Mūsdienu pārnēsājamie osciloskopi - to veidi, īpašības, iespējas un lietošanas pazīmes

Osciloskops ir elektronikas remonta meistara un radioamatiera acis. Bet uzlaboto modeļu izmaksas ir nesaprotamas iesācējiem un pat daudziem pieredzējušiem amatniekiem. Piemēram, ne stilīgākais digitālais osciloskops UNI-T UTD2025CL ar diviem kanāliem ar iespēju pārraidīt signālus ar frekvenci līdz 25 MHz maksā vairāk nekā 200 USD, un daži RIGOL MSO2302A-S ir jaudīgs divkanālu osciloskops ar diviem kanāliem un 300 MHz joslas platumu. ierakstītāja funkcija maksā gandrīz 4000 USD.

Bet kur vērsties pie vienkāršā zemnieka? Iesācējiem varat vērsties pie Vidējās Karalistes ražotāju produktiem. Vietnē Aliexpress ir daudz portatīvo osciloskopu ar atšķirīgām īpašībām un iespējām, mēs šajā rakstā apsvērsim dažus no tiem.

Raksturlielumi

Vispirms, ja mēs runājam par pārnēsājamiem osciloskopiem, tad gandrīz visos gadījumos tās ir digitālās ierīces. Nevajadzētu gaidīt īpašu precizitāti, mērot spriegumu, bet gan pārbaudīt dažādu signālu esamību un aptuveno līmeni, aptuvenu pulsācijas līmeņa mērījumus un kropļojumu pārbaudi kaskādēs.

Tāpat kā jebkura mērīšanas ierīce pie osciloskopiem Ir vairākas pazīmes, pirmkārt, budžeta segmentā, jums jāpievērš uzmanība diviem galvenajiem aspektiem:

• Paraugu ņemšanas biežums ir paraugu skaits, ko osciloskops var radīt sekundē. Vienkārši izsakoties, šis parametrs atspoguļo, cik reizes sekundē osciloskopa “smadzenes” “mēra” vai, ja vēlaties, “nolasa” signālu no ieejas. Jo biežāk tas notiek, jo augstāku signāla frekvenci var izmērīt. To mēra paraugu (paraugu) skaitā sekundē, lai gan parasti to norāda miljonos paraugu sekundē. Specifikācijās jūs varat atrast saīsinājumu "MSa / s" - tas tas ir.

• Joslas platums Šī ir frekvenču josla pie augšējās robežas, kuras izmērītā signāla līmenis samazinās par 3 dB. Šis parametrs stāsta par maksimālo signāla frekvenci, ko var izmērīt. Šis parametrs tiek mērīts hercos, vai drīzāk, kilo vai megahercos. Lai mērījumus veiktu bez amplitūdas kropļojumiem, ir vēlams, lai joslas platums būtu 3 ... 5 reizes lielāks par izmērītā signāla frekvenci.

Normālam signāla displejam paraugu ņemšanas frekvencei jābūt lieluma pakāpei (vismaz) lielākai par izmērītā signāla frekvenci. Tas ir viegli saprotams, vienkārši apskatiet zemāk redzamo ilustrāciju. Zaļie punkti nosacīti attēlo signāla līmeņa “nolasīšanu” ar noteiktu frekvenci, un līnija, kas tos savieno, ir viļņu formas izskats, kas uz tiem tiks veidots.

Augšējā daļā ir 4 punkti par sinusa viļņa periodu, bet attēla apakšējā daļā ir 8 punkti, un starp tiem ir novilkta līnija. Kā redzat, jo augstāka ir izlases frekvence, jo vienmērīgāka un precīzāka viļņu forma būs attiecībā pret izmērīto signālu. Jāpatur prātā, ka digitālie osciloskopi var izlīdzināt (un izlīdzināt) iegūto attēlu, un oscilogramma ir vienmērīga.

