Модерни преносими осцилоскопи - видове, характеристики, възможности и характеристики на употреба

Осцилоскопът е поглед на ремонтник на електроника и радиолюбител. Но цената на модерните модели е неразбираема за начинаещи и дори за много опитни майстори. Например, не най-готиният цифров осцилоскоп UNI-T UTD2025CL с два канала с възможност за предаване на сигнали с честота до 25 MHz струва повече от $ 200, а някои RIGOL MSO2302A-S е мощен двуканален осцилоскоп с два канала и честотна лента 300 MHz с функция на рекордера струва почти 4000 долара.

Но къде да отида при простия селянин? Като за начало можете да се обърнете към продуктите на производители от Средното царство. На Aliexpress има много преносими осцилоскопи с различни характеристики и възможности, ще разгледаме някои от тях в тази статия.

характеристики на

Като начало, ако говорим за преносими осцилоскопи, тогава в почти всички случаи това са цифрови устройства. Не трябва да очаквате специална точност при измерване на напрежението, а да проверите за наличие и приблизително ниво на различни сигнали, за приблизително измерване на нивото на пулсациите и за проверка на изкривявания в каскади.

Както всяко измервателно устройство при осцилоскопи Има редица характеристики, на първо място, в бюджетния сегмент, трябва да обърнете внимание на две основни:

• Скоростта на вземане на проби е броят на пробите, които осцилоскопът може да произведе за секунда. Казано по-просто, този параметър отразява колко пъти в секунда „мозъците“ на осцилоскопа „измерват“ или, ако искате, „четете“ сигнала от входа. Колкото по-често това се случва, толкова по-висока честота може да се измерва сигналът. Той се измерва в броя на пробите (пробите) в секунда, въпреки че обикновено е посочен в милиони проби в секунда. В спецификациите можете да намерите съкращението "MSa / s" - това е всичко.

• Bandwidth. Това е честотна лента, в горната граница на която нивото на измерения сигнал намалява с 3 dB. Този параметър ни показва за максималната честота на сигнала, която може да бъде измерена. Този параметър се измерва в херц, или по-скоро в кило или мегагерц. Желателно е честотната лента да бъде 3 ... 5 пъти по-голяма от честотата на измерения сигнал, за да се извършват измервания без изкривяване в амплитуда.

За нормален дисплей на сигнала честотата на дискретизация трябва да бъде порядък (поне) по-голям от честотата на измерения сигнал. Лесно е да се разбере, просто погледнете илюстрацията по-долу. Зелените точки условно изобразяват „четенето“ на нивото на сигнала с определена честота, а линията, която ги свързва, е появата на вълновата форма, която ще бъде изградена върху тях.

В горната част има 4 точки за периода на синусоида, а в долната част на фигурата има 8 точки и вече е начертана линия между тях. Както можете да видите, колкото по-висока е честотата на дискретизация, толкова по-гладка и по-точна форма на вълната ще бъде относителна спрямо измерения сигнал. Трябва да се има предвид, че цифровите осцилоскопи могат да изгладят (и изгладят) полученото изображение, а осцилограмата е гладка.

За аналогови осцилоскопи такова понятие като "честота на вземане на проби" не съществува, където способността за измерване на сигнал се определя в по-голяма степен от честотната лента на устройството.

Съответно, ако осцилоскопът не е проектиран за честотата на измерения сигнал, ще получите или изкривено сходство, или неразбираема крива, която е напълно невярна.

Също така си струва да се отбележи, че осцилоскопите са едноканални и с голям брой канали. Сред бюджетните се срещат едноканални и двуканални модели. Няколко канала ви позволяват да сравнявате сигнали или едновременно да наблюдавате няколко сигнала, което може да е необходимо при ремонт или настройка на веригата.

Тъй като осцилоскопът е сложно измервателно устройство, той има редица други параметри, от които зависи точността на измерванията и функциите, но няма да ги споменаваме в тази статия, тъй като ще се съсредоточим върху бюджетните решения за любители и начинаещи.

Преглед на бюджетните осцилоскопи

Така че, нека да преминем към отзивите. Всички разглеждани модели се захранват от ниско постояннотоково напрежение, което означава, че те могат да работят както от батерии или акумулатори, така и от захранване със съответното изходно напрежение. Но имайте предвид, че ако има силни пулсации на изхода на захранването, тогава на екрана на осцилоскопа ще видите много шум и смущения. Следователно пулсацията трябва да се изглади с помощта на кондензатори (както електролитични с голям капацитет, така и керамични).

