MisureFa2, GUIDA IN LINEA

*** PRIMA DI TUTTO LEGGI LE CONDIZIONI DA ACCETTARE PER USARE MisureGps. ***

CHI USA IL PROGRAMMA ACCETTA TUTTE LE CLAUSOLE ESPOSTE QUI SOTTO
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1) CERTAMENTE IL PROGRAMMA CONTIENE ANCORA QUALCHE ERRORE, PERCIO' L'AUTORE NON NE GARANTISCE IL CORRETTO FUNZIONAMENTO.

CHI USA QUESTO PROGRAMMA LO ACCETTA COS COM' ("AS IS"), SENZA ALCUNA GARANZIA, N ESPLICITA N IMPLICITA, DA PARTE DELL'AUTORE CHE DECLINA OGNI RESPONSABILIT PER DANNI DERIVANTI DALL'USO DEL PROGRAMMA STESSO, ANCHE SE DOVUTI A PROPRI ERRORI.

2) Gianfranco Tarchi, autore del programma, ne concede, a titolo gratuito, la licenza d'uso a chiunque, privati e non.

3) Chi entra in possesso di una copia del programma  autorizzato a farne altre copie e a distribuirle, purch conformi all'originale e a titolo gratuito. Il programma pu essere distribuito via Internet, purch a titolo gratuito.  VIETATA LA DISTRIBUZIONE IN SITI OVE SI PAGHI IN QUALUNQUE MODO IL SOFTWARE SCARICATO.

4) Il source del programma  reso disponibile come "Open source".

CHI NON  D'ACCORDO CON LE CLAUSOLE PRECEDENTI NON DEVE USARE QUESTO PROGRAMMA.
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GENERALIT
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MisureFa2  un programma che legge le misure di frequenza da un frequenzimetro FA-2. Lo strumento  frutto di un progetto del radioamatore cinese BG7TBL e si acquista su internet a buon prezzo. Lo strumento d le sue letture su un display e su una seriale RS232. Se il PC non dispone di un ingresso RS232, oggi ne sono privi quasi tutti, dovrai procurarti un adattatore RS232 - Usb.

Ogni volta che il frequenzimetro FA-2 fa una lettura, il programma la acquisisce, la mostra e la conserva.

MisureFa2 mostra sul video del PC tutte le informazioni relative alla frequenza visibili sul display dell'FA-2 in "statistics mode", il modo pi ricco d'informazioni. Esso mostra anche informazioni assenti sull'FA-2: le medie mobili delle ultime 10 e 100 letture della frequenza. Inoltre, se tra le opzioni indichiamo una frequenza nominale, vedremo anche tutti gli errori relativi alla frequenza nominale, calcolati per tutte le frequenze che mostra il programma.
MisureFa2, invece, NON mostra la potenza in dBm del segnale, n l'impedenza d'ingresso, n lo stato del filtro passa basso. Questo perch l'FA-2 non le d sulla seriale.

Il programma pu mostrare un grafico, continuamente aggiornato, relativo a un valore a scelta tra quelli, frequenze o errori, di cui dispone. Volendo pu mostrare anche la deviazione di Allan overlapped, presente solo nei migliori frequenzimetri.

Il programma pu mostrare tanti grafici statici, ossia non aggiornati continuamente, uno per ciascun dato disponibile. Per vedere dei grafici pi recenti basta chiudere i vecchi e chiederli nuovamente.

In "CHI MISURA COSA", troverai alcuni numeri di RadioKit Elettronica con articoli per approfondire la parte teorica.



PERCH USARE MISUREFA2
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Perch puoi avere di pi, molto di pi, dal tuo FA-2.

Con MisureFa2 collegato al frequenzimetro FA-2 disporrai di questi dati:
- frequenza ultimo ciclo (Fin su FA-2);
- frequenza media da ultimo reset (Avg su FA-2);
- frequenza media mobile 10 elementi (assente su FA-2);
- frequenza media mobile 100 elementi (assente su FA-2);
- frequenza minima (min su FA-2);
- frequenza massima (max su FA-2);
- Delta freq. max-min (P-P su FA-2);

Inoltre, indicando una frequenza nominale disporrai anche di questi dati (tutti assenti sull'FA-2):
- Errore in ppb;
- Errore medio da ultimo reset;
- Errore media mobile 10 elementi;
- Errore media mobile 100 elementi;
- Delta freq. rel max-min.

Il programma ti permette di collegare anche due FA-2 al PC. In questo modo potrai vedere i dati indicati sopra per il primo e per il secondo. Ma potrai anche vedere il grafico continuo di ciascu7no dei due strumenti e un grafico con la differenza delle due misure (o errori).

Ciascuno di questi dati pu essere rappresentato su un grafico aggiornato continuamente. Per ogni FA2, puoi vedere un solo grafico aggiornato continuamente alla volta. Ma ne puoi cambiare il contenuto dal pannello Opzioni (cambiando l'opzione TipoMisPri).
Inoltre puoi fare il grafico della deviazione di Allan, dato che non  rappresentato nel pannello informazioni, perch ha senso solo in forma di tabella o grafica.

