Moderni prijenosni osciloskopi - vrste, karakteristike, mogućnosti i značajke uporabe

Osciloskop je oči majstora koji popravlja elektroniku i radioamatera. No, cijena naprednih modela je neshvatljiva za početnike, pa čak i za mnoge iskusne majstore. Primjerice, ne najslađi digitalni osciloskop UNI-T UTD2025CL s dva kanala s mogućnošću odašiljanja signala s frekvencijom do 25 MHz košta više od 200 USD, a neki RIGOL MSO2302A-S je moćan dvokanalni osciloskop s dva kanala i širinom pojasa od 300 MHz s funkcija diktafona košta gotovo 4000 dolara.

Ali kamo krenuti jednostavnom seljaku? Za početak se možete obratiti proizvodima proizvođača iz Srednjeg kraljevstva. Na Aliexpressu postoji puno prijenosnih osciloskopa s različitim karakteristikama i mogućnostima, neke ćemo od njih razmotriti u ovom članku.

karakteristike

Za početak, ako govorimo o prijenosnim osciloskopima, onda su to u gotovo svim slučajevima digitalni uređaji. Ne biste trebali očekivati ​​posebnu točnost u mjerenju napona, već provjeriti prisutnost i približnu razinu različitih signala, približno mjerenje razine valovitosti i provjeru izobličenja u kaskadama.

Kao i bilo koji mjerni uređaj kod osciloskopa Postoji nekoliko karakteristika, prije svega, u proračunskom segmentu, obratite pozornost na dvije glavne:

• Brzina uzorkovanja je broj uzoraka koje osciloskop može proizvesti u sekundi. Jednostavno rečeno, ovaj parametar odražava koliko puta u sekundi "mozak" osciloskopa "mjeri" ili, ako želite, "čita" signal s ulaza. Što se češće to događa, veća se frekvencija signala može mjeriti. Mjeri se brojem uzoraka (uzoraka) u sekundi, iako je obično naznačeno u milijunima uzoraka u sekundi. U specifikacijama možete pronaći kraticu "MSa / s" - to je to.

• Širina pojasa. Ovo je frekvencijski pojas na gornjoj granici čija se razina izmjerenog signala smanjuje za 3 dB. Ovaj parametar govori o maksimalnoj frekvenciji signala koja se može mjeriti. Ovaj se parametar mjeri u hertzima, točnije u kilogramima ili megahercima. Poželjno je da širina pojasa bude 3 ... 5 puta veća od frekvencije izmjerenog signala, kako bi se provodila mjerenja bez izobličenja u amplitudi.

Za normalan prikaz signala frekvencija uzorkovanja trebala bi biti redoslijed veličine (barem) veća od frekvencije izmjerenog signala. To je lako razumjeti, samo pogledajte donju sliku. Zelene točke uvjetno prikazuju "čitanje" razine signala s određenom frekvencijom, a linija koja ih povezuje je izgled talasnog oblika koji će se na njima graditi.

U gornjem dijelu nalaze se 4 točke za period sinusnog vala, a u donjem dijelu slike nalazi se 8 točaka i između njih se crta linija. Kao što vidite, što je veća frekvencija uzorkovanja, to će valniji oblik biti glatkiji i precizniji u odnosu na izmjereni signal. Treba imati na umu da digitalni osciloskopi mogu glatko (i glatko) rezultirajuću sliku, a oscilogram je gladak.

Za analogne osciloskope ne postoji "frekvencija uzorkovanja", tamo se sposobnost mjerenja signala u većoj mjeri određuje propusnim opsegom uređaja.

Prema tome, ako osciloskop nije dizajniran za frekvenciju izmjerenog signala, dobit ćete ili iskrivljenu sličnost, ili nerazumljivu krivulju koja je potpuno neistinita.

Također je vrijedno napomenuti da su osciloskopi jednokanalni i s velikim brojem kanala. U proračunu su uobičajeni jednokanalni i dvokanalni modeli. Nekoliko kanala omogućuje vam usporedbu signala ili istovremeno promatranje nekoliko signala, što može biti potrebno pri popravljanju ili podešavanju kruga.

