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HS系列USB数据采集卡、深度分析(包括HS3、HS4、HS5、HS6系列)


HS4、HS6四通道便携式USB数据采集卡

 

连接计算机USB3.0 2.0或USB 1.1


 

HS4是一款便携式的多功能的USB数据采集卡 (它还包括:数字多用表,数字存储示波器,频谱分析仪和瞬态记录仪).作为一款四通道的USB数据采集卡,它的具体指标为1~~1000M采样每秒,可变分辨率的调节范围是12-16位,每个通道的存储深度都是128K或256MB ,HS4是全球第一款不需外接电源,由USB3.0 2.0或USB1.1与计算机相连的四通道便携式USB数据采集卡。

 

HandyscopeHS4支持即插即用,中文的软件界面让用户一目了然,自动设置功能使无经验的用户在几分钟内完全掌握该数据采集卡的使用,非常方便。

 

概要

 

HS4只要与标准的个人计算机或笔记本电脑相连,它就能实现多种测量测控的功能。而且它所提供的每个测量测控功能通常情况下都必须有一台独立的仪器来实现。但HS4却能集这些功能于一身。HS4的应用范围包括:高速信号的测量,例如串行数据通信,频率调整,TV信号;也用作低频信号的测量,例如工业产品制造,办公自动化(影印机,电话交换机),传感器测量,输电主干线电压测量,发动机启动电流测量,以及低速运行过程(例如:温度、压力、湿度)音频分析,震动测量(例如:机械加工、建筑构造)趋势测量和信号的失败贞的测量等等。

 

软件

 HS4除了有过硬的硬件质量外(50M赫兹的采样速率,输入电压的范围是0.2到80伏特,可变分辨率从12位到16位,每通道都具有128K字节的存储深度和完善的触发功能)HandyscopeHS4还有一个功能强大的软件包。综上所述,在同样价位和功能的测量测试产品中,HS4是目前全球销售最好的产品。HS4的软件是面向对象的并且内嵌了防干扰的选项,还有更胜一筹的功能就是图形调节用鼠标就能完成,用户也能拖动X轴Y轴的滚动条,动态的增加或缩小图形大小。


 

  仪器设置

 

HS4软件最实用的一个方面是“软件仪器”例如:示波器和频谱分析仪的相互关联性。当示波器的输入灵敏度被改变时,频谱分析仪(伏特计)的显示也随之改变。交叉线的扩展性,值得注意的一点是软件自动更改交叉线的选项,尽管交叉线是以数字方式输入的。例如交叉线的值为真,则RMS的值被确定。 此外,仪器设置结果能以文件的形式无限制的存储到磁盘,并且设置文件能被仪器的操作软件方便的读取,快速的完成仪器的各种参数设置,从而立即进行测量工作。避免用户的重复劳动,节省保贵的时间。

 

触发

 

除基本触发功能以外,HS4还有窗口触发功能,当得到的信号是在窗口之外,用触发窗口触发功能,触发能瞬态发生,结合自动存盘功能,很容易测量电压差及峰值,但这种情况偶尔发生。

UPS(不间断电源)的维修人员经常用HS4带电测量主输电线路的电压(公共输电网络的电压),在开始测量之前必须先设置UPS电压的最大值和最小值。当主输电线路被切断或者电压变得太高,此时仪器被触发,触发与自动存盘功能一起使用。测量结果能被自动保存到磁盘并且再次自动开始测量。在特定的时间之后HS4将检查UPS对输电干线电压峰值的响应。

 

通过这种方式能方便的判断UPS是否处于正常的工作状态。

 输入范围

 HS4的全部增益和偏移校准是由软件控制完成的,数字调节取代了机械电位器调节,所以增益和偏移分辨率能调节的非常准,最小的输入值是200毫伏,最大的输入值是80伏。

 

分辨率

 

HS4的分辨率从12位到16位。

 

分辨率

信噪比

级别

最大采样频率

百分比

 

 

 

 

 

12

72dB

4096

50MHz

0.024%

 

 

 

 

 

14

84dB

16384

3.125MHz

0.0061%

 

 

 

 

 

16

96dB

65535

195.3125MHz

0.0015%

 

 

 

 

 

 

在高分辨率的情况下完成快速测量是可能的,当信号的动态变化范围比较大时,高分辨率能较好的完成测量。例如,如果用户想测量一个2毫伏的正弦波干扰,振幅是10伏,当用12位分辨率测量时不是很充分,若用16位分辨率测量这个干扰信号,将能获得很好的测量效果。