Може би най-евтиният и най-популярен осцилоскоп от Китай е едноканален 200 kHz осцилоскоп DSO138, Моделът се продава като монтажен комплект или като сглобено устройство, готово за употреба. Първият вариант е малко по-евтин и ще бъде интересен за феновете да съберат нещо със собствените си ръце. Тя струва около 1000 рубли за сглобената версия, тя се предлага под формата на печатна платка с конектори, контроли и дисплей. Открит е и в прозрачен калъф (или случай, продаван отделно.

Включена е сонда с крокодили в краищата. Подобна сонда по принцип ви позволява да измервате нискочестотни сигнали, но не може да се конкурира с "истинските" сонди за осцилоскопи.

Има версия на „DSO138 mini“, която се различава само по формата на печатаната платка и местоположението на контролите. Осцилоскопът има правоъгълен изходен сигнал за настройка на сондата, на снимката по-долу можете да го видите в горния десен ъгъл - малък джъмпер, а на дъската е нарисуван правоъгълен импулс.

Устройството е изградено на базата на ARM микроконтролер STM32F103C8T6 (32-битов, базиран на сърцевината на Cortex M3) и има следните характеристики:

• брой канали - 1;

• честотна лента - 0-200 kHz;

• честота на вземане на проби 1 MSa / s;

• входно съпротивление: 1MOhm / 20pF;

• максимално входно напрежение: 50 V с сонда 1: 1 и 400 V, ако сондата с разделител 1:10;

• режими на комуникация: DC / AC / GND;

• захранващо напрежение - 9 волта;

• консумация на ток - около 100 mA;

• чувствителност - 10 mV / div - 5 V / div с точност 5%;

• ADC - 12 бита;

• обхват на почистване от 10 µs / div до 500 sec / div;

• дисплей - цветен, 2,4 инча с резолюция 320x240;

• Размер на печатни платки - 117 * 76 мм.

Осцилоскопът измерва амплитудата на сигнала, неговата честота и период, работен цикъл, отчита напрежението - максимално, минимално, RMS. Възможно е също така да се настрои на коя предна част да се синхронизира (издигане или падане). В него няма функция за запис. Чувствителността се регулира от позицията на два плъзгача SEN1 и SEN2 - умножител и ред (10 mV, 0.1V, 1V).

А честотната лента от 200 kHz може дори да изглежда напълно достатъчна, но не бързайте да правите заключения. Обърнете внимание, че честотата на вземане на проби е само 1 милион проби в секунда. Това е 5 пъти по-честота от 200 kHz, което по дефиниция не позволява висококачествено заснемане на такива сигнали.

Този осцилоскоп се чувства добре в обхвата на звука, когато надхвърли 20 kHz, сигналът започва да се изкривява, но все още остава смилаем, а над 50-70 kHz изкривяванията стават доста силни. Промяната от 10 µs / div също не е много специална и ви позволява да се въртите на високи честоти, тъй като периодът на сигнала с период от 100 kHz вече е 10 µs.

Тоест, дори ако той би могъл да покаже адекватно формата на сигнала с честота, равна на декларираните 200 kHz, тогава в една клетка от координатната ос на екрана ще има 2 периода. Освен това диагоналът на екрана е 2,4 инча, а разделителната способност е 320х240 пиксела - дори ако желаете, няма да можете да видите този сигнал нормално. По принцип можете да "гледате" прости комутационни захранвания, PWM честотата не надвишава 50-100 kHz, по-долу ще видите защо.

На илюстрацията по-горе можете да наблюдавате как изглежда, или по-скоро как това устройство вижда правоъгълен сигнал на различни честоти, както и как се променя формата на вълната при високи честоти (сигнал от правоъгълник се превръща в изкривен синусоид). Обръщам внимание, че правоъгълен сигнал се счита за много сложен, така че оценката на честотата с негова помощ е много справедлива.

Обърнете внимание на това, което е подчертано в червено. Това е цената на разделянето на хоризонталната ос, т.е. всяка клетка е 10 микросекунди. Това означава, че вече не е възможно да разтегнете сигнала на екрана за по-подробно проучване, това казах по-горе. Ако при 60 kHz все още има очертания на правоъгълни импулси, тогава на 100, а още повече на 200 kHz, вече не е ясно какво.

Независимо от това, такива характеристики са най-малко, но те дори позволяват използването на това устройство при ремонта на компютърно оборудване, например лаптопи, като авторите на следващите видеоклипове.

Има редица модели, които до известна степен са логично продължение на DSO138, но се различават по външен вид и оформление, така че DSO150 за 1700 рубли, в комплекта от които вече има добра сонда с разделител (снимка по-горе) функционално повтаря предишното устройство, но външно е по-привлекателно и изглежда като завършено устройство. Управлява се не с набор от плъзгачи, както в предишния случай, а с 4 бутона и енкодер. Не се наблюдават повече разлики, така че няма да се спираме на това.