Ciascuno di questi dati pu essere rappresentato su un grafico statico (non pi aggiornato dopo la sua creazione). I grafici statici sono creati in ragione di uno per dato, tutti nello stesso momento.
Inoltre compare anche un grafico della deviazione di Allan.

I due tipi di grafici hanno numerose funzioni visibili nel loro help, consultalo.

Da quanto visto discende che per usare bene MisureFa2 lo si deve eseguire dall'inizio della sessione di misure e resettare (Ctrl + Shift + M) quando si ritiene che gli strumenti siano a regime. MisureFa2 in funzione durante un'intera prova permette di avere dei grafici completi che mostrano l'evolversi della frequenza generata dal DUT e gli errori rispetto alla frequenza nominale.



LE SCHERMATE DEL PROGRAMMA (PANNELLI)
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MisureFa2 si avvia mostrando il form (finestra) principale, contenente il "pannello informazioni", un prospetto in puro testo. C' un altro pannello, il "pannello grafico", cui si accede dalla voce "Alterna testo e grafico" del menu Vedi, oppure con la shortcutkey Tab, il tasto tabulatore. Questo grafico consente il confronto del grafico del primo dato con quello di un secondo dato (con le opzioni TipoMisPri e TipoMisSec).

MisureFa2 pu aprire un form a parte, il grafico continuo, che mostra, continuamente aggiornato, il grafico di un dato a scelta. La voce "Grafico continuo, sempre aggiornato" del menu Strumenti nel form principale di MisureFa2 mostra o chiude il form con questo grafico. La shortcutkey  Ctrl + G.

MisureFa2 pu aprire vari form a parte, i grafici storici, di tipo statico cio non aggiornati continuamente, che mostrano ognuno uno dei dati disponibili. La voce "Dati raccolti, mostra Storia" del menu Strumenti, nel form principale di MisureFa2, mostra tutti questi grafici. La shortcutkey  Ctrl + S.



IL PANNELLO INFORMAZIONI
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All'avvio MisureFa2 mostra il pannello informazioni, una schermata di puro testo simile a questa:

VENERD 2020/12/11   13.43.37   - Cicli da ult.reset 10                      (1)
Tempo da ult.reset         93 s - Durata ciclo       10,369 s                (2)
Cicli per calibr.           9   - Devono essere 100 o pi (meglio pi)       (3)

Frequenza ultimo ciclo in Hz                       10.000.000,001 917 10     (4)
Frequenza media da ultimo reset in Hz               9.999.999,998 638 67     (5)
Frequenza media mobile  10 elementi in Hz           9.999.999,998 638 67     (6)
Frequenza media mobile 100 elementi in Hz           9.999.999,998 638 67     (7)
Errore in ppb                                               0,191 707 54     (8)
Errore medio da ultimo reset in ppb                        -0,136 132 91     (9)
Errore media mobile 10 elementi in ppb                     -0,136 132 91     (10)
Errore media mobile 100 elementi in ppb                    -0,136 132 91     (11)

Frequenza minima in Hz                              9.999.999,997 034 98     (12)
Frequenza massima in Hz                            10.000.000,001 917 10     (13)
Delta freq. max-min Hz                                      0,004 882 09     (14)
Delta freq. rel max-min ppb                                    0,488 209     (15)
Frequenza nominale di riferimento Hz                  10.000.000,000 000     (16)

PRIMO STRUMENTO                                                              (17)

La riga (1) mostra data e ora (del PC) e il numero di cicli trascorsi dall'ultimo reset del programma.
La riga (2) mostra il tempo trascorso dall'ultimo reset del programma e la durata media del ciclo di misura (un po' maggiore del tempo di gate).
La riga (3) mostra il numero di cicli utili per la calibrazione permanente, fattibile solo con tempi di gate di 1 o 10 s; seguono alcune segnalazioni riguardanti la calibrazione.

La riga (4) mostra la frequenza misurata nell'ultimo ciclo (in altri programmi la ho definita "istantanea", ma non  corretto).
La riga (5) mostra la frequenza media nel periodo trascorso dall'ultimo ciclo.
Le righe (6) e (7) mostrano la media mobile delle ultime 10 e 100 misure di frequenza.

La riga (8)  l'errore relativo tra "Frequenza ultimo ciclo in Hz" e la frequenza nominale.
La riga (9)  simile alla (8), ma  calcolato con "Frequenza media da ultimo reset in Hz" e la frequenza nominale.
Le righe (10) e (11) sono analoghe alle precedenti, solo calcolate con le medie mobili delle ultime 10 e 100 letture.

La riga (12)  la frequenza minima misurata in un ciclo di misura a partire dall'ultimo reset.
La riga (13)  la frequenza massima misurata in un ciclo di misura a partire dall'ultimo reset.
La riga (14)  la differenza tra le frequenze massima (riga 13) e minima (riga 12) ed equivale alla riga P-P sul display dell'FA-2 in "statistic mode"..
La riga (15)  il valore relativo della differenza vista alla riga (14) rispetto alla frequenza nominale.
La riga (16) mostra la frequenza nominale (opzione FreqNominale del pannello Opzioni).