 

动态链接库和专业软件

 

HandyscopeHS4的DLL已经发行了,并且有一些例子程序(源码是用Delphi ,C++, CVI,VB,VB.net,C#

 

Mathlab编写的)有了这些资料用户能很容易的编写自己的应用测量程序。DLL也可以应用

 

在其它的开发环境中,例如Dasy-lab和Labview。

 

HandyscopeHS4的软件硬件都是由TiePie公司在荷兰独立设计、研发,制造的,因此TiePie的工程师们能根据用户的需求快速的做出调整。此外,用户能从internet网上免费的下载DLL

 

及更新的软件,下载网址是http://www.pc17.com.cn或http://www.tiepie.com。

 

数据输出

 

测量的数据能很容易的传送到电子表格中,输出的数据能以ASCII码的格式给出,所以HS4的数据能用电子表格程序读写,仪器的所有设置也都能保存到设置文件中(在Windows操作系统中,设置文件的扩展名为.INF)仪器通过读取设置文件,来完成参数的设置,以便立即开始测试,另外测量的数据都能以文件(ASCII码或二进制)的形式保存。测量的数据文件中包括仪器参数的设置信息,如果文件以ASCII码的编码方式保存,那么将很容易被其它程序读取。

 多于四通道的测量

 一台标准的个人计算机或笔记本电脑上最多能连接127台HS4,因此最多能同时测量508个通道,在这种情况下必须将其中的一台HS4设为主机,其余的是从机。

 

 


文档

 测量的信号可以用文档说明,每次打印输出注释说明也能打印,例如,可以把公司名称、地址放到注释文本中,有240个字符空间说明测量的技术指标,打印的黑白图形用彩色打印机也能支持。

 

综合说明

 

HandyscopeHS4是一种便携小巧的测量仪器,如今许多人都有笔记本电脑并且希望用一种小巧的,集多种功能于一身的仪器来完成所有测量工作(代替那种功能单一的示波器,频谱分析器,瞬态记录仪和电压表),HS4正好能满足用户的这种需求。此外,仪器的连接和拆卸方便性也很重要。大部分测量仪器不会每天都使用,而且仪器的参数设置也有很多种可能性,仪器的各种参数设置可以保存到扩展名是set的文件中,用户通过读取set文件能方便快捷的完成参数设置,开始测量工作,即使是一个新用户通过这种方式也能完成一个复杂的测量。此外测量结果的一个副本能被方便的输出到磁盘,而且这种文件也能被电子表格程序能读取。

 

软件和硬件的升级

 

HandyscopeHS4可以多次配置硬件,硬件结构被通用串行总线端口控制。这样除了软件更新以外的更新是可能的。用户能了解到最新的硬件资讯。 硬件和软件的更新都能免费从我们的网站www.tiepie.nl下载。

 

外形尺寸

 

HS4的尺寸(25x170x140mm)。HS4只有25毫米高度,手掌大小,因此携带方便。而且不需外接电源(从USB口取电),通过USB线与笔记本电脑相连可以在任何地方使用。

 

USB端口

 

HS4通过USB口连接到个人计算机上,支持USB2.1和1.1,因此它可以在早期的计算机上使用。HS4配备的USB2.0能提供很高的数据传输率。

虚拟仪器

 

TiePie是全球制造和销售虚拟仪器超过17年的少数制造商之一。

 

性能价格比

 

HS4是性能价格比最高的测量仪器。

 

结论

 

TiePie是全球唯一制造低功耗的“高速”和“高分辨率”的四通道数据采集仪器,并且它有完善的软件功能。因此,你可能知道HS4是集多种先进技术于一身的测量仪器,用户只要连接电缆就可以开始测量了。此外HS4的测量数据被高速(50贞/秒)的传送到计算机,能给用户“动态测量”的感觉,同时在软件开发方面也具有雄厚的实力(TiePie在基于计算机的测控仪器领域有十七年的丰富经验),与全球的许多国家都有合作(我们的仪器销往全球七十多个国家和地区)。

 

 

 

HS4的软件详细说明

 

示波器

 

显示通道

CH1, CH2, CH3, CH4

 

 

显示模式

 

遮盖模式

开/关

平均值模式

1到256的平均值

数学模式

CH1…4 + CH1…4,CH1…4 - CH1…4

极性

正常的,颠倒的

 

 

垂直位置设置

±200mV, ±400mV, ±1V, ±2V, ±4V, ±10V, ±20V, ±40V和

 

