Moderne draagbare oscilloscopen - soorten, kenmerken, mogelijkheden en gebruikskenmerken

De oscilloscoop is de ogen van een meester die elektronica repareert en een radioamateur. Maar de kosten van geavanceerde modellen zijn onbegrijpelijk voor beginners en zelfs voor veel ervaren ambachtslieden. Bijvoorbeeld, niet de coolste digitale oscilloscoop UNI-T UTD2025CL met twee kanalen met de mogelijkheid om signalen te verzenden met een frequentie tot 25 MHz kost meer dan $ 200, en sommige RIGOL MSO2302A-S is een krachtige tweekanaals oscilloscoop met twee kanalen en een bandbreedte van 300 MHz met een recorderfunctie kost bijna $ 4.000.

Maar waar moet je naar de eenvoudige boer? Om te beginnen kunt u zich wenden tot de producten van fabrikanten uit het Midden-Koninkrijk. Er zijn veel draagbare oscilloscopen op AliExpress met verschillende kenmerken en mogelijkheden, we zullen er enkele in dit artikel bespreken.

kenmerken van

Om te beginnen, als we het hebben over draagbare oscilloscopen, dan zijn dit in bijna alle gevallen digitale apparaten. Verwacht geen speciale nauwkeurigheid bij het meten van spanning, maar om te controleren op de aanwezigheid en het geschatte niveau van verschillende signalen, voor een geschatte meting van het rimpelniveau en voor het controleren van vervormingen in cascades.

Zoals elk meetapparaat bij oscilloscopen Er zijn een aantal kenmerken, ten eerste, in het budgetsegment, moet u op twee hoofdpunten letten:

• De bemonsteringssnelheid is het aantal monsters dat de oscilloscoop in een seconde kan produceren. In eenvoudige bewoordingen geeft deze parameter aan hoeveel keer per seconde de 'hersenen' van de oscilloscoop 'meten' of, als u wilt, het signaal van de ingang 'lezen'. Hoe vaker dit gebeurt, hoe hoger de frequentie waarmee het signaal kan worden gemeten. Het wordt gemeten in het aantal monsters (monsters) per seconde, hoewel het meestal wordt aangegeven in miljoenen monsters per seconde. In de specificaties vindt u de afkorting "MSa / s" - dit is het.

• Bandbreedte. Dit is een frequentieband aan de bovengrens waarvan het niveau van het gemeten signaal met 3 dB afneemt. Deze parameter vertelt ons over de maximale signaalfrequentie die kan worden gemeten. Deze parameter wordt gemeten in Hertz, of liever in Kilo of Megahertz. Het is wenselijk dat de bandbreedte 3 ... 5 maal de frequentie van het gemeten signaal is om metingen uit te voeren zonder vervorming in amplitude.

Voor een normale signaalweergave moet de bemonsteringsfrequentie een orde van grootte (minstens) groter zijn dan de frequentie van het gemeten signaal. Het is gemakkelijk te begrijpen, kijk maar naar de onderstaande illustratie. Groene stippen geven voorwaardelijk het signaalniveau aan met een bepaalde frequentie, en de lijn die ze verbindt is het uiterlijk van de golfvorm die erop zal worden gebouwd.

In het bovenste deel zijn er 4 punten voor de sinusgolfperiode, en in het onderste deel van de figuur zijn er 8 punten en wordt er een lijn tussen getrokken. Zoals u ziet, geldt dat hoe hoger de bemonsteringsfrequentie, des te vloeiender en nauwkeuriger de golfvorm zal zijn ten opzichte van het gemeten signaal. Houd er rekening mee dat digitale oscilloscopen het resulterende beeld vloeiend kunnen maken (en vloeiend maken) en dat het oscillogram vloeiend is.

Voor analoge oscilloscopen bestaat er niet zoiets als een "bemonsteringsfrequentie"; daar wordt het vermogen om een ​​signaal te meten in grotere mate bepaald door de bandbreedte van het apparaat.

Dienovereenkomstig, als de oscilloscoop niet is ontworpen voor de frequentie van het gemeten signaal, krijgt u ofwel een vervormde gelijkenis of een onbegrijpelijke curve die helemaal niet waar is.