Analogiem osciloskopiem tāda jēdziena kā “paraugu ņemšanas frekvence” nepastāv, ja signāla mērīšanas spēju lielākā mērā nosaka ierīces joslas platums.

Attiecīgi, ja osciloskops nav paredzēts izmērītā signāla frekvencei, jūs iegūsit izkropļotu līdzību vai nesaprotamu līkni, kas ir pilnīgi nepatiesa.

Ir arī vērts atzīmēt, ka osciloskopi ir vienkanālu un ar lielu kanālu skaitu. Starp budžetu ir izplatīti vienkanālu un divkanālu modeļi. Vairāki kanāli ļauj salīdzināt signālus vai vienlaikus novērot vairākus signālus, kas var būt nepieciešami, labojot vai pielāgojot ķēdi.

Tā kā osciloskops ir sarežģīta mērīšanas ierīce, tam ir virkne citu parametru, no kuriem ir atkarīga mērījumu un funkciju precizitāte, taču mēs tos šajā rakstā neminēsim, jo ​​mēs koncentrēsimies uz budžeta risinājumiem amatieriem un iesācējiem.

Budžeta osciloskopu pārskats

Tātad, pāriesim pie pārskatiem. Visus aplūkotos modeļus darbina zems līdzstrāvas spriegums, kas nozīmē, ka tie var darboties vai nu no baterijām vai akumulatoriem, vai arī no barošanas avota ar atbilstošu izejas spriegumu. Bet paturiet prātā, ka, ja barošanas avota izejā ir spēcīgas viļņi, tad osciloskopa ekrānā jūs redzēsit daudz trokšņu un traucējumus. Tāpēc pulsācija ir jāizlīdzina, izmantojot kondensatorus (gan elektrolītiski lielas ietilpības, gan keramikas).

Varbūt lētākais un populārākais osciloskops no Ķīnas vienkanāla 200 kHz osciloskops DSO138. Modelis tiek pārdots kā montāžas komplekts vai kā gatava lietošanai sagatavota ierīce. Pirmais variants ir nedaudz lētāks, un faniem būs interesanti kaut ko savākt ar savām rokām. Par samontēto versiju tas maksā apmēram 1000 rubļu, tas nāk drukātās shēmas plates veidā ar savienotājiem, vadības ierīcēm un displeju. Atrodams arī caurspīdīgā apvalkā (vai gadījumā, ko pārdod atsevišķi.

Komplektā ir zonde ar krokodiliem galos. Šāda zonde principā ļauj izmērīt zemfrekvences signālus, bet nevar konkurēt ar osciloskopu "īstajām" zondēm.

Ir “DSO138 mini” versija, kas atšķiras tikai ar iespiedshēmas plates formu un vadības ierīču izvietojumu. Osciloskopam ir taisnstūra signāla izvade zondes noregulēšanai, zemāk esošajā fotoattēlā to varat redzēt augšējā labajā stūrī - mazs džemperis, un uz tāfeles ir uzzīmēts taisnstūrveida impulss.

Ierīces pamatā ir ARM mikrokontrollers STM32F103C8T6 (32 bitu pamatā ir Cortex M3 kodols), un tai ir šādas īpašības:

• kanālu skaits - 1;

• joslas platums - 0-200 kHz;

• paraugu ņemšanas biežums 1 MSa / s;

• ieejas pretestība: 1MOhm / 20pF;

• maksimālais ieejas spriegums: 50 V ar 1: 1 zondi un 400 V, ja zonde ar dalītāju 1:10;

• komunikācijas režīmi: DC / AC / GND;

• barošanas spriegums - 9 volti;

• pašreizējais patēriņš - apmēram 100 mA;

• jutība - 10 mV / div - 5 V / div ar 5% precizitāti;

• ADC - 12 biti;

• slaucīšanas diapazons no 10 μs / div līdz 500 sek / div;

• displejs - krāsains, 2,4 collas ar izšķirtspēju 320x240;

• PCB izmērs - 117 * 76 mm.

