Mehrkanalmessungen im Prüfrack: Was bringt das neue Keysight XR3L4A?
Wenn in einem Prüfstand zahlreiche analoge Signale gleichzeitig erfasst werden müssen, reichen vier Oszilloskopkanäle oft nicht mehr aus. Doch zusätzliche Messgeräte allein lösen nicht jedes Problem. Entscheidend sind eine zuverlässige zeitliche Synchronisierung, die erforderliche Signalqualität und eine effiziente Integration. Mit dem neuen XR3L4A bietet Keysight dafür eine kompakte Lösung im 1HE-Format.
24 Messpunkte, ein sporadischer Fehler – wie findet man die Ursache?
Ein automatisierter Prüfstand überwacht eine elektronische Steuerung an 24 analogen Messpunkten. Während eines Testdurchlaufs reagiert ein Ausgang plötzlich nicht wie erwartet. Die Ursache ist zunächst unklar: Ist zuvor eine Versorgungsspannung eingebrochen oder wurde ein Steuerimpuls zu spät ausgelöst?
Um solche Zusammenhänge zu untersuchen, müssen die relevanten Signale während desselben Ereignisses erfasst werden. Mit einem einzelnen 4-Kanal-Oszilloskop ist das nicht möglich. Werden die Messungen auf mehrere Testdurchläufe verteilt, können seltene oder nicht reproduzierbare Fehler unentdeckt bleiben.
Ein synchronisiertes Mehrkanalsystem ermöglicht dagegen, alle 24 Signalverläufe gleichzeitig aufzuzeichnen. Tritt der Fehler nur einmal auf, stehen die Messdaten der angeschlossenen Kanäle anschließend für die gemeinsame Analyse zur Verfügung.
Warum ein gemeinsamer Trigger allein nicht ausreicht
Mehrere Oszilloskope lassen sich zwar über Triggersignale miteinander verbinden. Für präzise zeitliche Vergleiche genügt das jedoch nicht.
Drei Faktoren sind entscheidend:
Diese Verfahren sind in der Messtechnik bereits etabliert. Auch modulare Plattformen wie NI PXI/PXIe ermöglichen synchronisierte Mehrkanalmessungen. Der Unterschied liegt daher weniger im Prinzip als in der konkreten Umsetzung und Integration.
Keysight XR3L4A: Vier analoge Kanäle auf nur einer Höheneinheit
Das neue Keysight XR3L4A kombiniert vier analoge und 16 digitale Kanäle mit einer nativen 14-Bit-ADC-Auflösung in einem nur 1HE hohen Gehäuse.
Über eine gemeinsame 10-MHz-Referenz und eine geschlossene Triggerverbindung lassen sich mehrere Geräte synchronisieren. Die Software Keysight Infiniium 2026 führt die Signale anschließend auf einer gemeinsamen Benutzeroberfläche zusammen.
Für das zuvor beschriebene Beispiel bedeutet das: Sechs XR3L4A-Geräte stellen insgesamt 24 analoge Messkanäle auf nur 6HE bereit. Die Messpunkte können dauerhaft angeschlossen bleiben und während eines gemeinsamen Testereignisses erfasst werden.
| Merkmale | Keysight XR3L4 |
|---|---|
| Analoge Kanäle | 4 pro Gerät |
| Digitale Kanäle | 16 pro Gerät |
| Bandbreite | 200 MHz bis 1 GHz |
| ADC-Auflösung | 14 Bit |
| Maximale Samplerate | 3,2 GSa/s je Kanal |
| Speichertiefe | Bis zu 100 Mpts je Kanal |
| Eigenrauschen | Rund 50 µV RMS |
| Wellenformaktualisierung | Bis zu 1,3 Mio. Wellenformen/s |
| Bauform | 1HE, Rackmontage |
Seltene Fehler erfassen, statt auf den nächsten zu warten
Neben der Kanalanzahl ist entscheidend, wie zuverlässig ein Oszilloskop seltene Ereignisse erfassen kann.