±80V满刻度

 

 

垂直增量设置

0.25到8的放大率

 

 

输入耦合

AC/DC

 

 

时基最小值

20天/格

 

 

时基最大值

200nsec/div (model HS4-50MHz)

 

400nsec/div (model HS4-25MHz)

 

1:sec/div (model HS4-10MHz)

 

2:sec/div (model HS4-5MHz)

 

 

时基增量

0.25到8

 

 

记录长度

1到131060采样每通道

 

 

记录视图滑动条

1到125

增量

 

 

 

触发模式

自由运行触发,延迟运行触发,自动运行触发,

 

单独触发,边沿触发,窗口触发,峰峰值触发,

 

外部触发

 

 

触发系统

两种数字触发电平,4096个位置

 

 

 

- 5 –

 

 

 


触发源

CH1,CH2,CH3,CH4外部信号触发,CH1,CH2通道

 

 

 

 

组合触发以及键盘或主触发

 

 

 

 

 

 

 

 

 

预触发

每通道1到131060

采样

 

 

 

 

 

 

 

 

 

后触发

每通道1到131060

采样

 

 

 

 

 

 

 

 

 

延时触发

每通道1到131060

采样

 

 

 

 

 

 

 

 

滞后触发

全部输入范围的0-100%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

分辨率滞后触发

满刻度的0.025%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

自动存盘

1到1000个文件

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

自动设置

连接和显示

 

 

 

 

 

 

 

 

 

缩放

鼠标控制窗口,水平和垂直增量

 

 

 

 

 

 

 

 

游标系统

两个游标,自动跟踪,自动改正点

 

 

 

 

 

 

 

 

 

游标模式

大游标,小游标

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

游标测量

左边上升时间

 

 

 

 

 

右边上升时间

 

 

 

 

 

左边采样时间

 

 

 

 

 

右边采样时间

 

 

 

 

 

不同采样时间

 

 

 

 

 

频率指针

 

 

 

 

 

 

左边电压

 

 

 

 

 

 

右边电压

 

 

 

 

 

 

不同电压

 

 

 

 

 

 

左边旋转速率

 

 

 

 

 

右边旋转速率

 

 

 

 

 

辐射状或cos()

 

 

 

 

 

 

 

 

 

颜色设置

四个通道的数字、时基、触发、背景、栅格、游

 

 

 

 

标的颜色都可以设置

 

 

 

 

 

 

 

 

 

字体

用户可选择

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

电压表(伏特计)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

显示通道

CH1, CH2, CH3, CH4

 

 

 

 

 

 

 

 

显示大小

用户可自行调节显示窗口的大小

 

 

 

 

 

 

 

 

 

显示数量

最多能显示12个

 

 

 

 

 

 

 

 

 

频率范围

10赫兹到10M赫兹 ,HS4-50模式

 

 

 

 

10赫兹到2M赫兹 ,HS4-10和HS4-25模式

 

 

 

 

10赫兹到500K赫兹, HS4-5模式

 

 

 

 

 

 

 

 

 

满刻度读数

2000个计数点

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

直流耦合的精确度

0.2%

+-

10个计数点

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

交流耦合的精确度

0.3%

+-

10个计数点(10到1M赫兹)

 

 

 

 

0.7%

+-

20个计数点(1M到5M赫兹)

 

 

 

 

2.5%

+-

20个计数点(1M到5M赫兹)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 6 –

 

 

 





 

 

 

 

 

 

 

 

 

测量

均方根,峰峰值,平均值,最大值,最小值,dBm

 

 

 

 

值,功率值,博峰值,频率值,占空比,瞬间值

 

 

 

 

 

 

 

 

 

显示模式

CH1, CH2, CH1*CH2, CH1/CH2, CH1-CH2, CH2-CH1,

 

 

 

 

CH1+CH2,>the Hi, <then Lo, ><COMP, <> HI LO,MAX,

 

 

 

 

MIN, LOG(CH1/CH2), LOG CH2/CH1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

测量单位

伏特,安培,度数。C,度数。F,瓦特,百分比,

 

 

 

 

米,公斤,库伦,帕及用户自定义。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

设相关值

通道1,通道2,用户自定义

 

 

 

 

 

 

 

 

 

声音设置

没有声音,100赫兹,200赫兹,500赫兹,1k赫

 

 

 

 

兹,2k赫兹,10k赫兹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

数据存储

存储到磁盘或网络上或直接打印

 

 

 

 

 

 

 

 

 