Osciloskops mēra signāla amplitūdu, tā frekvenci un periodu, darba ciklu, ņem vērā spriegumu - maksimālo, minimālo, RMS. Ir arī iespējams iestatīt, kuru priekšpusi sinhronizēt (pacelties vai nokrist). Tajā nav ierakstīšanas funkcijas. Jutīgumu regulē divu slīdņu SEN1 un SEN2 novietojums - reizinātājs un secība (10 mV, 0,1 V, 1 V).

Joslas platums 200 kHz var šķist pat diezgan pietiekams, taču nesteidzieties izdarīt secinājumus. Ņemiet vērā, ka paraugu ņemšanas biežums ir tikai 1 miljons paraugu sekundē. Tas ir piecas reizes vairāk nekā 200 kHz frekvence, kas pēc definīcijas neļauj augstas kvalitātes uzņemt šādus signālus.

Šis osciloskops jūtas labi skaņas diapazonā, kad tas pārsniedz 20 kHz, signāls sāk izkropļoties, bet joprojām paliek sagremojams, un virs 50–70 kHz kropļojumi kļūst diezgan spēcīgi. Slaucieni 10 μs / div arī nav īpaši īpaši un ļauj klīst augstās frekvencēs, jo signāla periods ar periodu 100 kHz jau ir 10 μs.

Tas ir, pat ja viņš varētu adekvāti parādīt signāla viļņu formu ar frekvenci, kas vienāda ar deklarēto 200 kHz, tad ekrāna koordinātu ass vienā šūnā būtu 2 periodi. Turklāt ekrāna diagonāle ir 2,4 collas, un izšķirtspēja ir 320x240 pikseļi - pat ja vēlaties, jūs nevarēsit normāli redzēt šo signālu. Principā jūs varat "skatīties" vienkāršus komutācijas barošanas blokus, PWM frekvence nepārsniedz 50-100 kHz, zemāk redzēsit, kāpēc.

Iepriekš redzamajā ilustrācijā varat novērot, kā tas izskatās, vai drīzāk, kā šī ierīce redz taisnstūra signālu dažādās frekvencēs, kā arī to, kā viļņu forma mainās augstās frekvencēs (signāls no taisnstūra pārvēršas par izkropļotu sinusoīdu). Es atzīmēju, ka taisnstūra signāls tiek uzskatīts par ļoti sarežģītu, tāpēc frekvences novērtējums ar tā palīdzību ir ļoti taisnīgs.

Pievērsiet uzmanību tam, kas ir iezīmēts sarkanā krāsā. Šī ir horizontālās ass dalīšanas cena, t.i. katra šūna ir 10 mikrosekundes. Tas nozīmē, ka vairs nav iespējams stiept signālu uz ekrāna, lai veiktu detalizētāku pētījumu, tas ir tas, ko es teicu iepriekš. Ja 60 kHz frekvencē joprojām ir taisnstūra impulsu kontūras, tad pie 100 un vēl jo vairāk pie 200 kHz vairs nav skaidrs, kas.

Neskatoties uz to, šādi raksturlielumi vismaz ir, taču tie pat ļauj izmantot šo ierīci datoru aprīkojuma, piemēram, klēpjdatoru, remontam, kā šo video autori.

Ir vairāki modeļi, kas zināmā mērā ir DSO138 loģisks turpinājums, taču atšķiras pēc izskata un izkārtojuma, tāpēc DSO150 par 1700 rubļiem, kuru komplektā jau ir laba zonde ar dalītāju (foto iepriekš) funkcionāli atkārto iepriekšējo ierīci, bet ārēji tā jau ir pievilcīgāka un izskatās kā gatava ierīce. To kontrolē nevis ar slīdņu komplektu, kā tas bija iepriekšējā gadījumā, bet ar 4 pogām un kodētāju. Vairāk atšķirības netiek novērotas, tāpēc mēs par to nekavēsimies.