La riga (17) mostra lo strumento cui si riferiscono i dati (per cambiare Ctrl + T oppure MenuVedi Scambia strumenti...)

Tutte le frequenze, come indicato nella descrizione, sono espresse in Hz.
Tutti i valori relativi (errori o delta freq.), come indicato nella descrizione, sono espressi in ppb.


Dopo la calibrazione il pannello cambia leggermente:

VENERD 2020/12/11   13.42.24   - Cicli da ult.reset 3 
Tempo da ult.reset         21 s - Durata ciclo       10,369 s

Frequenza ultimo ciclo in Hz                        9.999.999,997 691 56 
Frequenza media da ultimo reset in Hz               9.999.999,997 744 09 
Frequenza media mobile 10 elementi in Hz            9.999.999,997 744 08 
Frequenza media mobile 100 elementi in Hz           9.999.999,997 744 08 
Errore in ppb                                              -0,230 843 57 
Errore medio da ultimo reset in ppb                        -0,225 591 47 
Errore media mobile 10 elementi in ppb                     -0,225 591 66 
Errore media mobile 100 elementi in ppb                    -0,225 591 66 

Frequenza minima in Hz                              9.999.999,997 653 52 
Frequenza massima in Hz                             9.999.999,997 887 17 
Delta freq. max-min Hz                                      0,000 233 66 
Delta freq. rel max-min ppb                                    0,023 366 
Frequenza nominale di riferimento Hz                  10.000.000,000 000 

Fattore di calibrazione totale                     0,999 999 999 911 352     (n1)
 '' perm.      0,999 999 999 911 352  - temp.      1,000 000 000 000 000     (n2)
PRIMO STRUMENTO 

Infatti  sparita la riga (3), con informazioni per fare un'eventuale calibrazione, e sono comparse due nuove righe (n1) e (n2), con informazioni sui fattori di calibrazione: totale (riga n2), permanente e temporaneo (riga n2).

Come si vede dalle descrizioni dei dati, tutti gli errori sono espressi in ppb (Parts Per Billion, parti per miliardo).

Tutti gli errori sono tra la frequenza corrispondente al nome dell'errore e la frequenza nominale. Ad  esempio "Errore medio da ultimo reset"  l'errore tra "frequenza media da ultimo reset" e frequenza nominale.

L'errore in ppb  calcolato cos:
err in ppb = 1.000.000.000 * (freq - freq nominale) / freq nominale.



IL PANNELLO GRAFICO
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Questo pannello compare nella finestra principale del programma, in alternativa al pannello informazioni. Esso mostra due dati in contemporanea. Il primo dato, detto dato primario,  rappresentato da un istogramma di colore verde. Esso si pu scegliere grazie all'opzione TipoMisPri del pannello Opzioni (oppure con Csr Left e Csr Right).
Il secondo dato, detto dato secondario,  rappresentato da un grafico a punti di colore giallo. Esso si pu scegliere con l'opzione TipoMisSec del pannello Opzioni (oppure con Ctrl + Csr Left e Ctrl + Csr Right).
N.B. il colore dell'istogramma verde si pu cambiare da un certo momento in poi, diventando rosso, in seguito lo si potr cambiare di nuovo, tornando al verde. Questi cambiamenti riguardano solo il periodo da quando si d il comando a quando lo si d di nuovo. Leggi la voce "Cambia colore grafico" del menu Vedi per altri dettagli.

Attenzione: la scala delle ordinate, visibile nella parte sinistra del grafico,  una sola e si riferisce sempre al dato primario (istogramma verde). Per conoscere le ordinate del dato secondario (a punti, giallo), se ne deve sorvolare la curva col mouse e leggere il valore nel tooltip che segue il mouse. Il tooltip  quella finestrina, di colore bianco avorio, che sta sotto il puntatore del mouse. Se non vedi il tooltip, vai nel pannello opzioni (shortcutkey Ctrl + O) e dai il valore True all'opzione "MostraToolTip".

Questo tipo di grafico mostra sempre tutti i punti disponibili, ma poich questi, quando sono molti, non stanno tutti in una sola schermata, ci si deve "muovere" nel grafico. I tasti per muoversi nel grafico sono:
Inizio (Home)        va all'inizio del grafico;
Fine (End)           va alla fine del grafico;
PgSu (PgUp)          va indietro nel grafico;
PgGiu (PgDown)       va avanti nel grafico.
Quando avrai finito l'esame della parte che t'interessava, ti consiglio di premere sempre il tasto Fine per vedere la parte finale del grafico, quella in aggiornamento.
Quando esamini una parte pi indietro nel grafico, questo sta fermo, ma nessuna informazione sar perduta: quendo premerai il tasto Fine tornerai alla parte in aggiornamento del grafico e ci troverai tutti i nuovi valori letti nel frattempo.

Alla chiusura del programma tutte le informazioni visibili nel pannello grafico andranno perdute. Se vuoi salvarle, prima di chiudere il programma, puoi dare Ctrl + S, per vedere i grafici storici, e salvare quelli che t'interessano (in forma grafica con Ctrl + S oppure come testo con Ctrl + D). Questi comandi li dovrai dare da ciascun grafico che t'interessa. Maggiori informazioni sul loro help.

