一直以來(lái),邏輯分析儀都披著神秘面紗,雖然大部分研發(fā)人員對(duì)示波器非常熟悉,但對(duì)邏輯分析儀可能仍有幾分陌生?;蛟S您猜測(cè)它是一臺(tái)價(jià)格昂貴,體積較大,有笨重機(jī)箱的儀器,不論對(duì)錯(cuò),至少我在念大學(xué)時(shí)都還是這樣想的,直到畢業(yè)參加工作后才真正明白什么是邏輯分析儀。下面就讓我們一起來(lái)了解一下邏輯分析儀是什么,它的來(lái)歷和作用。
邏輯分析儀的誕生
1973年,臺(tái)針對(duì)數(shù)字系統(tǒng)多個(gè)信號(hào)之間邏輯關(guān)系測(cè)試的儀器——邏輯分析儀(Logic Analyzer)誕生。初,這僅是HP與IBM合作的項(xiàng)目,后來(lái)HP發(fā)現(xiàn)了它的商業(yè)價(jià)值,并將其作為一種通用儀器進(jìn)行推廣,竟得到工程師們的廣泛認(rèn)可,由此它在數(shù)據(jù)域測(cè)試儀器中嶄露頭角。伴隨數(shù)字電路的高速發(fā)展,邏輯分析儀的需求量越來(lái)越大,并逐步作為調(diào)試數(shù)字電路的工具。
邏輯分析儀的發(fā)展
邏輯分析儀剛出來(lái)的那幾年,價(jià)格不菲,沒(méi)幾個(gè)人聽(tīng)過(guò)邏輯分析儀這東西,買(mǎi)的起的企業(yè)都是子,能夠研發(fā)這種儀器的公司更是(主要是惠普和泰克)。這一時(shí)期,在售的邏輯分析儀幾乎都是臺(tái)式邏輯分析儀。1994年,眾多國(guó)際半導(dǎo)體公司和電腦公司聯(lián)合推出了USB通信技術(shù)。2000年前后,國(guó)內(nèi)外迅速成長(zhǎng)了一批虛擬儀器廠(chǎng)商,而基于PC機(jī)的虛擬邏輯分析儀也是在這時(shí)推出,且逐漸成為主流。它們普遍使用USB通信,與傳統(tǒng)臺(tái)式邏輯分析儀相比,具有小巧便攜,功能豐富,性?xún)r(jià)比高的優(yōu)勢(shì)。
目前,虛擬邏輯分析儀已占據(jù)了邏輯分析儀的主要市場(chǎng),在性能上稍弱于臺(tái)式邏輯分析儀,雖邏輯分析儀仍以臺(tái)式為主,但是兩者的性能差距正在縮小,在大部分場(chǎng)合下用戶(hù)僅需虛擬邏輯分析儀就能解決問(wèn)題,且采購(gòu)成本更低,應(yīng)用更靈活,優(yōu)勢(shì)非常明顯。
雖然虛擬邏輯分析儀已經(jīng)非常成熟,仍存不足之處,例如在高速采樣狀態(tài)下無(wú)法實(shí)時(shí)顯示波形。相信這種情況將不會(huì)持續(xù)太久,隨著技術(shù)發(fā)展串行通信帶寬得到大幅提高(USB 3.0),虛擬邏輯分析儀將有望快速步入波形實(shí)時(shí)顯示時(shí)代,且在邏輯分析儀上增加模擬輸入通道也成為一種趨勢(shì)。
邏輯分析儀的作用
邏輯分析儀,從字面理解就知道它是一種分析數(shù)字信號(hào)邏輯時(shí)序的儀器。在數(shù)字電路里,信號(hào)是通過(guò)有序的0和1二進(jìn)制編碼傳輸,當(dāng)“序”出現(xiàn)紊亂或前后時(shí)間發(fā)生偏差時(shí),通信誤碼率就會(huì)很高,導(dǎo)致電子系統(tǒng)工作異常。
在工作機(jī)制方面,虛擬邏輯分析儀主要完成數(shù)據(jù)的高速采集,再利用USB接口將數(shù)據(jù)上傳至計(jì)算機(jī),依托于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)強(qiáng)勁的數(shù)據(jù)處理能力,配套的專(zhuān)用邏輯分析軟件可快速完成大量波形數(shù)據(jù)的高難度分析和顯示,同時(shí)提供友好簡(jiǎn)便的人機(jī)交互體驗(yàn)。
邏輯分析儀具有極高的采樣率,能夠捕獲和顯示多路數(shù)字信號(hào),并提供完整的測(cè)試測(cè)量方法,快速發(fā)現(xiàn)信號(hào)時(shí)序問(wèn)題,這是常用的功能也是基本功能。
當(dāng)然,邏輯分析儀除了分析信號(hào)時(shí)序外,更具有眾多功能,例如根據(jù)波形執(zhí)行反匯編、協(xié)議解碼和協(xié)議分析,實(shí)現(xiàn)波形與代碼、數(shù)據(jù)的聯(lián)合分析,快速定位電路問(wèn)題。
使用水質(zhì)分析儀時(shí),根據(jù)大量信息做出正確的判斷,但在此過(guò)程中,需要學(xué)習(xí)詳細(xì)的參數(shù),以免在整個(gè)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題。
使用水質(zhì)分析儀時(shí)須了解基本常識(shí),例如測(cè)量BOD參數(shù)時(shí)需要注意的問(wèn)題。這樣,可以根據(jù)相應(yīng)的解決方案處理在測(cè)量水質(zhì)期間出現(xiàn)的問(wèn)題。