DSO188 ieslēgts modernāks osciloskops 1 MHz, bet tāpat kā iepriekšējam nav atmiņas un viena kanāla. Tās izmaksas ir 1600-1900 rubļi. Kompakts (nedaudz vairāk par sērkociņu kārbu) un pārnēsājams, jo tam jau ir akumulators - jums nav jāuztraucas par galvaniskās izolācijas problēmām ierīcēs, kurās tiek veikti mērījumi. Korpuss ir samontēts no tekstolīta paneļiem, bet tā sānu malas nav aizsargātas no svešķermeņiem un mitruma.

Tiek izmantotas zondes ar MMCX savienotājiem, iepriekšējās bija standarta BNC savienotāji. Tā nav problēma, jo parasti tā komplektācijā ietilpst MMCX-BNC adapteris. Zonde ir komplektā, tāpat kā pirmajā modelī - ar diviem krokodiliem un bez dalītāja.

Tās tehniskie parametri ir nedaudz pārāki par iepriekšējām iespējām:

• kanālu skaits - 1;

• joslas platums - 0-1 MHz;

• paraugu ņemšanas ātrums 5 MSa / s;

• ADC - 12 biti;

• ieejas pretestība: 1MOhm;

• maksimālais ieejas spriegums: 40 V ar zondi 1: 1 un 800 V, ja zonde ar dalītāju ir 1:10;

• enerģijas avots - iebūvēta 230 mAh baterija;

• jutība - 50 mV / div - 200 V / div;

• slaucīšanas diapazons no 2 μs / div līdz 100 ms / div;

• displejs - krāsains, 1,8 collas ar izšķirtspēju 320x240;

• ierīces izmēri - 57 * 34 * 11 mm.

Ir loģiski, ka jums nevajadzētu cerēt izmērīt signālus ar frekvenci 1 MHz, tomēr izlases frekvence 5 miljoni atlases sekundē ļaus jums viegli izmērīt signālus 300-500 kHz frekvencē, kas jau ir pietiekami remontam un jebkuras vairuma komutācijas barošanas avotu pielāgošanai. Šis instruments nav piemērots precizēšanai un laboratorijas pārbaudei.

Ir noderīga funkcija "iesaldēt rāmi". Parasti ekrānā parādītais parametru kopums (frekvence, spriegums utt.) Atbilst iepriekšējiem modeļiem. Zemāk ir video ar šī modeļa pārskatu un testēšanu. Turklāt šis video jūs interesēs, ja nezināt, kāds joslas platums un izlases intensitāte jums ir nepieciešama, autors par to runā detalizēti.

Par 1600 rubļiem tas ir mazāk ērti (izmēru dēļ, bet tas ir gaumes jautājums), bet funkcionālāks osciloskops nekā tas pats DSO150 vai 138.

Ja iepriekš minētie ir daži diezgan veci modeļi, tad nākamo rakstīšanas laikā pat var saukt par jaunumu. Tā tas ir 100 MHz osciloskops Fnirsi 5012hTas maksā apmēram 4600 rubļu. Tas ir vienkanāls, zondu savienotāji ir universāli - BNC, un pati ierīce darbojas ar akumulatoru ar ietilpību pat 5000 mAh (saskaņā ar citiem avotiem - 3000 mAh, tas var būt atkarīgs no konfigurācijas vai pārskatīšanas). Komplektā ar P6100 zondi ar 10x dalītāju un joslas platumu līdz 100 MHz.

Ierīces korpuss ir plastmasas dzeltenā silikona apvalkā, kas nodrošina vismaz zināmu aizsardzību pret bojājumiem.