Het is ook vermeldenswaard dat de oscilloscopen eenkanaals en met een groot aantal kanalen zijn. Onder het budget zijn modellen met één of twee kanalen gebruikelijk. Met meerdere kanalen kunt u signalen vergelijken of tegelijkertijd meerdere signalen observeren, wat nodig kan zijn bij het repareren of aanpassen van het circuit.

Aangezien de oscilloscoop een complex meetapparaat is, heeft het een aantal andere parameters waarvan de nauwkeurigheid van metingen en functies afhangt, maar we zullen ze niet in dit artikel vermelden, omdat we ons zullen concentreren op budgetoplossingen voor amateurs en beginners.

Overzicht van budget-oscilloscopen

Dus laten we verder gaan met de beoordelingen. Alle beschouwde modellen worden gevoed door lage DC-spanning, wat betekent dat ze zowel op batterijen of accu's kunnen werken, als op een voeding met de bijbehorende uitgangsspanning. Maar houd er rekening mee dat als er sterke rimpelingen zijn aan de uitgang van de voeding, u op het oscilloscoopscherm veel ruis en interferentie ziet. Daarom moet de rimpel worden gladgestreken met behulp van condensatoren (zowel elektrolytische hoge capaciteit als keramiek).

Misschien is de goedkoopste en meest populaire oscilloscoop uit China enkel kanaal 200 kHz oscilloscoop DSO138. Het model wordt verkocht als een montagekit of als een geassembleerd apparaat dat klaar is voor gebruik. De eerste optie is iets goedkoper en zal interessant zijn voor fans om iets met hun eigen handen te verzamelen. Het kost ongeveer 1000 roebel voor de geassembleerde versie, het komt in de vorm van een printplaat met connectoren, bedieningselementen en een display. Ook te vinden in een transparante hoes (of hoes wordt apart verkocht.

Inbegrepen is een sonde met krokodillen aan de uiteinden. Met een dergelijke sonde kunt u in principe laagfrequente signalen meten, maar kan niet concurreren met de "echte" sondes voor oscilloscopen.

Er is een versie van "DSO138 mini", die alleen verschilt in de vorm van de printplaat en de locatie van de bedieningselementen. De oscilloscoop heeft een rechthoekige signaaluitgang voor het afstemmen van de sonde, op de onderstaande foto ziet u deze in de rechterbovenhoek - een kleine jumper en een rechthoekige puls wordt op het bord getekend.

Het apparaat is gebouwd op basis van de ARM-microcontroller STM32F103C8T6 (32-bits gebaseerd op de kern van de Cortex M3) en heeft de volgende kenmerken:

• aantal kanalen - 1;

• bandbreedte - 0-200 kHz;

• bemonsteringssnelheid 1 MSa / s;

• ingangsimpedantie: 1MOhm / 20pF;

• maximale ingangsspanning: 50 V met een 1: 1 sonde en 400 V, als de sonde met een 1:10 verdeler;

• communicatiemodi: DC / AC / GND;

• voedingsspanning - 9 volt;

• stroomverbruik - ongeveer 100 mA;

• gevoeligheid - 10 mV / div - 5 V / div met een nauwkeurigheid van 5%;

• ADC - 12 bits;

• bereik van 10 microseconden / div tot 500 sec / div;

• display - kleur, 2,4 inch met een resolutie van 320x240;

• PCB-grootte - 117 * 76 mm.

De oscilloscoop meet de amplitude van het signaal, zijn frequentie en periode, duty cycle, beschouwt de spanning - maximum, minimum, RMS. Het is ook mogelijk om in te stellen op welk front te synchroniseren (stijgend of dalend). Er zit geen opnamefunctie in. Gevoeligheid wordt geregeld door de positie van twee schuifregelaars SEN1 en SEN2 - vermenigvuldiger en volgorde (10 mV, 0,1V, 1V).

Een bandbreedte van 200 kHz lijkt misschien zelfs voldoende, maar haast u niet om conclusies te trekken. Merk op dat de bemonsteringssnelheid slechts 1 miljoen monsters per seconde is. Dit is 5 keer de frequentie van 200 kHz, waardoor per definitie dergelijke signalen niet met hoge kwaliteit kunnen worden opgenomen.