Budući da je osciloskop složen mjerni uređaj, ima i niz drugih parametara o kojima ovisi točnost mjerenja i funkcija, ali nećemo ih spominjati u ovom članku, jer ćemo se usredotočiti na proračunska rješenja za amatere i početnike.

Pregled proračunskih osciloskopa

Dakle, prijeđimo na recenzije. Svi razmatrani modeli rade na niskom istosmjernom naponu, što znači da mogu raditi ili iz baterija ili akumulatora, bilo iz napajanja odgovarajućim izlaznim naponom. Ali imajte na umu da ako na izlazu iz napajanja postoje snažne pukotine, na zaslonu osciloskopa vidjet ćete puno buke i smetnji. Stoga se valjak mora izravnati pomoću kondenzatora (i elektrolitički velikog kapaciteta i keramičkih).

Možda je najjeftiniji i najpopularniji osciloskop iz Kine jednokanalni osciloskop 200 kHz DSO138, Model se prodaje kao komplet za montažu ili kao sastavljeni uređaj spreman za upotrebu. Prva opcija je nešto jeftinija i bit će zanimljiva fanovima da nešto sakupe vlastitim rukama. Za sastavljenu verziju košta oko 1000 rubalja, dolazi u obliku ploče s tiskanim krugom s priključcima, kontrolama i zaslonom. Također se nalazi u prozirnom kućištu (ili slučaju koji se prodaje odvojeno).

Uključena je sonda s krokodilima na krajevima. Takva sonda, u principu, omogućuje vam mjerenje niskofrekventnih signala, ali ne može se natjecati s "stvarnim" sondama za osciloskope.

Postoji verzija "DSO138 mini", koja se razlikuje samo u obliku ploče s tiskanim krugom i mjestu kontrola. Osciloskop ima pravokutni izlaz signala za ugađanje sonde, na fotografiji ispod možete ga vidjeti u gornjem desnom kutu - mali skakač, a na ploči se crta pravokutni puls.

Uređaj je zasnovan na ARM mikrokontroleru STM32F103C8T6 (32-bitni temelji se na Cortex M3 jezgri) i ima sljedeće karakteristike:

• broj kanala - 1;

• propusnost - 0-200 kHz;

• brzina uzorkovanja 1 MSa / s;

• ulazna impedancija: 1MOhm / 20pF;

• maksimalni ulazni napon: 50 V s sondom 1: 1 i 400 V, ako sonda s razdjelnikom 1:10;

• načini komunikacije: DC / AC / GND;

• napon napajanja - 9 volti;

• trenutna potrošnja - oko 100 mA;

• osjetljivost - 10 mV / div - 5 V / div s točnošću od 5%;

• ADC - 12 bita;

• raspon pomicanja od 10 μs / div do 500 sec / div;

• zaslon - u boji, 2,4 inča rezolucije 320x240;

• Veličina PCB - 117 * 76 mm.

Osciloskop mjeri amplitudu signala, njegovu frekvenciju i razdoblje, radni ciklus, smatra da je napon - maksimalan, minimum, RMS. Također je moguće postaviti na kojoj prednjoj strani za sinkronizaciju (ustajanje ili pad). U njemu nema funkcije snimanja. Osjetljivost se regulira položajem dva klizača SEN1 i SEN2 - množitelja i redoslijedom (10 mV, 0,1V, 1V).

Širina pojasa od 200 kHz može se činiti sasvim dovoljnim, ali nemojte žuriti da donosite zaključke. Imajte na umu da je stopa uzorkovanja samo 1 milijun uzoraka u sekundi. Ovo je 5 puta veća frekvencija od 200 kHz, što po definiciji ne dopušta kvalitetno snimanje takvih signala.

Ovaj osciloskop osjeća se dobro u rasponu zvuka, kad prelazi 20 kHz, signal se počinje iskrivljavati, ali i dalje ostaje probavljiv, a iznad 50-70 kHz izobličenja postaju prilično jaka. Pomicanja od 10 µs / div također nisu baš posebna i omogućuju vam rolanje na visokim frekvencijama, jer je razdoblje signala s razdobljem od 100 kHz već 10 μs.