Specifikācijas:

• kanālu skaits - 1;

• joslas platums - 100 MHz;

• paraugu ņemšanas ātrums 500 MSa / s;

• ADC - 12 biti;

• ieejas pretestība: 1MOhm / 25pF;

• sakaru režīmi: maiņstrāva / līdzstrāva;

• sprūda režīms: viens, parasts, automātisks;

• sprūda veidi: augšupejoša / dilstoša izlaušanās;

• kursora mērījumi: amplitūda, laiks;

• maksimālais ieejas spriegums: 80 V ar 1: 1 zondi un 800 V, ja zonde ar dalītāju 1:10;

• enerģijas avots - iebūvēts akumulators 5000 mAh;

• jutība - 50 mV / div - 200 V / div;

• slaucīšanas diapazons no 6 ns / div līdz 50 s / div;

• displejs - krāsains, 2,4 collas ar izšķirtspēju 320x240;

• izmēri: 114 x 74 x 33 mm, svars: 300 gr.

Šāds osciloskops ir samērā lēts risinājums darbnīcai, patiesībā tas var izmērīt signālus ar frekvenci 20-30 MHz (un augstāku - bet būs vairāk izkropļojumu), kas ir par pāris kārtām vairāk nekā iepriekšējais modelis pārskatā.

Ja zonde atrodas ar dalītāju, tad šāds osciloskops ir pietiekams lielākajai daļai uzdevumu elektronikas remonta darbnīcā, kuriem tas varētu būt maz, tas ir radiostaciju cienītāji. Pateicoties iebūvētajam akumulatoram, jūs to varat izmantot, ja jums bieži jāstrādā uz ceļa.

Starp citu, no tā paša ražotāja ir arī citi osciloskopu modeļi, kas ir lētāki, piemēram, FNIRSI PRO ar 5 MHz joslas platumu un 20 miljonu paraugu ņemšanas frekvenci. Bet tas maksā ne daudz lētāk, proti, 2500-2600 rubļu, tāpēc šādiem ietaupījumiem nav īpašas jēgas.

Faktiski modelis ir ļoti labs, taču ir daži trūkumi:

• nav izejas ar kalibrēšanas signālu (nepieciešams, lai noregulētu zondi);

• tikai viens kanāls (lai gan divu kanālu klātbūtne nav kritiska visiem);

• nav savienojuma ar datoru.

Zemāk ir video, kurā viņi salīdzina:

JINHAN JDS2022A - tas ir divkanālu osciloskops ar ieejas joslu 20 MHz, tā izmaksas ir diapazonā no 8000-9000 rubļiem. Šī ierīce izskatās kā multimetrs, lielāka nekā iepriekšējā. To darbina ar maināmām 18650 tipa baterijām. Tas ir ērtāk nekā iebūvētais akumulators, jo, atrodoties darbā ārpus darbnīcas, ja tie ir izlādējušies, varat tos ātri nomainīt un turpināt darbu. Ir iespējams arī uzlādēt, izmantojot parasto mikro-USB savienotāju, tas ir, nenoņemot baterijas no savienotāja.

Specifikācijas:

• kanālu skaits - 2;

• joslas platums - 20 MHz;

• paraugu ņemšanas ātrums 200 MSa / s;

• ADC - 8 biti;

• ieejas pretestība: 1MOhm / 25pF;

• sakaru režīmi: maiņstrāva / līdzstrāva;

• sprūda režīms: viens, parasts, automātisks;

• sprūda veidi: augšupejoša / dilstoša izlaušanās; 

• maksimālais ieejas spriegums: 40 V ar zondi 1: 1 un 400 V; ja zonde ar dalītāju 1:10; 2000 volti, ja zonde ir 1: 100;

• enerģijas avots - 2 nomaināmas 18650 baterijas (iekļautas, bet tā var nebūt - tas ir atkarīgs no pārdevēja);

• jutība - 10 mV / div - 5 V / div (ja zonde ir 1: 1, ja ir dalītājs, reiziniet ar dalīšanas koeficientu);

• slaucīšanas diapazons no 10 ns / div līdz 5 s / div;

• displejs - krāsains, 3,2 collas ar izšķirtspēju 320x240;

• Izmēri: 19,5cm * 9,5cm 3,7cm.