Mit bis zu 1,3 Millionen Wellenformaktualisierungen pro Sekunde reduziert das XR3L4A die Totzeit zwischen einzelnen Erfassungen. Dadurch steigt die Wahrscheinlichkeit, kurzzeitig auftretende Störungen zu erkennen.
Zusätzlich bietet das Gerät Segmented Memory mit bis zu 256.000 Segmenten. Dabei werden gezielt getriggerte Ereignisse aufgezeichnet, anstatt den verfügbaren Speicher mit langen Zeitabschnitten ohne relevante Signalaktivität zu füllen.
Das ist beispielsweise bei sporadischen Spannungseinbrüchen oder kurzen fehlerhaften Impulsen hilfreich. Mehrere Ereignisse können erfasst und anschließend einzeln untersucht werden.
Die hohe 14-Bit-Auflösung und das niedrige Eigenrauschen unterstützen zudem die Untersuchung kleiner Signalabweichungen, etwa bei Power-Integrity-Messungen. Die tatsächlich erreichbare Messqualität hängt allerdings auch von den verwendeten Tastköpfen, der Bandbreite und den Messeinstellungen ab.
HD3 oder XR3L4A: Welche Lösung ist sinnvoller?
Keysight bietet mit der HD3-Serie bereits leistungsfähige 14-Bit-Tischoszilloskope an. Beide Serien erreichen Bandbreiten bis zu 1 GHz und eignen sich für anspruchsvolle analoge Messungen.
Der wesentliche Unterschied liegt in der Bauform und der vorgesehenen Systemarchitektur.
| Keysight HD3 | Keysight XR3L4 |
|---|---|
| Tischoszilloskop für Entwicklung und Fehlersuche | Rack-Oszilloskop für integrierte Testsysteme |
| Großes 10,1″-Touchdisplay | Kompaktes Statusdisplay und Softwarebedienung |
| Vier analoge Kanäle | Vier analoge Kanäle |
| Fernsteuerbar und automatisierbar | Für synchronisierte Mehrgeräte-Systeme ausgelegt |
| Besonders praktisch bei wechselnden Messaufbauten | Besonders interessant bei dauerhaft angeschlossenen Messpunkten |
Für die klassische Entwicklungsarbeit ist das HD3 häufig die praktischere Wahl. Messungen lassen sich direkt am Gerät durchführen und Signalverläufe auf dem großen Display analysieren.
Das XR3L4A spielt seine Stärken hingegen bei automatisierten Prüfsystemen aus, in denen zahlreiche analoge Signale gleichzeitig und zeitlich synchronisiert erfasst werden müssen. Die kompakte 1HE-Bauform ermöglicht eine hohe Kanaldichte bei geringem Platzbedarf. Typische Anwendungen sind die automatisierte Fertigungsprüfung, die Analyse komplexer elektronischer Baugruppen in der Luft- und Raumfahrt sowie Power-Integrity-Untersuchungen.
Interessant ist außerdem die Kombination mit einem Keysight XR8: Während das XR8 hochfrequente Datensignale analysiert, können zusätzliche XR3-Geräte Versorgungsspannungen, Ströme und Steuersignale erfassen. So bleiben die Hochgeschwindigkeitskanäle des XR8 für Messaufgaben verfügbar, bei denen ihre hohe Bandbreite tatsächlich benötigt wird.
Entscheidend ist letztlich die Messaufgabe: Während das HD3 besonders bei wechselnden Entwicklungsaufgaben überzeugt, bietet das XR3L4A eine kompakte, skalierbare Lösung für umfangreiche Mehrkanalmessungen. Ob sich ein solches System lohnt, hängt neben der Kanalanzahl auch von den Anforderungen an Bandbreite, zeitliche Genauigkeit und Integration ab.
Sie planen einen neuen Prüfstand oder möchten Ihre bestehende Messumgebung erweitern?
Wir unterstützen Sie gerne bei der Auswahl der passenden Messtechnik.
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