные - Развлечения - Громкость  (для русской версии windows)
[регулятор громкости windows]

В меню "Параметры" программы "Громкость" выберите пункт "Свойства", в появившемся окне выберите "Запись", нажмите Ok. Регулятор громкости отобразит устройства, из которых возможна запись. Выберите или "микрофон" для получения пробы с входа звуковой карты, или "Стерео выход" для записи звука из Windows(воспроизводимая музыка). Поставьте требуемый уровень громкости.

--------------

Для того, чтобы взять пробу, надо:

  1. В панели "Проба", в поле длинна выбрать из раскрывающегося списка единицу измерения, в которой вы желаете ввести длину пробы (в начале это или "ТочкиX" Или "Сек").

  2. Введите длину пробы (в итоге длина не должна превышать 5 сек или 44100*5 точкиX)

  3. Нажмите кнопку "Взять пробу" для снятия пробы, или кнопку "Наблюдать" для наблюдения за изменением сигнала (при этом пробы будут браться всё время) - а для остановки нажмите "Остановить"
                Функцией Наблюдения можно воспользоваться только в том случае, если длинна пробы не превышает 1 сек.

Масштабирование

    Программа позволяет плавно масштабировать график как по оси X так и по оси Y (как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения). Для масштабирования воспользуйтесь панелью"Масштаб". Установить флажок "Соблюдать пропорции" для сохранения пропорций при масштабировании.

Выделение части графика

Для начала выберите, по какой оси вам надо выделить отрезок. Выбор типа выделения осуществляется при помощи кнопок , находящихся на панели инструментов.
Существует два способа выделения части графика:

  1. Левой кнопкой мыши кликните в начале отрезка, правой - в конце

  2. Введите интервал выделения (в текущих единицах) в поле "Выделение"

Для более точного выделения по способу 1, увеличьте как можно больше график по той оси, по которой вы хотите выделить. При этом график будет более "растянут", и вы сможете гораздо точнее произвести выделение.

Пример выделения

Сетки

Скрытие и показ сеток

Дли скрытия/показа всех сеток установите или снимите флажок "Показывать сетки" в панели "Сетки".
Дли скрытия/показа одной сетки выберите её в раскрывающимся списке, затем  установите или снимите флажок "Показывать эту сетку".

Создание сетки

Для создания новой сетки:

  1. Нажмите на кнопку "+"

  2. В списке "Тип сетки" выберите нужный тип: Амплитуда (по оси Y) или время (по оси X)

  3. В поле "Разбивать по" введите число в текущих единицах, через которое будут повторятся "линии" сетки

  4. Выберите цвет сетки

  5. С помощью ползунка "Сдвиг" подстройте число сдвига сетки. Для более точной подстройки (при большом увеличении) введите число сдвига в рядом стоящее поле (можно ввести дробные числа)

Например на этом рисунке число сдвига установлено так, что линии сетки проходят точно через нули графика, разбивая тем самым график на отрезки по 1000 Гц

Удаление сетки

    Из списка сеток выберите нужную сетку и нажмите на кнопку "-"

Задание сетки по длине выделения

    Вы можете задать сетку так, чтобы  2 линии сетки установились точно на границах выделения. Для этого:

 

 

 

  1. Выделите область графика по X(или Y) . Для более точного выделения отмасштабируйте экран

  2. Выберите сетку

  3. Нажмите на кнопку "Установить сетку по длине выделения". При этом автоматически устанавливается длинна разбиения и сдвиг сетки

 Примечание: кнопка "Установить сетку по длине выделения" будет недоступна, если область выделена по другой оси, чем задана сетка

 

 

 

Подписи к сетке

  1. Выберите сетку

  2. Поставьте флажок "Подписи к этой сетке"

 

Редактор единиц

Кое что об единицах

    Программа получает сигнал качеством 44100 байт/сек 16 бит. Это значит, что 1 секунда звукового сигнала по размеру составляет 44100 байт, при этом амплитуда изменяется в интервале 16 бит = 2 байта , таким образом амплитуда изменяется в диапазоне от -32767 до +32768.

В программе существует три вида единиц измерения:

  1. Базовые единицы.
        К категории Базовых единиц относятся только две: ТочкиX и ТочкиY. На основе этих единиц создаются все остальные. ТочкиY изменяются в диапазоне от -32767 до +32768.

  2. Стандартные
        В программе созданы стандартные единицы, которые нельзя удалить, это:
        Единицы времени:
                    Сек:   
                        1 сек     = 44100 ТочкиX; 2 сек = 44100*2 = 88200 ТочкиX
                    Гц:    -это обратная единица секунде 1 Гц=Сек -1
                         1 Гц     =1 сек =  44100 ТочкиX ; 2 Гц = 22050 ТочкиX  ;  1000 Гц = 44,1 ТочкиX;  G[ Гц] = 44100 / G [Точки X]

  3. Созданные пользователем

    Единицы времени можно разделить на "Простые" (Сек) и "Обратные" (Гц). Обратные единицы изменяются обратно пропорционально относительно равным им по коэффициенту простым единицам.

Перевод единиц в Базовые

  1. Для простых:   x [ед] = k * x [ТочкиX];  y [ед] = k * y [ТочкиY];

  2. Для обратных: x [ед] =  k / x

где k - это количество ТочекX (ТочекY) в одной единице.

