Dimensione Memoria Buffer e campionamento degli Oscilloscopi

Gli Oscilloscopi digitali sono solitamente venduti in base alla loro larghezza di banda e alla velocità di campionamento. Queste caratteristiche sono molto importanti ma vi è una terza specifica che si dovrebbe sempre prendere in considerazione: la dimensione del buffer.

Questa specifica consente di elaborare le combinazioni di frequenza di campionamento e la lunghezza della base dei tempi in cui opera lo strumento. La tabella seguente mostra le dimensioni del buffer in offerta nei nostri scopi principali.

Come esempio prendiamo un caso in cui viene usata la frequenza di 350 MHz. Oscilloscopio PicoScope 6403.

Questo strumento ha una frequenza di campionamento di 5 GS/s Il nostro segnale di prova è una stringa seriale di 200 Mbps. Quanti bit si possono catturare alla massima frequenza di campionamento?

Tempo di cattura = Dimensione Buffer  ÷ Campionamento = 1 x 10⁹ S ÷ 5 x 10⁹ S/s = 0.2 s

Siamo in grado di catturare 200 ms di dati, che equivale a periodi di 40 milioni di bit del nostro segnale da 200 Mbps. Per visualizzare un lungo tratto del segnale impostiamo la base dei tempi al livello più basso di 20 ms/div. E poi “zoommiamo” per vedere un singolo bit con una sufficiente risoluzione temporale (25 campioni/bit) al fine di evidenziare i glitch, profili lenti, anelli.

Ora proviamo a confrontare questo risultato con quello ottenuto con un oscilloscopio da 350 MHz dello stesso prezzo ma, inevitabilmente, con minore memoria. Questo ha una lunghezza di registrazione di soli 20 MS. Ripetendo il calcolo precedente si ottiene che a 5 GS/s possiamo catturare solo 4 ms di dati obbligandoci ad una base dei tempi di 200 us o inferiore. Se selezioniamo la stessa base dei tempi di 20 ms/div usata con il PicoScope saremo obbligati a ridurre la velocità di campionamento a 20MS / 200ms = 100 MS/s.

Questo ci darà solo 0.5 campioni per periodo, che non è sufficiente per dare una visualizzazione significativa del segnale.

GLOSSARIO TERMINI UTILIZZATI

Ampiezza di banda analogica – La frequenza di ingresso a cui l’ampiezza del segnale  misurata è inferiore di 3 decibel all’ampiezza del segnale effettiva.

Dimensione buffer – La dimensione della memoria buffer dell’oscilloscopio, misurata in campioni. Il buffer consente all’oscilloscopio di effettuare il campionamento dei dati  più rapidamente del trasferimento nel computer.

GS – Gigacampioni (1.000.000.000 di campioni).

Frequenza di campionamento massima – Cifra indicante il numero massimo di campioni che l’oscilloscopio può acquisire al secondo. Quanto più elevata è la frequenza di campionamento dell’oscilloscopio, tanto più accurata è la rappresentazione dei dettagli ad alta frequenza in un segnale veloce.

MS – Megacampioni (1.000.000 campioni).

PicoScope Serie 6000 – Una gamma di oscilloscopi USB a 8 bit prodotti da Pico Technology, con una frequenza di campionamento di 5 GS/s, un’ampiezza di banda di 350 MHz e dimensioni buffer fino a 1 GS.

Software PicoScope – Prodotto software in dotazione con tutti gli oscilloscopi PicoScope. Trasforma il PC in oscilloscopio, analizzatore di spettro e multimetro.

Base dei tempi – La base dei tempi controlla l’intervallo di tempo che ciascuna ripartizione orizzontale di una vista oscilloscopio rappresenta. Vi sono dieci ripartizioni sulla vista oscilloscopio, in modo tale che il tempo totale attraverso la vista sia pari a dieci volte la base dei tempi per ripartizione.

Risoluzione verticale – Valore, in bit, che indica la precisione con cui l’oscilloscopio converte le tensioni in ingresso in valori digitali. L’Oversampling  può aumentare la risoluzione verticale effettiva.

Per ulteriori informazioni sul Software PicoScope 6  e sugli Oscilloscopi per Pc non esitate a contattare i nostri uffici o inviateci una mail su info@epcb.it.