滞后采集

用户自定义

 

 

 

 

 

 

 

瞬态记录仪

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

显示通道

 

CH1, CH2, CH3, CH4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

测量点

 

1到131060个点

 

 

 

 

 

 

 

 

 

两点之间的测量时间

 

0.01秒到500秒

 

 

 

 

 

 

 

 

 

测量时间跨度

 

21分钟到750天

 

 

 

 

 

 

 

 

 

测量模式

 

滚动模式和扫描模式

 

 

 

 

 

 

 

 

 

游标读取

 

参考示波器说明

 

 

 

 

 

 

 

 

 

时间基准

 

开始时间,测量时间,不同时间

 

 

 

 

 

 

频谱分析仪

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

显示通道

 

CH1, CH2, CH3, CH4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

显示模式

 

单一模式,或连续模式

 

 

 

 

 

 

 

 

 

测量模式

 

最大模式,标准模式

 

 

 

 

 

 

 

 

 

垂直位置设置

 

±200mV, ±400mV, ±800mV, ±2V, ±4V, ±8V, ±20V,

 

 

 

 

 

±40V and ±80V满刻度

 

 

 

 

 

 

 

 

 

垂直增量设置

 

0.25到4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

输入耦合

 

交流/直流

 

 

 

 

 

 

 

 

 

频率轴

 

对数的,线性的,1/3倍频波段

 

 

 

 

 

 

 

 

 

倍频范围

 

22.1赫兹到22.6K赫兹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

频率范围

 

0.01 Hz to 25 MHz  (model HS4-50MHz)

 

 

 

 

 

0.01Hz to 12.5 MHz (model HS4-25MHz)

 

 

 

 

 

0.01Hz to 5 MHz (model HS4-10MHz)

 

 

 

 

 

0.01Hz to 2 MHz (model HS4-5MHz)

 

 

 

记录长度

 

从32到32768个频率组成

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 7 –

 


 

 

 


低频的滚动频率是10赫兹

 

 

 


窗口函数功能

 

 

长方形,汉宁窗,海宁窗,布莱克曼,帕态

 

 

 

 

 

 

特窗,帕瑞斯窗,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

平均值

 

 

1到256个测量

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

游标读取

 

 

参考示波器说明

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

谐波畸变总数

 

 

1到100个频谱

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HS4的硬件详细说明

 

 

 

 

 

采集系统

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

分辨率

 

 

12位@

50M采样每秒

 

 

 

 

 

14位@

3.125M采样每秒

 

 

 

 

 

16位@

195.3125K采样每秒

 

 

 

 

 

 

 

 

 

带宽(-3dB)

 

 

直流到50M赫兹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

采样率

 

 

50 MS/s, 20 nsec (model HS4-50MHz)

 

 

 

 

 

25 MS/s, 40 nsec (model HS4-25MHz)

 

 

 

 

 

10 MS/s, 100 nsec (model HS4-10MHz)

 

 

 

 

 

5 MS/s, 200 nsec (model HS4-5MHz)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

采样源

 

 

内部0.01%,外部

 

 

 

 

 

 

 

 

 

输入通道数

 

 

四个模拟输入

 

 

 

 

 

 

 

 

 

输入灵敏度

 

 

±200 mV, ±400mV, ±800mV, ±2V, ±4V, ±8V, ±20V,

 

 

 

 

 

±40V和

±80V满刻度

 

 

 

 

 

 

 

 

 

输入阻抗

 

 

1 MOhm / 30 pF Input

 

 

 

 

 

 

 

 

 

输入耦合

 

 

支流,交流

 

 

 

 

 

 

 

 

 

输入保护

 

 

正负200伏,(直流+交流的峰值〈10赫兹)

 

 

 

 

 

 

 

 

交流耦合切断频率(-3dB)

1赫兹(一比一的探头)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

输入精度

 

 

0.2% ± 1 LSB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

存储深度

 

 

每通道0-131060个采样

 

 

 

 

 

 

 

 

触发系统

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

系统

数字的,二级电平

 

 

 

 

 

 

 

 

通道1,通道2的“与”“或”,外部数据

 

 

 

 

 

 

 

 

触发模式

上升斜率触发,下降斜率触发,窗口内触发,窗口

 

 

 

 

外触发,峰值触发

 

 

 

 

 

 

 

 

电平调整

满刻度的0-100%

 

 

 

 

 

 

 

 

滞后调整

满刻度的0-100%

 

 

 

 

 

 

 

 

分辨率

0.025%(12位)