Premendo Ctrl e dando un doppio clic col mouse su un certo punto del grafico, s'imposta il tempo A, indicato da una linea verticale rossa. Premendo Shift e dando un doppio clic col mouse su un certo punto del grafico, s'imposta il tempo DA, indicato da una linea verticale gialla. Il tooltip indicher anche i valori medi dei dati primario e secondario tra i due tempi.
ATTENZIONE: se dopo avere selezionato i due tempi, DA e A, oppure il solo tempo A, cambi il dato primario o quello secondaro o entrambi, le medie mostrate saranno sempre relative ai dati primario e secondario al momento della selezione dei tempi DA e A. Per ricalcolare le medie con i nuovi dati dovrai cambiare uno di questi tempi (ed eventualmente riportarlo poi al valore precedente).



IL PANNELLO OPZIONI E LE OPZIONI
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Col pannello opzioni puoi variare le opzioni di MisureFa2.

- BaudRate  la velocit in bit / s alla quale opera la seriale. Il default, 9.600,  la velocit alla quale opera la RS-232 dei miei FA-2 by BG7TBL.

- FattCalibPerm  il fattore di calibrazione permanente. Di default  impostato a 1: nessuna calibrazione, cio si prende per buono quello che dice l'FA-2. Il fattore di calibrazione permanente va a moltiplicare la frequenza letta dall'FA-2 dando come risultato la frequenza mostrata dal programma. Non ho previsto un reset in caso di variazione dell'opzione dal pannello Opzioni; il motivo  per lasciare la massima libert di sperimentazione.
Il modo consigliato di calibrare MisureFa2  l'apposita funzione (vedi menu Strumenti, "Calibrazione permanente"). Il motivo  che ti risparmia dei calcoli. Inoltre appena fatta la calibrazione viene forzato un reset, in modo da garantire un insieme di dati coerente.
I valori di correzione massimi accettati sono tra 0,9999 e 1,0001. Sono correzioni tra -100 ppm e +100 ppm. In genere l'accuratezza dell'FA-2  assai migliore (pochi ppb).

- FreqNominale  la frequenza che dovrebbe avere il DUT (Device Under Test, dispositivo in prova) se fosse perfetto. Quindi, se provo un OCXO da 5 MHz, ci metter 5000000. Da quando si cambia la frequenza nominale, il programma fa un reset completo e calcoler tutti gli errori in ppb tra la frequenza letta (e le sue elaborazioni medie) e la frequenza nominale. Il programma, come il frequenzimetro, suppone che l'errore sia nel DUT e non nello strumento, ma la realt  pi complessa (vedi "CHI MISURA COSA" pi avanti).

- MostraToolTip messa a True ti far vedere la finestrina tooltip (quella piccola bianco avorio che segue il mouse) con alcune informazioni relative alle grandezze presenti sul pannello grafico.

- PortName  il nome della seriale dell'FA-2, COM1, COM2, COM3, ... Di norma, la prima volta che lancerai il programma dovrai cambiare questa opzione. Dopo avere cambiato l'opzione, dovrai dare un reset della seriale, con Ctrl + R (o un reset completo, con Ctrl + M).
Quando il programma ti segnala che la seriale di default non esiste, ti mostra le seriali esistenti tra le quali dovrai scegliere. Per se la seriale di default esiste, ma non  quella dell'FA-2 e ce ne sono diverse, dovrai andare per tentativi oppure consultare il pannello di controllo di Windows (Tutti gli elementi del pannello di cont... / Sistema / Gestione dispositivi / Porte (COM e LPT)) per altri dettagli. Un altro percorso nel pannello di controllo di Windows : Hardware e suoni / Gestione dispositivi (sotto Dispositivi e stampanti).

- PortNameSec  il nome della seriale del secondo FA-2, COM1, COM2, COM3, ... Si tratta di una funzione sperimentale che legge ed accumula i dati da due frequenzimetri diversi e ne permette il confronto grazie al grafico continuo. Dal momento che ci sono ancora dei problemi, t'invito a non usare quest'opzione ed a lasciarla vuota.

- TipoMisPri  il dato primario da mostrare nel grafico verde, l'istogramma, del pannello grafico. L'opzione si cambia anche con Csr Left o Csr Right, come accennato in precedenza, ed  questo il metodo suggerito, perch con i tasti si vede la descrizione del dato scelto (nella barra del titolo).

- TipoMisSec  il dato secondario da mostrare nel grafico giallo, quello a punti, del pannello grafico. L'opzione si cambia anche con Ctrl + Csr Left o Ctrl + Csr Right ed  questo il metodo suggerito, perch con i tasti si vede la descrizione del dato scelto (nella barra del titolo).

- UsaScalaUnica in riferimento al grafico verde (ad istogramma) del pannello grafico, si pu gestire la scala in modo da vedere sempre la stessa scala quando ci si sposta avanti e indietro nel grafico (True), oppure adeguare ogni volta la scala ai valori massimo e minimo del gruppo di valori mostrato sullo schermo (False). Ti consiglio il default, True, che usa sempre la stessa scala e la cambia solo all'arrivo di un valore pi grande o pi piccolo degli estremi che c'erano in precedenza, ma non con lo spostamento.