Consultate inoltre il Nuovo Manuale PicoScope 6 completamente in italiano o scoprite le nuove funzioni del Software PicoScope 6 su ePCB.it!

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Ricordiamo che si parla di risposta in frequenza quando la funzione di trasferimento di un sistema lineare tempo invariante viene sollecitata da un ingresso di tipo sinusoidale con pulsazione ω al variare di questa.

Il nome di questo tipo di rappresentazione è dovuta allo scienziato Hendrik Wade Bode, pioniere nello studio della teoria dei controlli e delle telecomunicazioni elettroniche.” (cit. Wikipedia)

E’ possibile fare il grafico dell’ampiezza e della fase verso la frequenza usando i due canali e il generatore di segnale del PicoScope 2203.

Il generatore di segnale può fare lo sweep su tutto il range di frequenza che va da 0.10Hz a 100KHz, ma siccome la velocità dello sweep è programmabile (Hz/sec), a seconda della velocità selezionata le estremità del range di frequenza sarà spazzolato molto lentamente. Tra 20Hz e 20KHz si può opereare in modo del tutto soddisfacente!

Usando il generatore AWG (integrato nel 2203) in sweep mode il 2203 può generare automaticamente il grafico in frequenza misurando la risposta del circuito al segnale di ingresso che è una sinusoide, usando la modalità Spettro e Peak Hold.

Adesso si può anche effettuare una cattura automatica della correlazione della  fase di due segnali utilizzando una formula inclusa nel terzo canale matematico (Funzione Canali Matematici) , ma la fase può essere misurata ad ogni frequenza misurando il ritardo tra due segnali tramite il cursore.

Ancora non possiamo generare un diagramama di Bode automaticamente in quanto l’asse della frequenza è lineare e non logaritmico, ma possiamo ricavare tutti i dati necessari per generarlo manualmente. In modalità spettro il 2203 consente anche di vedere le armoniche e di calcolare la distorsione armonica totale THD.

Questi i parametri misurabili:

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Le diverse funzioni di trigger sono estremamente facili da utilizzare con un Oscilloscopio PicoScope basato su pc.  Le funzioni di sincronizzazione del segnale partono da un preciso livello di soglia periodico evidenziato con uno specifico marcatore. Con la barra di attivazione si indica all’oscilloscopio quando iniziare l’acquisizione di dati.

Modalità Trigger:

Nessuna: PicoScope acquisisce forme d’onda ripetutamente senza attendere un segnale per avviarsi.

Automatica:  PicoScope attende un evento di attivazione prima di acquisire dati. Se non vi sono eventi di attivazione entro un tempo ragionevole, acquisisce comunque dati. Ripete questo processo finché non si fa clic sul tasto Arresta. La modalità “Automatica” non imposta il livello di trigger automaticamente.

Ripeti: PicoScope attende un evento di attivazione per un tempo indefinito prima di visualizzare dati. Ripete questo processo finché non si fa clic sul tasto Arresta. Se non vi sono eventi di attivazione, PicoScope non visualizza nulla.

Unica: PicoScope attende una volta un evento di attivazione poi arresta il campionamento. Per fare ripetere a PicoScope questo processo, fare clic sul tasto Avvia .

Rapida: PicoScope ordina al dispositivo di acquisire una sequenza di forme d’onda con il minimo ritardo possibile tra di esse. La visualizzazione non viene aggiornata finché l’ultima forma d’onda nella sequenza non viene acquisita. Quando l’operazione è terminata, si può passare da una forma d’onda all’altra usando la barra Navigazione buffer.

ETS: Equivalent time sampling (campionamento del tempo equivalente). PicoScope acquisisce molti cicli di un segnale ripetitivo, poi combina i risultati per produrre un’unica forma d’onda con una risoluzione del tempo superiore di quanto sia possibile con un’unica acquisizione. Per risultati accurati, il segnale deve essere perfettamente ripetitivo e il trigger stabile.

Se si seleziona ETS quando un tipo di Trigger avanzato è azionato, il tipo di trigger riporterà a Fronte unico e il tasto di Azionamento avanzato sarà disattivato.