 

 

 

 

 

 

 

 

预触发

0-131060采样(0-100%,一种采样分辨率)

 

 

 

 

 

 

 

 

后触发

0-131060采样(0-100%,一种采样分辨率)

 

 

 

 

 

 

 

 

数字输入电平触发

0-3.3伏(最大5伏)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

电源


从USB端口供电

最大500毫安(最大功率2.5瓦)

 

 

外接电源供电

最大500毫安(最大功率2.5瓦)

 

 

 

仪器的物理尺寸

 

高度:25毫米(1英寸);长度170毫米(6.7英寸);宽度:140毫米(5.2英寸)

 

配件线的长度:1.8米;重量:480克(17盎司)

 

输入输出连接线

 

 

输入通道1

BNC电缆

 

 

 

 

 

 

 

 

输入通道2

BNC电缆

 

 

 

 

 

 

 

 

输入通道3

BNC电缆

 

 

 

 

 

 

 

 

输入通道4

BNC电缆

 

 

 

 

 

 

 

 

USB

USB2.0和USB1.1

 

 

 

 

 

 

 

 

扩展连接线

25针内孔线

 

 

 

 

 

 

 

系统需求

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

个人计算机输入输出

USB2.0和USB1.1

 

 

 

 

连接器

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

操作系统

Windows 98/2000/ME/XP

 

 

 

 

 

 

 

操作环境

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

环境温度

零下20到零上70摄氏度

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

相对湿度

10到90%

 

 

 

 

 

 

 

通过的认证:

 

 

 

CE标志认证

 

 

 

仪器清单

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

仪器主机

Handyscope HS4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

配件

四根1比1,1比10的开关探头

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

软件

适用于Windows 98/2000/ME/XP的光盘

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

驱动

适用于Windows 98/2000/ME/XP的光盘

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

用户手册

彩色文本说明数和电子文档

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

其它型号的USB数据采集卡,可“点击”进入,或:QQ1325280760咨询

 

型号(USB总线)

位数

采样率

带宽

通道

缓存

价格

HP3-5MHz   

  10位

5MS/s

2MHz

1

1MB

 1xxx

HP3-20MHz  

  10位

20MS/s

10MHz

1

1MB

 2xxx

HP3-100MHz 

  10位

100MS/s

40MHz

1

1MB

 3xxx

USB1208LS

  12位

8K/s

1K

8

4K

980元

USB1608FS

  16位

200K/s

100K

8

4K

2980元

 

 

 

 

 

 

 

Labjack U12

12位

8K/s

1K

8

4K

1480元

Labjack U3 HV

12位

50K/s

20K

16

4K

1580元

Labjack T4 以太网

12位

50K/s

20K

12

4K

2480元

Labjack U6、U6Pro

16~22位

50K/s

20K

14

4K

3300元

Labjack Ue9,Ue9Pro以太网

12~22位

50K/s

20K

14

4K

4xxx元

Labjack T7,T7Pro以太网+无线

16~24位

100K/s

40K

14

4K

4xxx元

 

 

 

 

 

 

 

HS3-5MHz

12~16位

5MS/s

2MHz

2

128K

7xxx

HS3-50MHz

12~16位

50MS/s

20MHz

2

128K

9xxx

HS3-100MHz

12~16位

100MS/s

40MHz

2

128K

12xxx

HS4-5MHz

12~16位

5MS/s

2MHz

4

128K

7xxx

HS4-50MHz

12~16位

50MS/s

20MHz

4

128K

1xxxx

 

 

 

 

 

 

 

HS5-055MX

12~16位

50MS/s

20MHz

2

64MB

12xxx

HS5-220MX

12~16位

200MS/s

100MHz

2

64MB

1xxxx

HS5-530MX

12~16位

500MS/s

200MHz

2

64MB

1xxxx

 

 

 

 

 

 

 

HS6-DIFF-50

12~16位

50MS/s

20MHz

4

256M

1xxxx

HS6-DIFF-100

12~16位

100MS/s

50MHz

4

256M

1xxxx

HS6-DIFF-200

12~16位

200MS/s

100MHz

4

256M

1xxxx

HS6-DIFF-500

 12~16位

500MHz

250MHz

4

256M

1xxxx

HS6-DIFF-1000

 8~16位

1000MHz

500MHz

4

256M

1xxxx

CS320A

  12位

100MS/s

40MHz

2

8M

 1xxxx

CS328A

  14位

100MS/s

40MHz

4

8M

19xxx

 

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