Deze oscilloscoop voelt goed in het geluidsbereik, wanneer het verder gaat dan 20 kHz, begint het signaal te vervormen, maar blijft nog steeds verteerbaar en boven 50-70 kHz worden de vervormingen behoorlijk sterk. Sweeps van 10 microseconden / div zijn ook niet erg speciaal en stellen je in staat om op hoge frequenties te zwerven, omdat de signaalperiode met een periode van 100 kHz al 10 microseconden is.

Dat wil zeggen, zelfs als hij de golfvorm van het signaal met een frequentie gelijk aan de aangegeven 200 kHz voldoende zou kunnen weergeven, zouden er in één cel van de coördinaatas op het scherm 2 periodes zijn. Bovendien is de schermdiagonaal 2,4 inch en de resolutie 320x240 pixels - zelfs als u wilt, kunt u dit signaal niet normaal zien. In principe kunt u eenvoudige schakelvoedingen "kijken", de PWM-frequentie is niet hoger dan 50-100 kHz, hieronder ziet u waarom.

In de bovenstaande afbeelding kunt u observeren hoe het eruit ziet, of liever, hoe dit apparaat een rechthoekig signaal op verschillende frequenties ziet, en hoe de golfvorm verandert bij hoge frequenties (een signaal van een rechthoek verandert in een vervormde sinusoïde). Ik merk op dat een rechthoekig signaal als zeer complex wordt beschouwd, dus de schatting van de frequentie met zijn hulp is zeer redelijk.

Let op wat rood is gemarkeerd. Dit is de delingsprijs van de horizontale as, d.w.z. elke cel is 10 microseconden. Dit betekent dat het niet langer mogelijk is om het signaal op het scherm uit te rekken voor een meer gedetailleerde studie, dit is wat ik hierboven zei. Als er bij 60 kHz nog steeds contouren van rechthoekige pulsen zijn, dan bij 100, en nog meer bij 200 kHz, is het niet langer duidelijk wat.

Niettemin zijn dergelijke kenmerken op zijn minst, maar ze staan ​​zelfs het gebruik van dit apparaat toe voor de reparatie van computerapparatuur, bijvoorbeeld laptops, als de auteurs van de volgende video's.

Er zijn een aantal modellen die tot op zekere hoogte een logisch vervolg zijn op de DSO138, maar verschillen in uiterlijk en lay-out, dus DSO150 voor 1700 roebel, in de kit waarvan er al een goede sonde met een verdeler (foto hierboven) is, herhaalt functioneel het vorige apparaat, maar uiterlijk is het al aantrekkelijker en ziet het eruit als een afgewerkt apparaat. Het wordt niet bestuurd met een set schuifregelaars, zoals in het vorige geval, maar met 4 knoppen en een encoder. Er worden geen verschillen meer waargenomen, dus we zullen er niet bij stilstaan.

DSO188 - meer geavanceerde oscilloscoop aan 1 MHz, maar ook zoals de vorige heeft geen geheugen en single-channel. De kosten zijn 1600-1900 roebel. Compact (iets meer dan een luciferdoosje) en draagbaar, omdat het al door een batterij wordt gevoed - u hoeft zich geen zorgen te maken over problemen met galvanische isolatie met de apparaten waarin de metingen worden uitgevoerd. De behuizing is samengesteld uit textolietpanelen, maar de zijvlakken zijn niet beschermd tegen vreemde voorwerpen en vocht.

Sondes met MMCX-connectoren worden gebruikt, in de vorige waren er standaard BNC-connectoren. Dit is geen probleem omdat het meestal wordt geleverd met de MMCX-BNC-adapter. De sonde zit in de set, net als in het eerste model - met twee krokodillen en zonder een verdeler.