Azionamento avanzato. Fare clic per aprire il dialogo Azionamento avanzato , che offre tipi di trigger aggiuntivi oltre al trigger a fronte unico. Se questo tasto è disattivato, lo è perché Nessuna o ETS è selezionata nel controllo della modalità di trigger oppure l’oscilloscopio non supporta questa modalità. Per abilitare il tasto Attivazione avanzata, impostare il controllo in un’altra modalità di trigger, quale Automatica, Ripeti o Unica Sorgente trigger. Questo è il canale che il PicoScope controlla per la condizione di trigger.

Fronte ascendente. Fare clic per attivare sul fronte ascendente della forma d’onda.

Fronte discendente. Fare clic per attivare sul fronte discendente della forma d’onda.

Livello trigger. Imposta il livello di trigger. Si può anche impostare il livello di trigger trascinando il marcatore di trigger in alto o in basso dello schermo.

Tempo pre/trigger (da 0% a 100%). Questo parametro controlla quanto della forma d’onda appare prima del punto di trigger.
Preimpostato al 50%, che pone il marcatore di trigger al centro dello schermo. Si può anche controllare questo parametro
trascinando il marcatore di trigger a sinistra o a destra.

Abilita ritardo post-trigger. Fare clic su questo tasto per passareal controllo Ritardo post-trigger (vedi voce successiva).

Ritardo post-trigger. Il ritardo post-trigger è il tempo per il quale PicoScope attende dopo il punto di trigger prima del campionamento. Si può anche modificare questo parametro trascinando il marcatore di trigger mentre il tasto Ritardo posttriggerè attivato. Mentre si trascina il marcatore, appare per poco tempo la freccia post-trigger . Affinché questo controllo abbia un effetto, prima verificare che il tasto Ritardo post-trigger sia attivato.

Acquisizioni rapide. In modalità trigger rapido, questo è il numero di forme d’onda da acquisire in una sequenza. Saranno acquisite con i minimi tempi morti possibili tra di esse.

Marcatore del Trigger nel segnale:

Il marcatore di trigger mostra il livello e la temporizzazione del punto di trigger. L’altezza del marcatore sull’asse verticale indica il livello al quale il trigger è impostato, e la sua posizione sull’asse del tempo mostra il momento in cui si verifica.

Si può spostare il marcatore di trigger trascinandolo con il mouse oppure, per un controllo più preciso, usando i tasti sulla barra Attivazione .

Altre forme di marcatore di trigger. Se la vista oscilloscopio viene ingrandita e messa in panoramica in modo che il punto di trigger sia fuori dallo schermo, il marcatore di trigger fuori schermo (mostrato sopra) appare a lato del reticolo per indicare il livello di trigger. In modalità di ritardo post-trigger, il marcatore di trigger viene temporaneamente sostituito dalla freccia post-trigger mentre si regola il ritardo post-trigger. Quando sono in uso alcuni tipi di trigger avanzato , il marcatore di trigger diventa un marcatore di finestra, che mostra le soglie di trigger superiore e inferiore.

Modalità di Trigger Avanzate:

- Fronte: fronte ascendente, discendente o doppio con isteresi regolabile
- Finestra: il segnale entra o esce da un intervallo di tensione definito dall’utente
- Larghezza dell’impulso: un impulso negativo o positivo è più ampio o più stretto di una larghezza definita o all’interno / esterno di una gamma di ampiezze
- Larghezza dell’impulso della finestra: il segnale è all’interno o all’esterno di una gamma tensione per un tempo determinato
- Dropout: il segnale non incrocia una soglia di tensione almeno per un tempo determinato
- Dropout finestra: il segnale non entra o esce da un intervallo di tensione almeno per un tempo determinato
- Intervallo: il tempo tra due fronti è maggiore o minore del tempo determinato o dentro / fuori da un intervallo di tempo
- Logica: lo stato logico arbitrario dei canali A, B e EXT corrisponde a un modello definito dall’utente
- Impulso runt: il segnale incrocia una soglia di tensione e ritorna senza incrociare l’altra.

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Scopri i vantaggi delle Nuove Serie di Oscilloscopi per PC!

