เครื่องมือและการวัด

ขอบเขตคำนวณอัตโนมัติทำให้ค่าบนจอเปลี่ยนได้

คำนวณค่าเฉลี่ยและค่าประสิทธิผลของระเบียนเต็มเทียบช่วงทำงาน พร้อมตรวจการซูม สถิติสะสม และเกณฑ์ข้ามระดับ

ค่าเฉลี่ยบนหน้าจออาจเปลี่ยนแม้ใช้รูปคลื่นไฟล์เดิม เพราะการวัดอัตโนมัติเลือกคำนวณคนละช่วงเวลา หากระเบียนมีทั้งช่วงพักและช่วงทำงาน ตัวเลขจากทั้งระเบียนจะตอบคนละคำถามกับตัวเลขเฉพาะช่วงทำงาน บทนี้ใช้แรงดันสี่เหลี่ยมสมมติที่คำนวณด้วยมือได้ เพื่อแยกขอบเขตการคำนวณออกจากการเปลี่ยนสัญญาณจริง

ขอบเขตวัดเป็นส่วนหนึ่งของนิยามผล

ข้อมูล HTML ของ Tektronix ระบุการเลือกขอบเขตวัดจากหน้าจอ เคอร์เซอร์ เวลา และเงื่อนไขอื่นในรุ่นที่รองรับ รวมถึงการกำหนดร่วมหลายการวัดหรือเฉพาะรายการ จึงต้องตรวจว่าค่าที่กำลังอ่านใช้ขอบเขตใด ไม่สมมติว่าซูมแล้วทุกค่าจะคำนวณเฉพาะส่วนที่มองเห็น หรือว่าค่าทุกแถวบนจอใช้ประตูเวลาเดียวกันเสมอ

การวัดค่าเฉลี่ยต้องมีทั้งปริมาณที่นำมาเฉลี่ยและช่วงที่ถ่วงเวลา หากรวมช่วงพักเป็นศูนย์นาน ค่าเฉลี่ยจะต่ำกว่าเฉพาะช่วงทำงานโดยถูกต้องตามคณิตศาสตร์ ไม่ใช่เครื่องอ่านน้อยผิดปกติ ในทำนองเดียวกัน ค่าสูงสุดอาจไม่เปลี่ยนเมื่อย้ายขอบเขตถ้ายังครอบคลุมยอดเดิม จึงต้องดูชื่อปริมาณและช่วงวัดคู่กัน ไม่คาดว่าทุกค่าควรเปลี่ยนในทิศเดียวกัน

ภาพอธิบาย 1ขอบเขตเป็นส่วนของผลวัด
  1. ชื่อปริมาณ

    เฉลี่ย ค่าประสิทธิผล หรือเวลาพัลส์

  2. ขอบเวลา

    กำหนดช่วงเริ่มและสิ้นสุดที่คำนวณ

  3. เกณฑ์และสถิติ

    ตรวจระดับอ้างอิงกับการสะสมผลเก่า

  4. รายงานคู่กัน

    ตัวเลขต้องมีนิยามและขอบเขตกำกับ

ระเบียนเดียวกันให้หลายค่าที่ถูกต้องเมื่อคำถามต่างกัน

ตัวอย่างสมมติ: ห้าโวลต์สองมิลลิวินาทีในระเบียนสิบมิลลิวินาที

กำหนดระเบียนยาว 10 ms มีแรงดัน 5 V คงที่ระหว่าง 3 ถึง 5 ms และเป็น 0 V ช่วงที่เหลือ โดยละเวลาขอบเพื่อให้คำนวณตรง ค่าเฉลี่ยทั้งระเบียนคือ (5 × 2 + 0 × 8) ÷ 10 = 1 V ส่วนค่าประสิทธิผลรวมส่วนกระแสตรงคือรากที่สองของ (5² × 2 + 0² × 8) ÷ 10 เท่ากับรากที่สองของ 5 หรือประมาณ 2.236 V

ถ้ากำหนดขอบเขตเฉพาะ 3 ถึง 5 ms ซึ่งเป็นระดับ 5 V ทั้งช่วง ค่าเฉลี่ยและค่าประสิทธิผลรวมส่วนกระแสตรงต่างเท่ากับ 5 V การที่ตัวเลขจาก 1 หรือ 2.236 เปลี่ยนเป็น 5 V จึงอธิบายได้จากการเลือกข้อมูล ไม่ต้องมีแรงดันต้นทางเพิ่ม การเปรียบเทียบควรใช้ระเบียนหยุดเดียวกันเพื่อแยกผลของประตูเวลาออกจากความเปลี่ยนแปลงระหว่างการรับข้อมูล

ขยายประตูเข้าไปในช่วงพักได้อีกคำตอบหนึ่ง

ถ้าเลือกช่วง 2 ถึง 6 ms จะมีระยะรวม 4 ms โดยอยู่ที่ 5 V สองมิลลิวินาทีและศูนย์อีกสองมิลลิวินาที ค่าเฉลี่ยคือ 10 ÷ 4 = 2.5 V ส่วนค่าประสิทธิผลรวมส่วนกระแสตรงคือรากที่สองของ 50 ÷ 4 หรือประมาณ 3.536 V ทั้งสามประตูให้ค่าต่างกันอย่างถูกต้องภายใต้สัญญาณเดียวกัน จึงควรเขียนขอบเขตในชื่อผลหรือคำอธิบายใกล้ตัวเลข