Ļoti dīvaina situācija ar baterijām - tām ir 2 savienotāji, bet ķēdē ir savienots 1. Izlādējot pirmo, tie ir jāmaina ar otro.

Plkst JINHAN JDS2022A lielākais displejs starp konkurentiem no šī pārskata, tāpēc tas būs ērtāks gan lauka darbiem, gan mājas darbnīcā. Tas var izmērīt tikai izmērītā signāla amplitūdu un pīķa spriegumu un frekvenci, taču ir režīmi, kas ļauj veikt matemātiskas funkcijas ar izmērītajiem signāliem dažādos kanālos un, piemēram, attēlot Lissajous skaitļus. Īstie testi rāda, ka tas pārliecinoši parāda taisnstūra signālu ar frekvenci līdz 5 MHz, 10 MHz frekvencē ir diezgan spēcīgi kropļojumi, bet kopumā signāla klātbūtne ir redzama.

Šai ierīcei nav arī kalibrēšanas izejas, kas ir neērti, strādājot uz ceļa - jums jāņem līdzi ģenerators. Šis ir ērts un augstas kvalitātes osciloskops, un tā izskats jau ir atšķirīgs no rotaļlietas.Bet ir vērts atzīmēt, ka joslas platums joprojām ir mazāks nekā Fnirsi, taču tas maksā gandrīz 2 reizes dārgāk, taču tas ir divkanālu.

Viena no interesantām funkcijām ir spēja saglabāt attēlu no ekrāna. Atmiņa var saglabāt līdz 6 ekrānuzņēmumiem, kurus var lejupielādēt datorā, izmantojot mikro-USB.

Sīkāku ierīces pārskatu varat skatīties zemāk esošajā videoklipā:

Ir šīs ierīces vienkanāla versija, kā arī divkanālu (viens analogs un 1 digitālais kanāls) ar signāla ģeneratoru - JDS2023 par 7500-8000 rubļiem un daudziem citiem modeļiem, kuru galvenās atšķirības redzat zemāk esošajā tabulā.

Secinājums

Mēs pārskatījām vairākus populārus ķīniešu osciloskopu modeļus. Ir arī citas ierīces, kas ir līdzīgas raksturlielumu un cenas ziņā, taču nav absolūti jēgas iesniegt absolūti katru no tām. Šī raksta mērķis bija parādīt, kuriem modeļiem jāpievērš uzmanība, izvēloties pirmo osciloskopu iesācēju meistaram.

Pirmie divi pārskata modeļi - budžeta un ne pārāk funkcionāli, pēdējie divi - sedz lielāko daļu amatieru un remonta vajadzību. Nevar precīzi pateikt, kurš ir labāks, bet personīgi man patīk Fnirsi, jo spēj izmērīt salīdzinoši augstas frekvences.

Ja jums ir vajadzīgas vēl augstākas frekvences, bet nav nepieciešamās naudas summas, apskatiet padomju analogos osciloskopus. Jā, viņiem nav tādu digitālo modeļu iespējas kā, piemēram, signāla ierakstīšana vai signāla kursora mērīšanas iespēja noteiktā punktā, taču tie ir daudz lētāki nekā digitālie modeļi ar līdzīgu frekvences diapazonu.

Pārnēsājamo osciloskopu neapstrīdama priekšrocība ir spēja darboties ar akumulatoru, kas nozīmē, ka galvaniskā savienojuma ar tīklu nevar būt, tāpēc ierīce nededzināsies un, būdams mērīšanas laikā, jūs nenokļūsit šokā, ja nonāksit tīkla spriegumā.

Ko var izdarīt ar osciloskopu

Osciloskopa mērīšanas veikšana