Analitzador visual

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure.
Saltar a la navegació Saltar a la cerca
Analitzador visual
programari
Logotip
Captura de pantalla d'exemple
Tipus Instrumentació virtual (no inclosa )
Desenvolupador Alfredo Accattatis
Última versió VA 2021 de 32 bits
Sistema operatiu Microsoft Windows
Linux via WINE (noapareix a la llista )
Llenguatge C.
C ++
Objecte Pascal
Llengua Anglès
Lloc web www.sillanumsoft.org

Visual Analyzer (VA) és un programari per a sistemes operatius de Microsoft Windows llançat sota una llicència de programari gratuït . VA " virtualitza " la majoria dels instruments de mesura electrònics moderns utilitzant només el maquinari d'un ordinador personal en configuració estàndard (però amb la possibilitat d'utilitzar també maquinari "extern" especialitzat per a l'adquisició de senyals elèctrics). Els principals instruments de mesura implementats inclouen oscil·loscopi , analitzador d’espectre , voltímetre , impedància (requereix maquinari extern), distorsiometro, freqüència , generador de funcions (sense aliasing ) i molts altres.

El maquinari predeterminat per a l'adquisició i generació de senyals és la targeta de so de l'ordinador, que també pot ser externa ( USB ). Per a la pràctica totalitat de les eines implementades, es preveu el càlcul de la incertesa de mesura .

VA funciona amb sistemes operatius de la família LINUX mitjançant el programari WINE .

Història

Escrita íntegrament en C ++ (el 2020 supera el milió de línies de codi), és obra d’una sola persona (Alfredo Accattatis ) i de la col·laboració de tot el món per al seu disseny i desenvolupament.

Escrita a partir del 2002, la versió 1.0 es va publicar aproximadament el 2003 fins arribar ràpidament a la versió 3.0. El programa crida l'atenció de la revista electrònica Elettronica In [1] que al número de desembre de 2003 / gener de 2004 publica un article escrit pel mateix autor titulat " Oscil·loscopi i analitzador d'espectre en PC ". Les versions comencen a succeir-se a un ritme ràpid, gràcies als nombrosos suggeriments d’usuaris ubicats a tot el món. Hi havia molt pocs programes similars a VA en aquell moment (VA va ser potser un dels primers); VA era (i és) lliure i molt poderós; la seva difusió va ser ràpida en els camps amateur, professional i acadèmic. En particular, en aquest últim s'ha estès com un laboratori educatiu de mesures de costos molt baixos.

Arribat a la versió 8, el 2006 el programa va ser objecte d'una tesi titulada " Desenvolupament d'un instrument virtual en temps real per a la generació, anàlisi i adquisició de senyals " per a l'antiga titulació de sistemes en Enginyeria Informàtica de la Universitat de Roma "Tor Vergata "(supervisor prof. Salvatore Tucci i codirector prof. Marcello Salmeri); mentrestant, la revista Nuova Elettronica [2] també s’interessa per VA (ara Nuova Elettronica ha deixat de publicar-se); comença una col·laboració amb l'autor i, al llarg dels anys, s'han publicat nombrosos articles que il·lustren les diverses característiques d'AV, així com la presentació d'una sèrie de kits que amplien considerablement les possibilitats del programa. En particular a la revista n. 232 es presenta el projecte d’un maquinari extern (connectat mitjançant USB) titulat “ Oscil·loscopi i analitzador d’espectre per a PC ”, seguit d’un segon article a la revista n. 233 (kit LX1690-1691-1691B). Posteriorment a la revista n. 238 es va presentar el projecte d’una nova interfície de maquinari per mesurar la distorsió d’un amplificador d’àudio (kit LX1729) i a la revista n. 249 el disseny d’un maquinari (kit LX1746) amb el qual s’afegeix a VA la possibilitat de mesurar la impedància d’un bipol (de qualsevol naturalesa: per exemple, la impedància d’entrada d’un amplificador).