今天,我介紹兩種常用于水質(zhì)儀表的常識(shí),這樣我們可以在掌握之后較好地決定水質(zhì)參數(shù)。
不同類(lèi)型的水質(zhì)在分析中需要不同的參數(shù):
通常,水質(zhì)分析中有兩種類(lèi)型的參數(shù)比較重要:它們是水質(zhì)的物理和化學(xué)參數(shù),它們是常用的水質(zhì)分析儀的參數(shù)。
物理特性是非常重要的,因?yàn)樗且粋€(gè)明顯而明顯的首要因素。一般來(lái)說(shuō),中性pH須是有色無(wú)味的。粘土和藻類(lèi)物質(zhì)等溶解成分的存在使得水渾濁和PH值發(fā)生變化它使其可能具有腐蝕性。
理想的水質(zhì)須是非反應(yīng)性的,但化學(xué)品的存在會(huì)改變這種性質(zhì)并對(duì)其產(chǎn)生負(fù)面影響。
例如,自來(lái)水是氯化的,但過(guò)量的氯會(huì)產(chǎn)生不利影響。飲用水中的硝酸鹽也會(huì)導(dǎo)致氟中毒并損害可能影響骨組織的身體供氧。硫化物引起腹瀉,陰離子洗滌劑可以改變血液的pH值并燃燒組織。
工業(yè)廢水的污染似乎延緩了過(guò)量沉積物的有害影響,但它可能導(dǎo)致超標(biāo),但也可能造成一些問(wèn)題。
當(dāng)我們使用水質(zhì)分析儀進(jìn)行測(cè)量時(shí),一些不符合標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)會(huì)隨著時(shí)間的推移而得到處理。一般來(lái)說(shuō),水的物理和化學(xué)分析的參數(shù)很多。
除了味道和氣味外,還有15個(gè)常見(jiàn)的水質(zhì)參數(shù)。有兩種物理參數(shù),即物理參數(shù)和化學(xué)參數(shù)。
當(dāng)然,對(duì)于某些行業(yè),需要分析更多參數(shù),但分析的參數(shù)越多,對(duì)準(zhǔn)確度的影響就越大,因此需要了解更多的水質(zhì)知識(shí)。
從2004 年開(kāi)始,分立式分析系統(tǒng)作為一種更好的分析方法,開(kāi)始在環(huán)境分析領(lǐng)域得到應(yīng)用。分立式分析方法來(lái)自于醫(yī)療領(lǐng)域,早在上世紀(jì)70年代末,分立式分析系統(tǒng)就開(kāi)始廣泛應(yīng)用于全血、血清和其他液體樣本的臨床檢測(cè)。
和臨床實(shí)驗(yàn)室一樣,環(huán)境實(shí)驗(yàn)室同樣對(duì)簡(jiǎn)便啟動(dòng)過(guò)程、低試劑消耗、低廢物產(chǎn)生、低維護(hù)成本、簡(jiǎn)單培訓(xùn),高檢測(cè)速度和靈活檢測(cè)的檢測(cè)方法有強(qiáng)烈的需求。
分立式檢測(cè)方法就是這種需求的理想化解決方案,它可以在同一時(shí)間對(duì)不同樣本進(jìn)行不同參數(shù)的檢測(cè),并且它的靈活平臺(tái)更是環(huán)境實(shí)驗(yàn)室工作人員所需要的;
因?yàn)榄h(huán)境分析中的樣本類(lèi)型更加紛繁復(fù)雜,檢測(cè)方法需要不斷地開(kāi)發(fā)和更新,所以一個(gè)開(kāi)放靈活的分析平臺(tái),更具有吸引力。
分立式分析系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于可以長(zhǎng)期存儲(chǔ)多種標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。典型的環(huán)境實(shí)驗(yàn)室中,由于樣本類(lèi)型和基質(zhì)的復(fù)雜性,分析師往往在檢測(cè)前需要針對(duì)不同樣本分別進(jìn)行定標(biāo)后才能開(kāi)始檢測(cè)工作,工作量龐大且繁瑣。
分立式分析系統(tǒng)可以預(yù)存多種樣本的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),可以免去檢測(cè)前的大量準(zhǔn)備工作,分析師拿到樣本后可以馬上開(kāi)始檢測(cè)。
同時(shí)分立式分析系統(tǒng)提供很多樣本位置,可以同時(shí)對(duì)多種樣本的不同指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),系統(tǒng)軟件自動(dòng)控制檢測(cè)流程并統(tǒng)籌時(shí)間。
另外,全自動(dòng)分離式水質(zhì)分析儀有鎘還原模塊的機(jī)型,樣本經(jīng)過(guò)鎘包被的細(xì)柱后其中的硝酸鹽被還原為亞硝酸鹽,然后進(jìn)行定定量檢測(cè)。
鎘柱還原模塊提供了一種更精密、更準(zhǔn)確、更靈敏的硝酸鹽檢測(cè)方法,更重要的是這種方法能實(shí)現(xiàn)與其他指標(biāo)的同步運(yùn)行。鎘柱還原力經(jīng)過(guò)處理后可以重復(fù)使用,降低了檢測(cè)成本。