Acquistare un oscilloscopio da alcune aziende è un po’ come acquistare un auto. Una volta aggiunti gli optional, il prezzo sale vertiginosamente. Con gli Oscilloscopi PicoScope , funzioni di altissimo livello quali verifica dei limiti con maschere, decodifica seriale, attivazione avanzata, misurazioni segnali, canali matematici, modalità visualizzazione XY, filtraggio digitale e memoria segmentata, sono tutte comprese nel prezzo!

Inoltre, ad ulteriore tutela del proprio investimento, è sempre possibile aggiornare sia il Software PicoScope che il firmware dell’unità. Da sempre le nuove funzioni che arricchiscono i nostri strumenti vengono fornite gratuitamente con i software di aggiornamento. Mentre le altre aziende sono spesso vaghe riguardo alle possibilità di aggiornamento, noi manteniamo le nostre promesse anno dopo anno. Chi utilizza i nostri prodotti ci premia restando al nostro fianco e ci raccomanda ai colleghi.

Trova l’oscilloscopio che fa per te!

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La modalità persistenza mantiene l’evento sul display per un periodo predeterminato, consentendo di impostare le opzioni di trigger per acquisirlo in modo più affidabile.

Guida passo a passo

Impostare l’oscilloscopio su trigger su una forma d’onda ripetitiva simile a quella sottostante. Se si sospetta che vi siano disturbi occasionali ma non si riesce ancora ad osservare nulla di errato, usare la modalità persistenza per investigare. Fare clic sul pulsante Modalità persistenza per continuare.

La vista oscilloscopio originale è stata sostituita da una vista persistenza, come mostrato di seguito. Immediatamente si possono vedere tre impulsi con forme diverse.  A questo punto abbiamo il controllo di Saturazione nelle Opzioni di persistenza inserito al massimo per agevolare l’individuazione delle svariate forme d’onda.

Ora che sono stati trovati alcuni disturbi, mettere il controllo Saturazione al minimo. Fare clic sul pulsante Opzioni persistenza per aprire il dialogo Opzioni persistenza , e poi usare il cursore per regolare la saturazione. Quindi il display appare come di seguito.

Le forme d’onda ora sono più scure ma hanno una gamma più ampia di colori e sfumature. La forma d’onda che si verifica più frequentemente è mostrata in rosso ed è la forma normale dell’impulso. Una seconda forma d’onda è tracciata in azzurro, che indica che si verifica meno frequentemente e che vi è un jitter occasionale di circa 10 ns nell’ampiezza dell’impulso.

La terza forma d’onda è tracciata in blu scuro poiché si verifica meno frequentemente delle altre due e indica che vi è un impulso runt con circa 300 mV in meno di ampiezza del normale.

La modalità di persistenza ha assolto il suo compito.  Sono stati trovati i disturbi e ora è possibile esaminarli in maggiore dettaglio. Il modo migliore per farlo è tornare alla modalità oscilloscopio normale in modo da poter usare le funzioni Attivazione avanzata e Misurazione automatica incorporate in PicoScope. Fare clic sul pulsante Modalità oscilloscopio.

Impostare un trigger trigger della larghezza dell’impulso avanzato per cercare un impulso più ampio di 60 ns.  Quindi PicoScope trova immediatamente l’impulso runt.

Ora è possibile aggiungere misurazioni automatiche o trascinare i righelli in posizione per analizzare in dettaglio l’impulso runt.

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Ci sono molti motivi per scegliere un Oscilloscopio per Pc della Pico Technology, oltre ai cinque anni di garanzia, agli aggiornamenti gratuiti e alla grande esperienza di questa azienda che da decenni sviluppa questi strumenti per ogni tipo di esigenza. Vi elenchiamo i più importanti:

1.  Unità compatte e portatili

Grazie al fatto che integrano diversi strumenti in una singola unità, gli oscilloscopi basati su PC sono più leggeri e portatili rispetto alla strumentazione tradizionale. Se usati con un laptop è come trasportare un intero laboratorio con il vostro computer.

2.  Il monitor del PC sarà il vostro grande display portatile!

Il display degli oscilloscopi da banco è limitato dalle dimensioni fisiche dell’oscilloscopio stesso e può essere di un solo colore. Con gli strumenti virtuali è il PC che controlla il display, per cui non si dispone solo di un display a colori, ma anche di un display di grandi dimensioni che può essere usato tramite proiettore o display al plasma.