Aquest darrer projecte es va originar en la tesi doctoral titulada “ Instrumentació virtual per a la mesura de magnituds elèctriques i càlcul d’incertesa ” (supervisor Prof. Marcello Salmeri ) publicada el 2010 a la Universitat de Roma “Tor Vergata”; la tesi discuteix nous algorismes per calcular la impedància, descriure el maquinari fabricat específicament i afegir a tots els instruments fets el càlcul de la incertesa de mesura .

En particular, s’inicia una col·laboració duradora amb la Universitat, també a través del GMEE ( Electric and Electronic Measurements Group ) i al Departament d’ Enginyeria Electrònica i el prof. Marcello Salmeri, encara en curs.

Una vegada més, la revista Fare Elettronica [3] està interessada en VA i publica diversos articles de l'autor (n. 22 de novembre de 2006 "V isual Analyzer: un programa de Windows per a la simulació d'instruments de mesura i generació de formes d'ona ", núm. 23 de gener 2007 " Visual Analyzer: la mesura de la resposta de freqüència d'un amplificador d'àudio ").

En l'àmbit acadèmic, Visual Analyzer es va presentar al congrés IMEKO en dues ocasions (IMEKO 2008 i 2009) i va ser objecte d'una publicació (" Un mesurador d'impedància basat en FFT en temps real amb compensació de biaix ", Measurement Elsevier [4] , vol 44, pp. 702-707, gener de 2011) que il·lustra amb detall l’innovador algorisme utilitzat per a la mesura d’impedància.

Els articles, tesis, publicacions i qualsevol tipus de material (inclosos esquemes de maquinari addicionals) es poden descarregar lliurement des del lloc web de l' autor, així com de la versió més recent del programa (lloc en italià i anglès, feu clic a la bandera animada).

Numeració de versions

Les versions del programa s'han numerat des de la 1.0 fins a la versió 9.xx del 2008; a partir d’aquest darrer any, les versions s’han succeït, assignant l’any de publicació com a número de versió, i en el cas de diverses versions publicades el mateix any s’han afegit alguns caràcters suplementaris (per exemple VA 2009 i després VA 2009 HR). Des de la versió del 2009, les versions s’han alternat aproximadament anualment fins a la versió més recent del 2020, que inclou executables de 32 i 64 bits, exemples d’ús, així com exemples de configuració i fitxers d’ajuda sensibles al context. S’hauria de preparar un manual complet en italià.

Funcionalitat

VA implementa les següents eines de mesurament i funcionalitat:

1) Oscil·loscopi, amb detecció automàtica dels paràmetres principals del senyal (freqüència amb creuament zero, mitjana, valor efectiu, factor de cresta, factor de forma, valor efectiu real) i possibilitat en temps real de reconstrucció del senyal a la pantalla (aplicant teorema de mostreig).

2) Analitzador d'espectre, amb representació lineal, logarítmica, d'octava, correlació i càlcul de correlació creuada.

3) Analitzador d'espectre amb freqüències completament arbitràries, aquesta funció molt recent es va introduir abandonant l'anàlisi espectral mitjançant el FFT i utilitzant "bateries" de filtres Goertzel , cosa que permet construir un analitzador d'espectre els components del qual siguin completament arbitraris (amb parells decimals freqüències). Una altra possibilitat ve donada per la possibilitat de visualitzar l'espectre arbitrari així obtingut en superfícies 3D completament en TEMPS REAL i en colors diferenciats.

4) Compensació de la resposta de freqüència, aplicant una corba de resposta arbitrària, definida gràficament, i corbes estàndard A, B, C aplicables també en paral·lel a la personalitzada.