To jest, čak i kada bi mogao adekvatno prikazati valni oblik signala s frekvencijom jednakom deklariranom 200 kHz, tada bi u jednoj ćeliji koordinatne osi na zaslonu postojala 2 razdoblja. Štoviše, dijagonala zaslona je 2,4 inča, a rezolucija 320 x 240 piksela - čak i ako želite, nećete moći normalno vidjeti ovaj signal. U principu možete "gledati" jednostavne sklopke napajanja, frekvencija PWM ne prelazi 50-100 kHz, ispod ćete vidjeti zašto.

Na gornjoj slici možete promatrati kako to izgleda, ili bolje rečeno, kako ovaj uređaj vidi pravokutni signal na različitim frekvencijama, kao i kako se valni oblik mijenja na visokim frekvencijama (signal iz pravokutnika pretvara se u izobličeni sinusoid). Primjećujem da se pravokutni signal smatra vrlo složenim, pa je procjena frekvencije uz njegovu pomoć vrlo fer.

Obratite pažnju na ono što je istaknuto crvenom bojom. Ovo je cijena podjele vodoravne osi, tj. svaka ćelija je 10 mikrosekundi. To znači da više nije moguće rastezati signal na ekranu radi detaljnije studije, ovo sam rekao gore. Ako na 60 kHz još postoje obrisi pravokutnih impulsa, tada na 100, a još više na 200 kHz, više nije jasno što.

Unatoč tome, takve su karakteristike u najmanju ruku, ali čak omogućuju upotrebu ovog uređaja u popravljanju računalne opreme, na primjer, prijenosnih računala, kao autori sljedećih videozapisa.

Postoji nekoliko modela koji su u određenoj mjeri logičan nastavak DSO138, ali se razlikuju po izgledu i izgledu, tako da DSO150 za 1700 rubalja, u kompletu od kojih već postoji dobra sonda s razdjelnikom (fotografija gore) funkcionalno ponavlja prethodni uređaj, ali izvana je već privlačniji i izgleda kao gotov uređaj. Upravlja se ne setom klizača, kao u prethodnom slučaju, već s 4 gumba i enkoderom. Više se razlike ne primjećuju, pa se na tome nećemo zadržavati.

DSO188 - napredniji osciloskop na 1 MHz, ali isto kao i prethodna, nema memoriju i jednokanalni. Njezin trošak je 1600-1900 rubalja. Kompaktan (malo više od kutije za šibice) i prijenosan, jer ga već napaja baterija - ne morate brinuti zbog problema galvanske izolacije s uređajima na kojima se vrše mjerenja. Futrola je sastavljena od textolit ploča, ali bočne stranice nisu zaštićene od stranih predmeta i vlage.

Koriste se sonde s MMCX priključcima, u prethodnim su bili standardni BNC konektori. Ovo nije problem jer obično dolazi s MMCX-BNC adapterom. Sonda je u kompletu, kao i kod prvog modela - s dva krokodila i bez razdjelnika.

Njegove tehničke karakteristike malo su superiornije od prethodnih opcija:

• broj kanala - 1;

• širina pojasa - 0-1 MHz;

• brzina uzorkovanja 5 MSa / s;

• ADC - 12 bita;

• ulazna impedancija: 1MOhm;

• maksimalni ulazni napon: 40 V s sondom 1: 1 i 800 V, ako je sonda s djeliteljem 1:10;

• izvor napajanja - ugrađena baterija od 230 mAh;

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

• raspon pomicanja od 2 µs / div do 100 ms / div;

• zaslon - u boji, 1,8 inča s rezolucijom 320x240;

• dimenzije uređaja - 57 * 34 * 11 mm.

Logično je da se ne treba nadati mjerenju signala na frekvenciji od 1 MHz, međutim, frekvencija uzorkovanja od 5 milijuna odabira u sekundi omogućit će vam lako mjerenje signala na 300-500 kHz, što je već dovoljno za popravak i bilo kakvo podešavanje većine preklopnih napajanja. Ovaj instrument nije prikladan za fino podešavanje i laboratorijsko ispitivanje.