3.  La memoria a disposizione è solo limitata dalla memoria del PC

Gli oscilloscopi virtuali memorizzano il segnale misurato direttamente sul PC. Grazie alle memorie dei moderni PC si può disporre di grandi capacità di memoria. Oltre a consentire la registrazione di segnali di notevole lunghezza, è anche possibile salvare segnali per analizzarli in tempi successivi.

4.   Le forme d’onda catturate e le impostazioni dello strumento possono essere facilmente condivise con altri.

Se si deve mostrare un certo segnale ad un cliente o ad un collega, basta salvare la forma d’onda e trasmetterla via email. Se l’interlocutore non dispone del software dell’oscilloscopio non c’è alcun problema: basta esportarlo come testo, come immagine o in formato binario per essere usato con qualsiasi altro programma. Se l’interlocutore ha uno strumento analogo e si vuole ottenere la stessa immagine, basta semplicemente inviargli le impostazioni utilizzate.

5.  Gli aggiornamenti gratuiti del Software forniscono continuamente nuove prestazioni a costo zero!

Un oscilloscopio tradizionale può essere implementato, se si è fortunati, con la modifica del firmware fatta direttamente dal fornitore. Per implementare le nuove funzioni e caratteristiche su un oscilloscopio basato su PC, è sufficiente aggiornare il software. Grazie a questi aggiornamenti gratuiti uno strumento virtuale può divenire col tempo sempre più utile e potente.

6.   Possono essere usati sia con un PC che con un laptop

Gli oscilloscopi basati su PC sono dispositivi esterni collegati al computer tramite una interfaccia universale (USB 2.0). Normalmente ogni PC da banco o laptop è dotato di diverse interfacce USB, pertanto non c’è alcun problema di usare l’oscilloscopio con entrambi computer.

7.   Collegamento ad alta velocità tramite USB 2.0

L’interfaccia USB 2.0 può trasferire dati alla velocità di 480 Mbit/sec. Grazie a questa interfaccia si ottengono rilevanti vantaggi come gli aggiornamenti immediati dello schermo e l’uso di dati in streaming.

8.  Hardware e Software in un unico soluzione!

I nostri oscilloscopi vengono forniti con l’hardware e i software necessari per un immediato utilizzo. Non esistono problemi di compatibilità o complesse procedure di setup.

9.  L’oscilloscopio può essere usato anche come registratore di dati.

Il software PicoLog fornito con lo strumento trasforma l’oscilloscopio in un datalogger in grado di registrare dati su un lunghi periodi di tempo. Scopri i software disponibili per il vostro dispositivo su nostro sito internet.

10.  Un laboratorio completo in un’unica unità.

Quando si acquista uno dei nostri oscilloscopi non si ha solo un oscilloscopio: lo strumento funziona anche da analizzatore di spettro, multimetro e datalogger. Alcuni modelli includono anche un generatore di segnale o un AWG (Geratore di forma d’onda arbitraria). Con un oscilloscopio Pico si può realmente disporre di un laboratorio completo di test e misura con un’unica unità.

Scopri le nuove caratteristiche del Software PicoScope o visualizza la tabella comparativa con tutti gli oscillloscopi Pico Technology!

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Lo Staff di epcb.it

KIT Oscilloscopio USB PicoScope 4226 – 50 MHz a 2 canali + AWG e 2 sonde MI007

I nuovi oscilloscopi della serie 4000 con AWG (generatore di forma d’onda arbitraria) sono ideali se si desiderano performance elevate di velocità e un’ottima precisione! Il PicoScope 4226 ha una risoluzione di 12 bit (16 bit verticali in modalità “enanched”) un precisione migliore dell’1% quindi una scelta perfetta per analisi di rumori, vibrazioni o movimenti meccanici industriali.