ต้องแยกค่าประสิทธิผลแบบรวมส่วนกระแสตรงจากแบบหักค่าเฉลี่ยออก หากคำนวณเฉพาะส่วนแปรผันของระเบียนเต็ม ค่า RMS ของส่วนแปรผันจะเป็นรากที่สองของ 5 − 1² = 2 V แต่ในประตูที่แรงดันคงที่ 5 V ส่วนแปรผันเป็นศูนย์ตามแบบจำลอง การใช้ชื่อย่อ RMS โดยไม่ตรวจนิยามเมนูอาจทำให้เข้าใจว่าค่าที่ต่างเป็นความผิดของเครื่องทั้งที่วัดคนละปริมาณ

ภาพอธิบาย 2สามประตูของพัลส์สมมติ
  1. ทั้ง 10 ms

    เฉลี่ย 1 V; RMS √5 ≈ 2.236 V

  2. ช่วง 3–5 ms

    เฉลี่ย 5 V; RMS 5 V

  3. ช่วง 2–6 ms

    เฉลี่ย 2.5 V; RMS √12.5 ≈ 3.536 V

  4. สัญญาณเดิม

    ค่าต่างเพราะเวลาเลือก ไม่ใช่แรงดันเพิ่ม

5 V นาน 2 ms ในระเบียน 10 ms; ละเวลาขอบและใช้ RMS รวมส่วนกระแสตรง

ประตูที่ตัดขอบอาจทำให้การวัดเวลาใช้ไม่ได้

การวัดคาบหรือความกว้างต้องมีขอบคู่ที่อัลกอริทึมต้องใช้ หากเลือกประตูอยู่กลางยอดราบ จะไม่มีขอบสำหรับวัดความกว้างครบ แม้ค่าเฉลี่ยยังคำนวณได้ตามปกติ เครื่องอาจแสดงว่าไม่มีผลหรือใช้กติกาขอบเขตของตน ต้องอ่านสถานะ ไม่เปลี่ยนผลที่ไม่มีให้เป็นศูนย์ และไม่ถือว่าแถวอื่นมีตัวเลขจึงแปลว่าทุกการวัดในประตูสมบูรณ์

ระดับอ้างอิงแบบเปอร์เซ็นต์อาจเปลี่ยนตามส่วนข้อมูลที่ใช้ประเมินฐานและยอด หากประตูตัดฐานออก อัลกอริทึมอาจหาแอมพลิจูดต่างจากระเบียนเต็มได้ ให้ตรวจว่าระดับอ้างอิงคงที่หรือคำนวณใหม่ และถ้าจะเปรียบเทียบเวลาให้ใช้เกณฑ์เดียวกันอย่างมีเหตุผล การเปลี่ยนประตูจึงกระทบได้ทั้งชุดจุดที่จะวัดและนิยามระดับที่ใช้หาจุดข้าม

สำหรับข้อมูลสุ่มตัวอย่างจริง ต้องระบุการรวมจุดปลายประตูด้วย โดยเฉพาะประตูสั้นที่มีจุดน้อย การรวมจุดที่ตรงขอบพัลส์เพียงหนึ่งจุดอาจเปลี่ยนค่าเฉลี่ยได้ สัญญาณสี่เหลี่ยมในตัวอย่างคำนวณแบบถ่วงตามระยะเวลาต่อเนื่อง เมื่อเทียบกับไฟล์จริงจึงควรตรวจเวลาตัวอย่างและนิยามประตูของโปรแกรม ไม่คาดให้ทศนิยมตรงโดยละรายละเอียดนี้

สถิติสะสมอาจผสมหลายขอบเขตโดยไม่ตั้งใจ

ถ้าเปิดค่าเฉลี่ยสะสมของการวัดหลายระเบียนอยู่ ต้องตรวจว่าเปลี่ยนประตูแล้วเครื่องรีเซ็ตสถิติหรือไม่ หากผลเก่ากับใหม่ผสมกัน ค่ากลางที่เห็นอาจไม่ตรงกับประตูใดเลย การเริ่มสถิติใหม่หลังเปลี่ยนคำถามช่วยป้องกันการผสมนี้ แต่ควรเก็บผลชุดก่อนแยกไว้เพื่อเปรียบเทียบ ไม่ลบหลักฐานโดยไม่มีบันทึก

ในงานหลายช่อง ให้ตรวจว่าประตูเดียวอ้างเวลาเดียวกันจริงและมีข้อมูลครบทุกช่อง อย่านำค่าเฉลี่ยแรงดันช่วงทำงานไปคูณค่าเฉลี่ยกระแสทั้งระเบียนแล้วเรียกเป็นกำลังเฉลี่ยโดยอัตโนมัติ การคำนวณกำลังที่สัมพันธ์ตามเวลาต้องใช้ข้อมูลที่จับคู่และวิธีเฉลี่ยที่ถูกต้อง ตัวอย่างแรงดันในบทนี้ยังไม่มีข้อมูลกระแสจึงไม่ให้ค่ากำลัง

รายงานชื่อปริมาณ ขอบเวลา จุดอ้างอิง การรวมส่วนกระแสตรง และสถานะสถิติพร้อมค่า เช่น เฉลี่ยระหว่าง 3–5 ms ได้ 5 V ในสัญญาณสมมติ เมื่อผู้อื่นใช้ประตูเดียวกันจะตรวจซ้ำได้ทันทีโดยไม่เดาจากภาพซูม การกำหนดขอบเขตอย่างชัดเจนทำให้การวัดอัตโนมัติช่วยประหยัดเวลาและยังรักษาความหมายของผลที่ต้องการสื่อ

แหล่งอ้างอิงและอ่านเพิ่มเติม

เรียบเรียงคำอธิบายและตัวอย่างขึ้นใหม่จากหลักการในแหล่งข้อมูลต่อไปนี้

  1. 6 Series MSO · Tektronix

อ่านต่อเรื่องใกล้กัน

ถามเรื่องหนังสือ ตะกร้า