Выбор текущих единиц
 

Для смены текущих единиц нажмите на кнопку  "Единицы измерения", находящуюся на Панели инструментов, или выполните команду главного меню Инструменты - Сменить единицу измерения. В появившемся окне смените единицы.

Создание единиц

Создать новую единицы можно двумя способами:

  1. Из редактора единиц

  2. Задать новую единицу по длине выделения (для единиц амплитуды - это калибровка)

Создание единицы через редактор

  1. Запустите Редактор единиц: В главном меню выполните команду Инструменты - Редактор единиц

  2. Нажмите на кнопку "Добавить"

  3. Выберите тип единицы - "Единица времени" или "Амплитуда"

  4. В поле "Имя единицы" введите название новой единицы (например Вольт)

  5. Сформируйте формулу.
    (например:   0,5  Вольт = 100 ТочкиY  )

  6. Если тип единицы выбран как "Единица времени", и вам необходимо создать обратную единицу, то поставьте флажок "1/n"

  7. Для внесения созданной единицы нажмите на кнопку "Задать", послу чего созданная единица появится в списке единиц.
    Для отмены просто кликните на списке единиц.

Задание единицы по длине выделения

Программа позволяет создавать новые единицы по длине выделения (при этом автоматически устанавливаться строка формулы).

1 способ.

  1. Выделите область графика

  2. Нажмите на кнопку "Задать единицу по длине выделения", находящуюся на панели инструментов

  3. В появившемся окне редактора единиц подкорректируйте (если необходимо) данные и нажмите на кнопку "Задать"

2 способ.

  1. Выделите область графика

  2. Руководствуйтесь обычным правилом создания единиц, но в стадии ввода формулы нажмите на кнопку "Взять по выделению"

Калибровка по амплитуде

Звуковая плата компьютера не содержит каких либо специальных средств предоставления программам сведений об уровни сигнала (амплитуде в вольтах). Поэтому для измерения амплитуды вам необходимо откалибровать сигнал по амплитуде. Это можно сделать путём создания новой единицы. Например:
        Поступил сигнал(рис) и вы точно знаете, что отрезок от a до b по оси y равен 0,5 Вольта. Выделите этот отрезок, и воспользуйтесь функцией программы "Задание единицы по длине выделения". При этом в окне редактора единиц в строку формулы введите :0.5 Вольт = X ед

Удаление единицы

  1. Запустите Редактор единиц: В главном меню выполните команду Инструменты - Редактор единиц

  2. Из списка единиц выберите ту, которую вам необходимо удалить

  3. Нажмите кнопку "удалить"

Методы измерения

Для измерения Амплитуды, Времени(частоты колебаний) в программе существуют следующие методы:

  1. Выделение. Выделите область, которую необходимо измерить, и её длинна в текущих единицах будет показана на панели инструментов.

  2. При помощи курсора мышки. Координаты положения мышки отображаются на панели инструментов

  3. Сетки. Сетки разбивают экран на заранее заданное количество единиц.

Кнопки панели инструментов

Кнопки режима выделения

(Две первые слева) Эти две  кнопки необходимы для указания вида выделения: По оси X или Y

Кнопка установки в середину выделения

(Третья слева)  Если выделена какая-либо область графика, то при нажатии на эту кнопку курсор начала выделения устанавливается в середину текущего выделения

Кнопка Trim

(Четвёртая слева) Если выделена какая-либо область графика, то при нажатии на эту кнопку удаляется всё, кроме выделенной области

Кнопка удаления части

 (Пятая слева)  Если выделена какая-либо область графика, то при нажатии на эту кнопку удаляется выделенная часть.

 

Цветовая схема экрана

Вы можете настроить  цветовою схему экрана, а именно:

Для настройки этих параметров нажмите на кнопку "Настройка цвета" на панели пробы или выполните команду главного меню Инструменты - Настройка цвета. В появившемся окне выберите нужные цвета.

Отображение точек построения

По точкам построения строится линия графика. Если хотите, то можете сделать видимыми эти точки. Для этого:

Для настройки этих параметров нажмите на кнопку "Настройка цвета" на панели пробы или выполните команду главного меню Инструменты - Настройка цвета. В появившемся окне установите флажок напротив надписи  "отображать точки построения" и выберите их цвет

 

 

 

 

 

 

 

Сохранение и загрузка

Что можно сохранить?

Программа позволяет сохранить следующие настройки:

* - автоматически сохраняется при закрытии программы

Как сохранить?

    Для сохранения установок выполните команду главного меню Файл - Сохранить...

В появившемся окне выберите то, сто вам необходимо сохранить и нажмите на кнопку "Ok". Укажите путь к файлу.

Как загрузить?

    Для загрузки установок выполните команду главного меню Файл - Загрузить... . Укажите (найдите) файл программы, из которого надо загрузить установки, после этого откроется окно, в котором вы можете выбрать те установки, которые вам необходимо загрузить и которые содержаться в данном файле.

Сетки и единицы можно объединить с существующими или заменить ими существующие. Выберите нужную вам опцию из соответствующих выпадающих списков.

После выбора загружаемых объектов нажмите на кнопку "Ok"

Используются технологии uCoz