DSO188 - по-усъвършенстван осцилоскоп 1 MHz, но също като предишната няма памет и едноканална. Цената му е 1600-1900 рубли. Компактен (малко повече от кибритена кутия) и преносим, ​​тъй като вече се захранва от батерия - не е нужно да се притеснявате от проблеми с галваничната изолация с устройствата, в които се правят измерванията. Калъфът е сглобен от панели от текстолит, но страничните му повърхности не са защитени от чужди предмети и влага.

Използват се сонди с MMCX конектори, в предишните имаше стандартни BNC конектори. Това не е проблем, защото обикновено се предлага с адаптера MMCX-BNC. Сондата е в комплекта, както в първия модел - с два крокодила и без разделител.

Техническите му характеристики са малко по-добри от предишните опции:

• брой канали - 1;

• честотна лента - 0-1 MHz;

• честота на вземане на проби 5 MSa / s;

• ADC - 12 бита;

• входно съпротивление: 1MOhm;

• максимално входно напрежение: 40 V с сонда 1: 1 и 800 V, ако сондата с разделител 1:10;

• източник на захранване - вградена 230 mAh батерия;

• чувствителност - 50 mV / div - 200 V / div;

• обхват на почистване от 2 µs / div до 100 ms / div;

• дисплей - цветен, 1,8 инча с резолюция 320х240;

• размери на устройството - 57 * 34 * 11 мм.

Логично е, че не трябва да се надявате да измервате сигнали с честота от 1 MHz, но честотата на дискретизация от 5 милиона селекции в секунда ще ви позволи лесно да измервате сигнали при 300-500 kHz, което вече е достатъчно за ремонт и всяка настройка на повечето комутационни източници на захранване. Този инструмент не е подходящ за фина настройка и лабораторни тестове.

Има полезна функция „замразяване на рамката“. По принцип наборът от параметри, показани на екрана (честота, напрежение и т.н.), съответства на предишните модели. По-долу е видео с преглед и тестване на този модел. Освен това този видеоклип ще ви представлява интерес, ако не знаете каква ширина на честотната лента и честотата на извадката са ви необходими, авторът говори подробно за това.

За 1600 рубли е по-малко удобно (заради размерите, но е въпрос на вкус), но по-функционален осцилоскоп от същия DSO150 или 138.

Ако горните са някои доста стари модели, то следващият по време на писането дори може да се нарече новост. Така е 100 MHz осцилоскоп Fnirsi 5012hТой струва около 4600 рубли. Той е едноканален, конекторите за сондите са универсални - BNC, а самото устройство работи на батерия с капацитет до 5000 mAh (според други източници - 3000 mAh, може да зависи от конфигурацията или ревизията). В комплект с сонда P6100 с 10x делител и честотна лента до 100 MHz.

Калъфът на устройството е пластмасов в жълт силиконов калъф, който осигурява поне някаква защита срещу повреди.

Особености:

• брой канали - 1;

• честотна лента - 100 MHz;

• честота на вземане на проби 500 MSa / s;

• ADC - 12 бита;

• входно съпротивление: 1MOhm / 25pF;

• режими на комуникация: AC / DC;

• режим на задействане: Единичен, Нормален, Автоматичен;

• типове спусъка: възходящ / низходящ пробив;

• измервания на курсора: амплитуда, време;

• максимално входно напрежение: 80 V с сонда 1: 1 и 800 V, ако сондата с разделител 1:10;

• източник на енергия - вградена батерия 5000 mAh;

• чувствителност - 50 mV / div - 200 V / div;

• обхват на почистване от 6 ns / div до 50 s / div;

• дисплей - цветен, 2,4 инча с резолюция 320x240;

• размери: 114 x 74 x 33 mm, тегло: 300 gr.

Такъв осцилоскоп е сравнително евтино решение за работилницата, в действителност може да измерва сигнали с честота 20-30 MHz (и по-висока - но ще има повече изкривявания), което е с няколко порядъка повече от предишния модел в прегледа.

Ако сондата е с разделител, такъв осцилоскоп е достатъчен за повечето задачи в сервиз за ремонт на електроника, за които може да не е достатъчно, това са любителите на радиостанциите. Благодарение на вградената батерия, можете да я използвате, ако често се налага да работите на пътя.

Между другото, от същия производител има и други модели осцилоскопи, които са по-евтини, например FNIRSI PRO с честотна лента 5 MHz и честота на вземане на проби от 20 милиона проби. Но това струва не много по-евтино, а именно 2500-2600 рубли, така че няма особен смисъл в такива спестявания.