De technische kenmerken zijn iets beter dan eerdere opties:

• aantal kanalen - 1;

• bandbreedte - 0-1 MHz;

• bemonsteringssnelheid 5 MSa / s;

• ADC - 12 bits;

• ingangsimpedantie: 1MOhm;

• maximale ingangsspanning: 40 V met sonde 1: 1 en 800 V, als de sonde met een verdeler van 1:10;

• stroombron - ingebouwde 230 mAh-batterij;

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

• bereik van 2 microseconden / div tot 100 ms / div;

• display - kleur, 1,8 inch met een resolutie van 320x240;

• apparaatafmetingen - 57 * 34 * 11 mm.

Het is logisch dat je niet moet hopen signalen te meten met een frequentie van 1 MHz, maar met een bemonsteringsfrequentie van 5 miljoen selecties per seconde kun je gemakkelijk signalen meten met 300-500 kHz, wat al genoeg is voor reparatie en aanpassing van de meeste schakelende voedingen. Dit instrument is niet geschikt voor fijnafstemming en laboratoriumtests.

Er is een handige functie "frame stilzetten". Over het algemeen komt de set parameters die op het scherm wordt weergegeven (frequentie, spanning, enz.) Overeen met de vorige modellen. Hieronder is een video met een overzicht en testen van dit model. Bovendien is deze video interessant voor jou als je niet weet welke bandbreedte en sample rate je nodig hebt, de auteur praat hier gedetailleerd over.

Voor 1600 roebel is het minder handig (vanwege de afmetingen, maar het is een kwestie van smaak), maar een meer functionele oscilloscoop dan dezelfde DSO150 of 138.

Als het bovenstaande vrij oude modellen zijn, kan de volgende op het moment van schrijven zelfs een nieuwigheid worden genoemd. Het is 100 MHz oscilloscoop Fnirsi 5012hHet kost ongeveer 4600 roebel. Het is eenkanaals, de connectoren voor de sondes zijn universeel - BNC en het apparaat zelf werkt op een batterij met een capaciteit van maximaal 5000 mAh (volgens andere bronnen - 3000 mAh, dit kan afhangen van de configuratie of revisie). Wordt compleet geleverd met een P6100-sonde met een 10x-verdeler en een bandbreedte tot 100 MHz.

De behuizing van het apparaat is van plastic in een gele siliconen behuizing, die op zijn minst enige bescherming biedt tegen schade.

specificaties:

• aantal kanalen - 1;

• bandbreedte - 100 MHz;

• bemonsteringssnelheid 500 MSa / s;

• ADC - 12 bits;

• ingangsimpedantie: 1MOhm / 25pF;

• communicatiemodi: AC / DC;

• triggermodus: Single, Normal, Auto;

• trigger types: Oplopend / Aflopend Breakout;

• cursormetingen: amplitude, tijd;

• maximale ingangsspanning: 80 V met een 1: 1 sonde en 800 V, als de sonde met een 1:10 verdeler;

• stroombron - 5000 mAh ingebouwde batterij;

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

• bereik van 6 ns / div tot 50 s / div;

• display - kleur, 2,4 inch met een resolutie van 320x240;

• afmetingen: 114 x 74 x 33 mm, gewicht: 300 gr.

Een dergelijke oscilloscoop is een relatief goedkope oplossing voor de werkplaats, in werkelijkheid kan hij signalen meten met een frequentie van 20-30 MHz (en hoger - maar er zal meer vervorming zijn), wat een paar ordes van grootte meer is dan het vorige model in de review.

Als de sonde met een verdeler is, is een dergelijke oscilloscoop voldoende voor de meeste taken in een reparatiewerkplaats voor elektronica, voor wie het misschien niet genoeg is, het is voor liefhebbers van radiostations. Dankzij de ingebouwde batterij kun je hem gebruiken als je vaak onderweg bent.

Overigens zijn er van dezelfde fabrikant andere modellen oscilloscopen die goedkoper zijn, bijvoorbeeld FNIRSI PRO met een bandbreedte van 5 MHz en een bemonsteringsfrequentie van 20 miljoen monsters. Maar het kost niet veel goedkoper, namelijk 2500-2600 roebel, dus dergelijke besparingen hebben geen zin.

In feite is het model erg goed, maar er zijn een paar nadelen:

• er is geen uitgang met een kalibratiesignaal (nodig om de sonde aan te passen);

• slechts één kanaal (hoewel de aanwezigheid van twee kanalen niet voor iedereen kritisch is);

• geen connectiviteit met de computer.