IL FORM GRAFICO CONTINUO
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Rappresenta il dato visibile nell'istogramma verde del form principale, pannello grafico, cambiando questo, cambia anche il grafico continuo. In alternativa si tratta di cambiare l'opzione TipoMisPri. Molte delle caratteristiche del form grafico continuo sono illustrate nell'help del form grafico e a quello ti rimando.
La funzione si attiva con Ctrl + G (voce "Grafico continuo, sempre aggiornato" del menu Strumenti).

Il grafico continuo mostra tutti i valori disponibili, camprimendoli in modo tale da entrare tutti nella sua larghezza. Per esaminare un dettaglio si pu farne la "foto" (voce "Foto, crea grafico duplicato" del menu Strumenti, oppure Ctrl + Shift + F) e poi usare lo zoom, come fare  spiegato nell'help del form con la "foto".

Chiedendo la fine del programma, il grafico continuo eventualmente aperto sar chiuso, anche rifiutando il consenso alla fine.



I FORM GRAFICI STORICI
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I grafici mostrati da questa funzione sono "statici", cio non si aggiornano continuamente (come invece fa il grafico continuo). Dunque questi grafici mostrano la storia del dato com'era al momento in cui sono stati richiesti.
La funzione si attiva con Ctrl + S (o con la voce "Dati raccolti, mostra storia" del menu Strumenti).

C' un grafico per ogni dato visibile nel pannello informazioni. Inoltre c' un grafico anche per la deviazione di Allan.

Chiedendo la fine del programma, tutti i grafici storici eventualmente aperti saranno chiusi, anche rifiutando il consenso alla fine.



IL MENU FILE
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La voce "Reset seriale" fa ripartire (chiusura e nuova apertura) la seriale prescelta. Se nel frattempo hai cambiato il nome della seriale (opzione PortName), la seriale sar aperta col nuovo nome. In caso di mancato arrivo di nuove informazioni dall'FA-2, prima di arrenderti e chiudere il programma, prova questa funzione. La voce "Reset completo" del menu Strumenti esegue anche il reset della seriale, ma perde tutti i dati storici, vedi il menu Strumenti.

La voce "Esci" fa terminare il programma, ma chiedendoti prima una conferma. Al suo posto puoi usare il tasto Escape.
La finestrina che richiede la conferma non blocca la normale esecuzione del programma.
Questa voce chiude tutti i grafici aperti (continuo e storici) anche negando il consenso alla fine del programma.



IL MENU STRUMENTI
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La voce "Dati raccolti, mostra Storia" mostra i grafici dei dati principali. Vedi "I FORM GRAFICI STORICI" per altri dettagli.

La voce "Grafico continuo, sempre aggiornato" mostra il grafico continuo. Vedi "IL FORM GRAFICO CONTINUO" per altri dettagli.

La voce "Opzioni" attiva il pannello opzioni da usare per cambiare le opzioni spiegate in "IL PANNELLO OPZIONI E LE OPZIONI".

La voce "Calibrazione permanente" avvia una calibrazione permanente di MisureFa2. La calibrazione permanente rimane anche dopo avere chiuso e rilanciato il programma. Essa riguara solo il programma: il riferimento dell'FA-2 resta com'era in precedenza. Vedi "LA CALIBRAZIONE" per altre informazioni.

La voce "Calibrazione temporanea" corregge un eventuale errore del riferimento della base dei tempi dell'FA-2. Usala per correzioni veloci, poco impegnative. Essa riguarda solo il programma MisureFa2: il riferimento dell'FA-2 resta com'era in precedenza.
Questa calibrazione dura solo per l'esecuzione corrente di MisureFa2. Se chiudi il programma e lo rilanci non ci sar pi. Vedi "LA CALIBRAZIONE" per altre informazioni.

La voce "Reset completo" fa ripartire daccapo il programma. Sono azzerati tutti i dati storici (vedi "I FORM GRAFICI STORICI"), sono azzerate le statistiche di durata dell'elaborazione (utili per capire se il PC ha una CPU adeguata e mostrate nella barra del titolo), viene eseguito il reset della seriale (vedi menu File, voce "Reset seriale").

La voce "Blocca i reset (anche Calibrazioni e Opzioni)"  da attivare se riteniamo importanti i dati storici raccolti e non vogliamo perderli. In questo modo si bloccano i comandi "Calibrazione permanente", "Calibrazione temporanea", "Opzioni" e "Reset completo" del menu Strumenti, e "Reset Seriale" del menu File. Dando di nuovo il comando si sbloccano i comandi detti.



IL MENU VEDI
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La voce "Alterna testo e grafico" passa dal pannello informazioni al pannello greafico e viceversa.