Postoji korisna funkcija "zamrznuti okvir". Skup parametara prikazanih na zaslonu općenito (frekvencija, napon itd.) Odgovara prethodnim modelima. Ispod je video s pregledom i testiranjem ovog modela. Osim toga, ovaj će vas video zanimati ako ne znate koja širina pojasa i brzina uzorka vam je potreban, autor detaljno govori o tome.

Za 1600 rubalja manje je zgodan (zbog dimenzija, ali to je stvar ukusa), ali funkcionalniji osciloskop od istog DSO150 ili 138.

Ako su gore navedeni prilično stari modeli, onda se sljedeći u trenutku pisanja čak može nazvati novošću. Je 100 MHz osciloskop Fnirsi 5012hKošta oko 4600 rubalja. Jednokanalni su, konektori za sonde su univerzalni - BNC, a sam uređaj radi na bateriji kapaciteta čak 5000 mAh (prema drugim izvorima - 3000 mAh, može ovisiti o konfiguraciji ili reviziji). Dolazi u kompletu s P6100 sondom s 10x razdjelnikom i propusnim opsegom do 100 MHz.

Kućište uređaja je plastična u žutoj silikonskoj futroli koja pruža barem određenu zaštitu od oštećenja.

specifikacije:

• broj kanala - 1;

• propusnost - 100 MHz;

• brzina uzorkovanja 500 MSa / s;

• ADC - 12 bita;

• ulazna impedancija: 1MOhm / 25pF;

• načini komunikacije: AC / DC;

• način aktiviranja: pojedinačno, normalno, automatski;

• vrste okidača: Rastući / silazni proboj;

• mjerenja kursora: amplituda, vrijeme;

• maksimalni ulazni napon: 80 V s sondom 1: 1 i 800 V, ako sonda s razdjelnikom 1:10;

• izvor napajanja - ugrađena baterija 5000 mAh;

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

• raspon pomicanja od 6 ns / div do 50 s / div;

• zaslon - u boji, 2,4 inča rezolucije 320x240;

• dimenzije: 114 x 74 x 33 mm, težina: 300 gr.

Takav je osciloskop relativno jeftino rješenje za radionicu, u stvarnosti može mjeriti signale s frekvencijom 20-30 MHz (i više - ali bit će i više izobličenja), što je nekoliko reda veličine više od prethodnog modela u pregledu.

Ako je sonda s razdjelnikom, onda je takav osciloskop dovoljan za većinu zadataka u radionici za popravak elektronike, za koje možda nije dovoljno, to su ljubitelji radio postaja. Zahvaljujući ugrađenoj bateriji možete je koristiti ako često morate raditi na putu.

Usput, od istog proizvođača postoje i drugi modeli osciloskopa koji su jeftiniji, na primjer, FNIRSI PRO s širinom pojasa od 5 MHz i frekvencijom uzorkovanja od 20 milijuna uzoraka. Ali ne košta puno jeftinije, točnije 2500-2600 rubalja, tako da u takvim uštedama nema posebnog smisla.

U stvari, model je vrlo dobar, ali postoji nekoliko nedostataka:

• nema izlaza s kalibracijskim signalom (potreban za podešavanje sonde);

• samo jedan kanal (iako prisutnost dva kanala nije kritična za sve);

• nema povezanosti s računalom.

Ispod je video u kojem oni uspoređuju:

JINHAN JDS2022A - ovo je dvokanalni osciloskop s propusnim pojasem 20 MHz, njegov trošak je u rasponu od 8000-9000 rubalja. Ovaj uređaj izgleda kao multimetar, veći od prethodnog. Napajaju ga zamjenjive baterije tipa 18650. To je praktičnije od ugrađene baterije, jer ako ste na radu izvan radionice, ako se isprazne, možete ih brzo zamijeniti i nastaviti s radom. Moguće je i punjenje putem standardnog mikro-USB priključka, odnosno bez uklanjanja baterija iz priključka.

specifikacije:

• broj kanala - 2;

• propusnost - 20 MHz;

• brzina uzorkovanja 200 MSa / s;