Всъщност моделът е много добър, но има няколко недостатъка:

• няма изход с калибриращ сигнал (необходим за регулиране на сондата);

• само един канал (въпреки че наличието на два канала не е критично за всички);

• няма връзка с компютъра.

По-долу е видео, където те сравняват:

JINHAN JDS2022A - това е двуканален осцилоскоп с пропускаща лента 20 MHz, цената му е в диапазона от 8000-9000 рубли. Това устройство изглежда като мултицет, по-голям от предходното. Захранва се от сменяеми батерии от тип 18650. Това е по-удобно от вградената батерия, тъй като ако сте на работа извън сервиза, ако те се разреждат, можете бързо да ги замените и да продължите да работите. Възможно е и зареждане чрез стандартен микро-USB конектор, тоест без изваждане на батериите от конектора.

Особености:

• брой канали - 2;

• честотна лента - 20 MHz;

• честота на вземане на проби 200 MSa / s;

• ADC - 8 бита;

• входно съпротивление: 1MOhm / 25pF;

• режими на комуникация: AC / DC;

• режим на задействане: Единичен, Нормален, Автоматичен;

• типове спусъка: възходящ / низходящ пробив; 

• максимално входно напрежение: 40 V с сонда 1: 1 и 400 V; ако сондата с разделител 1:10; 2000 волта, ако сондата е 1: 100;

• захранване - 2 сменяеми 18650 батерии (включени, но може да не е - зависи от продавача);

• чувствителност - 10 mV / div - 5 V / div (ако сондата е 1: 1, ако има разделител, умножете по коефициента на деление);

• обхват на почистване от 10 ns / div до 5 s / div;

• дисплей - цветен, 3,2 инча с резолюция 320х240;

• Размери: 19.5см * 9.5см 3.7см.

Много странна ситуация с батериите - има 2 конектора за тях, но към веригата е свързан 1. При изхвърляне на първия трябва да се сменят с втория.

в JINHAN JDS2022A най-големият дисплей сред конкурентите от този преглед, така че ще бъде по-удобен както за работа на терен, така и за домашна работилница. Той може да измерва само амплитудата и пиковото напрежение и честотата на измерения сигнал, но има режими, които ви позволяват да изпълнявате математически функции с измерените сигнали по различни канали и например да изобразявате фигури на Лисадж. Реалните тестове показват, че той уверено показва правоъгълен сигнал на честоти до 5 MHz, изкривяванията са доста силни при 10 MHz, но като цяло присъствието на сигнал може да се види.

Това устройство също няма калибриращ изход, което е неудобно при работа на пътя - трябва да вземете генератор със себе си. Това е удобен и висококачествен осцилоскоп, а външният му вид вече е за разлика от играчката.Но заслужава да се отбележи, че честотната лента все още е по-ниска, отколкото при Fnirsi, но струва почти 2 пъти по-скъпо, но е двуканална.

Една от интересните характеристики е възможността за запазване на изображение от екрана. Паметта може да съхранява до 6 скрийншота, които могат да бъдат изтеглени на компютър чрез micro-USB.

Можете да гледате по-подробен преглед на устройството във видеото по-долу:

Има едноканална версия на това устройство, както и двуканален (един аналогов и 1 цифров канал) с генератор на сигнали - JDS2023 за 7500-8000 рубли и много други модели, основните разлики на които виждате в таблицата по-долу.

заключение

Прегледахме няколко популярни модела китайски осцилоскопи. Има и други устройства сходни по характеристики и цена, но няма абсолютно никакъв смисъл да носите абсолютно всяко едно от тях. Целта на тази статия беше да покаже на кои модели трябва да се обърне внимание при избора на първия осцилоскоп за начинаещ майстор.

Първите два модела в прегледа - бюджетен и не твърде функционален, последните два - покриват повечето от любителските и ремонтни нужди. Не може да се каже конкретно кое е по-добре, но лично аз харесвам Fnirsi поради способността да измерва сравнително високи честоти.

Ако имате нужда от още по-високи честоти, но няма необходима сума пари, погледнете съветските аналогови осцилоскопи. Да, те нямат възможностите на дигиталните модели, като запис на сигнал или възможност за измерване на сигнал с курсор в дадена точка, но са много по-евтини от цифровите модели с подобен честотен диапазон.

Безспорното предимство на преносимите осцилоскопи е възможността да се захранва от батерия, което означава, че не може да има галванична връзка с мрежата, така че няма да изгорите устройството и няма да бъдете шокирани, ако попаднете в мрежовото напрежение по време на измерванията.

Какво може да се направи с осцилоскоп

Извършване на измерване на осцилоскоп