Tutta la convenienza e la velocità di cui avete bisogno:

Gli oscilloscopi usb PicoScope 4226 e 4227 sono alimentati dall’interfaccia USB 2.0, quindi non c’è alcun bisogno di scomodi alimentatori esterni o batterie. La porta USB fornisce anche dati ad alta velocità al vostro PC per darvi una visualizzazione in tempo reale ad alta risoluzione. Due velocità di campionamento 125 o 250 MS/s in base al modello PicoScope 4426 o PicoScope 4427. Ricordiamo che sono gli oscilloscopi usb più veloci in commercio con questi livelli di risoluzione!

Una memoria buffer profonda che non compromettere le prestazioni

Grazie alla memoria buffer da megasample che rimane in modalità ‘always on’, non c’è mai un compromesso tra la dimensione del buffer e le prestazioni. Il PicoScope massimizza sempre sia la dimensione del buffer e la frequenza di aggiornamento display allo stesso tempo. Ora si può facilmente catturare ogni dettaglio di ogni forma d’onda, senza compromettere le prestazioni del vostro oscilloscopio.

Scopri i nuovi Oscilloscopi su ePCB.it!

Guida in inglese per le nuove funzioni di decodifica seriale con il Software PicoScope 6 degli oscilloscopi usb Pico Technology.

I protocolli inclusi al momento sono I²C, SPI, RS232, UART e CAN bus. Questo elenco è destinato a crescere con gli aggiornamenti gratuiti del software. PicoScope visualizza i dati decodificati nel formato scelto: “in view”, “in window” o entrambi contemporaneamente. Il formato “in view” visualizza i dati decodificati sotto la forma d’onda, su un normale asse dei tempi, segnalando in rosso i frame di errore. È possibile ingrandire questi frame per ricercare disturbi o distorsioni sulla forma d’onda.

NUOVI VIDEO DEMO PER DECODIFICA SERIALE SU PICOSCOPE 6!

• PicoScope 6: Serial Decoding Basics in PicoScope 6 with I²C
• PicoScope 6: Serial Decoding of CAN Bus Signals
• PicoScope 6: Serial Decoding of SPI Bus Signals
• PicoScope 6: Serial Decoding of UART–RS232

Per maggior informazioni sul Software PicoScope 6 su epcb.it.

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Lo Staff di www.epcb.it

PScope è una nuova applicazione disponibile su iTunes rilasciata il 20 Marzo scorso, per visualizzare i dati dei segnali di un PicoScope serie 2000 direttamente su un dispositivo iPhone o iPod Touch. Lo sviluppatore Kenny Millar ne parla in una presentazione dove si nota la facilità d’uso dell’applicazione.

L’applicazione è stata sviluppata per gli oscilloscopi PicoScope 2000 e si riescono ad impostare tre modalità di trigger (none, single, repeat)  con soglie configurabili e range di ingresso per le vostre applicazioni.  Nella presentazione si può notare che si utilizza un telecomando remoto per attivare il campionamento della sonda, tuttavia solo per comodità.

Nella figura viene mostrata una schermata con le varie impostazioni per il canale A dell’oscilloscopio della Serie PicoScope 2200.

Si possono visualizzare entrambi i canali, A in blu e B in rosso.  Lo sviluppatore ricorda che il pc al quale l’oscilloscopio è collegato deve avere installato la versione del software gratuita PScopeHost che si può scaricare dal sito.

Per ulteriori informazioni visitate il sito dello sviluppatore o direttamente su iTunes dove si può scaricare PScope al prezzo di circa cinque dollari (dim: 1 Mb).

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Lo Staff di ePCB.it

Le sonde passive ad alta qualità riescono ad offrire misure con ottima precisione ad un costo contenuto e sono ideale per utilizzi generici. Le sonde differenziali attive vi consentiranno di effettuare delle misurazioni con tensione variabile usando un oscilloscopio standard.

Le nuove sonde differenziali ad alta tensione offrono una gamma di larghezze di banda tra 70 e 100 MHz con intervalli di misura differenziale tra 700 V e 7 kV. Sono adatte alla misurazione su circuiti di alimentazione, motori e alimentatori switching,  soprattutto in applicazioni in cui le tensioni non sono riferite a terra.

Per ogni esigenza la gamma di sonde attive e passive della Pico Technology vi garantirà alte performance ad un prezzo veramente accessibile.

Scopri la Guida delle Sonde su ePCB.it!

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