La voce "Cambia colore grafico" evidenzia, nel pannello grafico, un momento particolare, cambiando il colore della parte d'istogramma da quel momento in poi.
Supponiamo che tu stia guardando il pannello grafico e supponiamo che tu voglia dare qualche colpetto al DUT, per saggiarne la stabilit rispetto agli urti. Un attimo prima di "picchiottare" sul DUT, seleziona questo comando (o premi i tasti Ctrl + C) e il grafico cambier colore (dal verde al rosso o viceversa). Quando smetterai di sollegitare il DUT, darai di nuovo il comando e il grafico cambier nuovamente colore. In questo modo potrai stimare l'effetto degli urti guardando il grafico senza doverti ricordare quando hai fatto i cambiamenti. Se tu volessi stimare l'effetto di un cambio della tesnsione di alimentazione dovresti fare in modo analogo.
Per stimare l'effetto di un cambio di temperatura, invece, devi ricordare che il DUT ha una sua inerzia termica e quindi gli ci vorr tempo per scaldarsi e per raffreddarsi. In questo caso ti consiglio di cambiare colore al grafico all'inizio della fase di riscaldamento (quando accenderai il phon) e poi cambiarlo di nuovo alla fine (quando spegnerai il phon). Ma l'effetto inizier con un po' di ritardo e terminera con un ritardo ancora maggiore. L'esperienza sar la migliore guida.
Il comando funziona anche dandolo dal pannello informazioni. 
Questi cambiamenti NON riguardano l'intero grafico, ma solo il periodo compreso tra quando si d il comando e quando lo si d di nuovo. La parte d'istogramma tra questi due momenti sar di colore diverso.

La voce "Scambia strumenti (mostra Secondo non Primo)" mostra i dati del secondo strumento invece di quelli del primo strumento o viceversa. Lo stesso accade col pannello grafico.



IL MENU ?
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La voce "Help..." mostra questa guida che stai leggendo. Se trovi un errore in questa guida, segnalamelo.
Per sapere come usare questa guida in linea premi F1 e vedrai i comandi disponibili.

La voce "Sul programma..." mostra la versione del programma e qualche altra notizia su di esso.



LA CALIBRAZIONE
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MisureFa2 ti permette di correggere un eventuale errore del riferimento del frequenzimetro (che sia interno o esterno poco importa) senza toccare lo strumento.
Attenzione: la calibrazione opera solo all'interno del programma MisureFa2, il riferimento dell'FA-2 resta com'era in precedenza. E quindi la calibrazione in MisureFa2 si vedr solo sullo schermo del PC ove gira il programma NON sul display dello strumento.

La vera calibrazione del frequenzimetro FA-2 consiste nel regolare la frequenza del suo riferimento interno tramite il trimmer posto sul retro dello strumento, dietro il forellino con la scritta "STD ADJ". Solo in questo modo il display dello strumento dar un'indicazione attendibile. E solo in questo modo l'uscita del riferimento interno (BNC con la scritta "OUTPUT") avr una frequenza la pi vicina possibile ai 10 MHz nominali. Ti consiglio di farla accuratamente un paio di volte l'anno, se disponi di un GPSDO oppure se sai come fare con un segnale del DVB-T2 su 490, 530, 570, 610... MHz.

Qual' lo spazio per la calibrazione con MisureFa2?  un'operazione poco impegnativa, puoi farla senza timore, perch si annulla facilmente (sia la temporanea che la permanente).

La frequenza indicata dal programma, chiamata "Frequenza ultimo ciclo in Hz" nel pannello informazioni,  calcolata cos:
freq = fattCalTemp * fattCalPerm * freqDaFA2
ove freq  la frequenza mostrata da MisureFa2, fattCalTemp  il fattore di calibrazione temporaneo, fattCalPerm  il fattore di calibrazione permanente e freqDaFA2  la frequenza letta dall'FA-2. Col programma non calibrato, i fattori di calibrazione valgono 1 e sullo schermo del PC leggerai la stessa frequenza mostrata sul display dell'FA-2.
Tutte le altre frequenze che mostra MisureFa2 derivano da "Frequenza ultimo ciclo in Hz" e quindi sono corrette nello stesso modo.

La frequenza dell'FA-2 usata per la calibrazione  la media dall'ultimo reset del programma (sia calibrazione permanente che temporanea). In generale, ti consiglio di far scaldare lo strumento e il riferimento per la calibrazione, di dare un reset completo a MisureFa2 e di attendere un tempo congruo prima di dare il comando di calibrazione, il minimo consentito  100 s. Le calibrazioni pi accurate richiedono tempi maggiori: ad esempio, usando un ottimo rubidio come riferimento esterno dell'FA-2 e un GPSDO per calibrare, dovresti attendere alcune ore.

La correzione retroattiva delle frequenze medie potrebbe dare luogo a vari problemi: ho preferito non farla. Cosa  cambiato nel DUT? E nel riferimento? C'era gi un altro fattore di calibrazione? Ci non  prevedibile in toto, cos ho preferito forzare un reset completo dopo ogni calibrazione in modo da ripartire sempre daccapo con i nuovi fattori correttivi. Purtroppo in questo modo si perde la storicit delle misure fatte in precedenza nella sessione di misura in corso.