• ADC - 8 bita;

• ulazna impedancija: 1MOhm / 25pF;

• načini komunikacije: AC / DC;

• način aktiviranja: pojedinačno, normalno, automatski;

• vrste okidača: Rastući / silazni proboj; 

• maksimalni ulazni napon: 40 V s sondom 1: 1 i 400 V; ako je sonda s djeliteljem 1:10; 2000 volti, ako je sonda 1: 100;

• napajanje - 2 zamjenske baterije od 18650 (uključene, ali možda nisu - ovisi o prodavaču);

• osjetljivost - 10 mV / div - 5 V / div (ako je sonda 1: 1, ako postoji djelitelj, pomnožite s faktorom dijeljenja);

• raspon pomicanja od 10 ns / div do 5 s / div;

• zaslon - u boji, 3,2 inča rezolucije 320x240;

• Dimenzije: 19.5cm * 9.5cm 3.7cm.

Vrlo čudna situacija s baterijama - postoje 2 konektora za njih, ali 1 je spojen u krug, Prilikom pražnjenja prvog treba ih zamijeniti s drugim.

u JINHAN JDS2022A najveći prikaz među natjecateljima iz ove recenzije, tako da će biti prikladniji i za terenski rad i za kućnu radionicu. Može samo mjeriti amplitudu i vršni napon i frekvenciju izmjerenog signala, ali postoje načini koji vam omogućuju izvršavanje matematičkih funkcija s izmjerenim signalima na različitim kanalima i, na primjer, prikaz listova Lissajosa. Stvarni testovi pokazuju da pouzdano prikazuje pravokutni signal na frekvencijama do 5 MHz, distorzije su prilično jake na 10 MHz, ali općenito, može se vidjeti prisutnost signala.

Ovaj uređaj također nema izlaz za umjeravanje, što je nezgodno kod rada na cesti - morate ponijeti generator sa sobom. Ovo je prikladan i kvalitetan osciloskop, a njegov izgled već je za razliku od igračaka.Ali vrijedi napomenuti da je propusnost još uvijek manja nego na Fnirsi, ali košta gotovo 2 puta skuplje, ali je dvokanalna.

Jedna od zanimljivih značajki je mogućnost spremanja slike s zaslona. U memoriju se može pohraniti do 6 snimaka zaslona koje možete prenijeti na računalo putem mikro-USB-a.

Detaljniji pregled uređaja možete pogledati u videu ispod:

Postoji jednokanalna verzija ovog uređaja, kao i dvokanalni (jedan analogni i 1 digitalni kanal) s generatorom signala - JDS2023 za 7500-8000 rubalja i mnogim drugim modelima, čije su glavne razlike vidljive u tablici u nastavku.

zaključak

Pregledali smo nekoliko popularnih modela kineskih osciloskopa. Postoje i drugi uređaji slični po karakteristikama i cijeni, ali nema apsolutno nikakvog smisla dovoditi apsolutno svaki od njih. Svrha ovog članka bila je prikazati na koje modele treba obratiti pažnju prilikom odabira prvog osciloskopa za majstora početnika.

Prva dva modela u pregledu - proračunska i ne previše funkcionalna, posljednja dva - pokrivaju većinu amaterskih i popravnih potreba. Ne može se reći konkretno što je bolje, ali osobno mi se sviđa Fnirsi zbog mogućnosti mjerenja relativno visokih frekvencija.

Ako su vam potrebne još veće frekvencije, ali nema potrebne količine novca, pogledajte sovjetske analogne osciloskope. Da, oni nemaju mogućnosti digitalnih modela, poput snimanja signala ili mogućnosti mjerenja signala pokazivačem u određenoj točki, ali su mnogo jeftiniji od digitalnih modela sa sličnim frekvencijskim rasponom.

Neosporna prednost prijenosnih osciloskopa je mogućnost napajanja baterijom, što znači da ne može biti galvanske veze s mrežom, tako da uređaj nećete zapaliti i nećete biti šokirani ako tijekom mjerenja uđete u mrežni napon.

Što se može učiniti osciloskopom

Mjerenje osciloskopa