5) Generador de funcions (sense aliasing ) amb la possibilitat de generar formes d'ona predefinides i personalitzades, aquesta última mitjançant una eina que accepta els coeficients del desenvolupament de la sèrie de Fourier o permet una construcció "gràfica" de la pròpia forma d'ona; possibilitat de generació "contínua" i en temps real de la forma d'ona o en bucle al buffer intern de maquinari de la targeta de so o adquisició en general; generador d'impulsos, soroll rosa i blanc amb la possibilitat de seleccionar entre diferents distribucions (gauss, uniforme, t-student); generador d'ona sinusoïdal d'escombrat.

6) Mesurador de freqüència, amb fils de baixa prioritat per al càlcul amb resolució predefinida i càlcul d’incertesa.

7) Voltímetre CA / CC (només CC per a les targetes d'adquisició acoblades en continu) amb detecció del valor efectiu real (RMS veritable), pic, pic-pic, mitjana i nivells en dB.

8) Calibratge d’instruments de tensió (volts, milivolts) o decibels mitjançant procediment automàtic i guardats en un fitxer. El calibratge és "lineal" en el sentit que es realitzarà la lectura d'un valor d'incertesa coneguda; l'instrument suposa que hi ha una relació lineal per a tota l'escala de mesura. S’aplicarà al voltímetre, a l’oscil·loscopi i a l’analitzador d’espectre

9) Filtres digitals: és possible inserir una sèrie canònica de filtres digitals (pas baix, pas alt, eliminació de banda, osca, osca inversa, "allpass", díode, eliminació de components continus) al senyal "camí" per dur a terme mesures sobre els senyals filtrats; capacitat d’enviar el senyal filtrat en temps real.

10) Captura de senyal de domini de temps i freqüència amb impressió i estalvi; possibilitat de capturar pantalles gràfiques i guardar dades en format text i gràfic al porta-retalls.

11) Captura de senyals amb llindar i preadquisició, il·limitada en el temps.

12) Medidor de distorsió (THD, THD + noise) amb algorisme de captura i compensació del THD de la targeta d'adquisició.

13) Detecció automàtica de la resposta en freqüència dels dispositius mitjançant l’ús automàtic de (1), (2) i (4) (per exemple, detecció de la resposta en freqüència d’un amplificador o d’un sistema de megafonia).

14) Mesura d’impedància ZRLC (resistència, capacitat, inductància, part real i imaginària, angle de fase) amb possibilitat de visualització gràfica de la impedància (vectorscopi), avaluació de la incertesa de les mesures, mitjana infinita, càlcul d’incertesa amb mètodes estadístics, procediment d’autocalibratge / calibratge, mesurament del domini de temps i freqüència amb adquisició del gràfic i possibilitat d’estalvi, configuració de la resistència de referència i tolerància relativa, ús de sèries i models paral·lels, càlcul del factor Q i D, posada a zero manual, autodeterminació dels nivells de senyal. Aquesta és una de les poques eines que no poden funcionar sense una targeta de maquinari dedicada; el projecte complet es pot trobar a la revista Nuova Elettronica. 249

15) Cepstrum d'un senyal, és a dir, la possibilitat de calcular el "cepstrum" d'un senyal en temps real.

Nota

  1. ^ Elettronica In - Revista mensual de disseny electrònic - Notícies científiques - Notícies tecnològiques , a Elettronica In . Consultat el 23 de setembre de 2020 .
  2. ^ (EN) New Electronics , a archive.org. Consultat el 23 de setembre de 2020 .
  3. ^ Visual Analyzer , a Fare Elettronica . Consultat el 23 de setembre de 2020 .
  4. ^ (EN) Alfredo Accattatis, John Wise i Franco Giannini, Un mesurador d'impedància basat en FFT en temps real amb compensació de biaix , a Measurement, vol. 44, núm. 4, 1 de maig de 2011, pp. 702-707, DOI : 10.1016 / j.measurement.2011.01.008 . Consultat el 23 de setembre de 2020 .

Altres projectes

Enllaços externs

Programari lliure Portal de programari lliure : accediu a les entrades de Viquipèdia relacionades amb programari lliure