La calibrazione permanente la ritrovi ad ogni esecuzione di MisureFa2, a meno che tu non la elimini o ne faccia un'altra. Il fattore di calibrazione permanente  salvato nell'opzione FattCalibPerm del pannello Opzioni. Se tu volessi annullare la calibrazione permanente, ti basterebbe richiederne un'altra: la prima cosa che fa  mettere a 1 il fattore di calibrazione permanente. In alternativa potresti mettere a 1 direttamente l'opzione FattCalibPerm nel pannello Opzioni, ma te lo sconsiglio.
Come appena detto la calibrazione permanente ne elimina un'altra eventualmente presente in precedenza ed elimina anche un'eventuale calibrazione temporanea.
Con la calibrazione permanente e un riferimento esterno al rubidio, collegato al BNC "INPUT" delll'FA-2, si possono ottenere risultati di livello altamente professionale e senza manomettere il rubidio che conserver la propria calibrazione. In questo caso per la calibrazione permanente dovrai usare un tempo di gate di 10 s e un GPSDO, con un'antenna ben disposta, da lasciare collegato per molte ore, accumulando almeno 2.000 / 4.000 cicli, meglio un giorno intero (circa 9.000 cicli a 10 s di gate).
Poich si tratta di un'operazione impegnativa, molto raffinata, il programma te la consente solo con tempi di gate di 1 o 10 s, ma non con gate di 0,1 s. Inoltre il programma vuole che ci siano almeno 100 cicli di lettura prima di calibrare, per avere una media attendibile. Il numero di 100 cicli di lettura  solo il minimo, se fossero di pi, tanto meglio.
Una calibrazione permanente  valida solo per il riferimento in uso quando la fai. Per esempio, se la fai con il riferimento interno e poi ne colleghi uno esterno, la calibrazione diventer fonte di errore, quidi la dovrai eliminare o rifare.

La calibrazione temporanea corregge un eventuale errore del riferimento della base dei tempi dell'FA-2. Usala per correzioni leggere, poco impegnative.
Questa calibrazione vale solo per l'esecuzione corrente di MisureFa2. Se chiudi il programma e lo rilanci, la calibrazione temporanea  non ci sar pi.
Se tu volessi annullare la calibrazione temporanea, ti basterebbe richiederne un'altra: la prima cosa che fa  mettere a 1 il fattore di calibrazione temporaneo. Dopo una calibrazione permanente ne puoi fare una o pi temporanee. Ma se fai una calibrazione permanente questa canceller l'eventuale calibrazione temporanea. L'eventuale calibrazione permanente, invece, NON  cancellata dalla calibrazione temporanea.
Poich si tratta di un'operazione poco impegnativa, il programma te la consente sempre, anche con poche misure e con tempo di gate di 0,1 s. Sta a te giudicare quanta cura mettere nell'operazione.

Se capovolgi lo strumento avrai una variazione della frequenza di riferimento che ti cambier di alcuni ppb la frequenza letta. Dunque dopo una calibrazione non muovere nulla.



CHI MISURA COSA
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Il frequenzimetro misura la frequenza del DUT, sembra ovvio! E invece non  ovvio per niente. Se col tuo FA-2 misuri la frequenza di un OCXO esterno e riscontri una differenza, diciamo di 3 ppb, chi ha ragione? Questo devi stabilirlo tu, utente del frequenzimetro.
In linea di massima l'OCXO dell'FA-2 permette di misurare in modo attendibile la frequenza genarata da oscillatori liberi, XO (oscillatori con un normale cristallo) e TCXO.

Quando si misura un altro OCXO ci si deve chiedere a quale dei due credere, perch sono dispositivi simili. Per capire qualcosa di pi si deve caratterizzare l'OCXO dell'FA-2. Caratterizzare non  come calibrare, ma  molto di pi. Devi capire come varia l'errore dell'OCXO col passare del tempo (minuti e ore dall'accensione), con l'invecchiamento (mesi), con la temperatura ambiente. Quando avrai condotto molte prove saprai qual' l'errore che ti devi aspettare dal tuo FA-2 ed entro quali limiti pu variare con il tempo (minuti, ore, mesi...) e con la temperatura. Come fare? Con cosa lo si confronta? Ti ci vuole un GPSDO o un oscillatore al rubidio di qualit e in ottimo stato o un oscillatore al cesio in buono stato.
Se hai un buon rubidio, potrai calibrare l'OCXO dell'FA-2 (in condizioni simili a quelle d'uso) e per le misure pi impegnative usare direttamente il rubidio come riferimento esterno. Se hai un cesio, idem.

Se hai un GPSDO, forse  il caso pi comune, ricorda che devi mettere l'antenna all'esterno e in una zona che veda gran parte del cielo senza ostacoli. Inoltre i GPSDO danno i migliori risultati su tempi lunghi: una misura di un minuto pu darti facilmente errori di alcuni decimi di ppb, a volte di pi, mentre una misura di alcune ore ti dar errori di qualche decina di millesimi di ppb, o anche meno. Se tutto  a posto, con tempi di 24 / 48 ore puoi aspettarti un'accuratezza media di pochi millesimi di ppb.

E se non hai nient'altro? Ricorda che sono disponibili per chiunque tanti GPSDO con debole segnale e una frequenza fissa di 474, 482,... 514, 522, 530, 538, 546,... MHz. Sono i trasmettitori della televisione digitale terrestre, il DVB-T2. Il problema  che si usano con maggiore difficolt, ma non costano nulla e con un po' di pazienza danno ottimi risultati, paragonabili a quelli di un GPSDO.

Per maggiori informazioni procurati questi numeri di RadioKit Elettronica, con alcuni miei articoli su argomenti legati alle misure di frequenza:
9/2012 per come calibrare l'OCXO col DVB-T (T2);
5/2020, 6/2020 e 7-8/2020 concetti generali sui confronti di frequenza ultraprecisi;
12/2020 e 1/2021 i GPSDO di BG7TBL;
2/2021 e 3/2021 il frequenzimetro FA-2.



INFO VARIE SUL FREQUENZIMETRO FA-2
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Il frequenzimetro FA-2 ha tre tempi di gate: 0,1, 1 e 10 secondi. In realt la durata del ciclo di misura  maggiore del tempo di gate e dipende dall'usare il "frequency mode" o lo "statistics mode". Il "frequency mode"  quello che, sul piccolo display dell'FA-2, mostra solo la frequenza. Lo "statistics mode"  quello che mostra pi righe: valore letto (Fin), media dall'ultimo reset (Avg), valore massimo (Max), valore minimo(Min), P-P ossia differenza tra i valori massimo e minimo.
Le durate in secondi dei cicli di misura sul CH1 sono queste:
Gate    Freq    Stat
        mode    mode
 0,1   0,473   0,225
 1     1,124   1,147
10    10,35   10,37

Le analoghe durate sul CH2 sono, praticamente, le stesse.

Queste durate maggiori del tempo di gate significano che c' un tempo morto durante il quale lo strumento non misura nulla. Ci potrebbe farti perdere fenomeni come sbalzi di frequenza di breve durata. Per limitare al massimo questo rischio, ti consiglio di usare 10 secondi di tempo di gate, o almeno 1 s, ma evita l'uso di 0,1 s, perch in tal caso il tempo morto  maggiore di quello di gate. Un tempo di gate lungo riduce anche l'errore dovuto a un intervento intempestivo del trigger a causa del noise.

Attenzione a non usare un livello di segnale troppo basso: potresti avere letture instabili. D fastidio anche la presenza di una modulazione in AM (poco se con profondit di modulazione limitata) o FM (molto).

Per evidenti ragioni di costo, gli OCXO usati nello strumento sono di recupero e quindi potrebbero essere diversi per frequenzimetri di lotti diversi. Questo significa che potrebbero esserci delle differenze, in genere modeste, tra i risultati delle mie prove (RKE 2 e 3 del 2021).

Per non danneggiare lo strumento, non superare mai i +19 dBm sul canale CH1 con 50 ohm d'impedenza (o 2 Vefficaci con 1 Mohm d'impedenza) e non superare mai i +13 dBm sul canale CH2.

Quando misuri segnali di frequenza bassa, sotto i 150 kHz, inserisci il filtro passa basso (LPF-ON) che riduce il noise ed i suoi effetti. Per inserire l'LPF tieni premuto il tasto "RST" dell'FA-2 e poi premi "GATE".

Per prelevare il sagnale da un punto dove il cavetto del frequenzimetro pu influenzare la frequenza generata usa una sonda da oscilloscopio con una resistenza aggiunta da qualche kohm tra il polo caldo della sonda e il punto di misura.

Per impostare un'impedenza d'ingresso del canale CH1 pari a 1 Mohm tieni premuto "RST" e poi premi "MODE".

Su CH1 non superare mai i 200 MHz indicati dal costruttore: misura anche a 300 MHz ma perde qualche ciclo e l'errore  maggiore.

I miei FA-2 nel giro di 5 minuti dall'accensione danno un errore entro i 10 ppb. Dopo mezz'ora sono quasi a regime, anche se il meglio lo danno dopo 2 - 3 ore.

Qualunque siano il DUT e la base dei tempi che userai, avrai sempre una certa instabilit delle ultime cifre. Ma non  un difetto: con 15 o 16 cifre  l'inevitabile effetto del noise.

Con segnali sinusoidali e frequenze sotto i 30 kHz la sensibilit diminuisce assai. Per misurare 200 Hz servono 18 dBm, valore vicino alla soglia di pericolo. Con segnali ad onda quadra, invece, la sensibilit  migliore: -23 dBm a 200 Hz e -19 dBm a 1 Hz.



CAMBIAMENTI NELLA VERSIONE 1.0.2.0
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- Si accettano fattori di calibrazione solo entro l'intervallo 0,9999 - 1,0001 (cio tra -100 ppm e +100 ppm).



E-MAIL E SEGNALAZIONE DI ERRORI
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SE TROVI UN ERRORE, INVIAMI UNA E-MAIL all'indirizzo seguente: gianfrancotarchi@tiscali.it

Nel testo descrivi l'inconveniente e l'eventuale segnalazione di MisureGps.
Allega tutte le informazioni che puoi.
SPEDISCIMI ANCHE UNA COPIA DEI FILE di configurazione: MisureGps_Opzioni.cfg e MisureGps_GT_GRAF_Opzioni_001.cfg.

Grazie.

Buon divertimento... o buon lavoro.