Hieronder is een video waarin ze vergelijken:

JINHAN JDS2022A - dit is een tweekanaals oscilloscoop met een passband in 20 MHz, de kosten liggen in het bereik van 8000-9000 roebel. Dit apparaat ziet eruit als een multimeter, groter dan de vorige. Het wordt gevoed door vervangbare 18650-batterijen. Dit is handiger dan de ingebouwde batterij, want als u buiten de werkplaats aan het werk bent, kunt u ze als ze leeg zijn snel vervangen en doorgaan met werken. Het is ook mogelijk om op te laden via een standaard micro-USB-connector, dat wil zeggen zonder de batterijen uit de connector te verwijderen.

specificaties:

• aantal kanalen - 2;

• bandbreedte - 20 MHz;

• bemonsteringssnelheid 200 MSa / s;

• ADC - 8 bits;

• ingangsimpedantie: 1MOhm / 25pF;

• communicatiemodi: AC / DC;

• triggermodus: Single, Normal, Auto;

• trigger types: Oplopend / Aflopend Breakout; 

• maximale ingangsspanning: 40 V met sonde 1: 1 en 400 V; als de sonde met een deler van 1:10; 2000 volt, als de sonde 1: 100 is;

• stroombron - 2 vervangbare 18650-batterijen (meegeleverd, maar dat kan het niet zijn - dit hangt van de verkoper af);

• gevoeligheid - 10 mV / div - 5 V / div (als de sonde 1: 1 is, als er een deler is, vermenigvuldig met de delingsfactor);

• bereik van 10 ns / div tot 5 s / div;

• display - kleur, 3,2 inch met een resolutie van 320x240;

• Afmetingen: 19,5 cm * 9,5 cm 3,7 cm.

Een heel vreemde situatie met batterijen - er zijn 2 connectoren voor, maar er is 1 aangesloten op het circuit. Bij het ontladen van de eerste moeten ze worden verwisseld met de tweede.

in JINHAN JDS2022A het grootste display onder concurrenten uit deze review, dus het is handiger zowel voor veldwerk als in de thuiswerkplaats. Het kan alleen de amplitude en piekspanning en frequentie van het gemeten signaal meten, maar er zijn modi waarmee u wiskundige functies kunt uitvoeren met de gemeten signalen op verschillende kanalen en bijvoorbeeld Lissajous-figuren kunt weergeven. Echte tests tonen aan dat het vol vertrouwen een rechthoekig signaal weergeeft bij frequenties tot 5 MHz, vervormingen zijn behoorlijk sterk bij 10 MHz, maar over het algemeen kun je de aanwezigheid van een signaal zien.

Dit apparaat heeft ook geen kalibratie-uitgang, wat onhandig is tijdens het werken op de weg - u moet een generator meenemen. Dit is een handige en hoogwaardige oscilloscoop en het uiterlijk lijkt al op speelgoed.Maar het is vermeldenswaard dat de bandbreedte nog steeds lager is dan op Fnirsi, maar het kost bijna 2 keer duurder, maar het is dual-channel.

Een van de interessante functies is de mogelijkheid om een ​​afbeelding van het scherm op te slaan. Het geheugen kan maximaal 6 schermafbeeldingen opslaan die via micro-USB naar een computer kunnen worden gedownload.

U kunt een meer gedetailleerd overzicht van het apparaat bekijken in de onderstaande video:

Er is een versie met één kanaal van dit apparaat, evenals een tweekanaals (een analoog en 1 digitaal kanaal) met een signaalgenerator - JDS2023 voor 7500-8000 roebel en vele andere modellen, waarvan de belangrijkste verschillen in de onderstaande tabel worden weergegeven.

conclusie

We hebben verschillende populaire modellen van Chinese oscilloscopen beoordeeld. Er zijn andere apparaten vergelijkbaar in termen van kenmerken en prijs, maar het heeft absoluut geen zin om absoluut elk van hen te brengen. Het doel van dit artikel was om te laten zien aan welke modellen aandacht moet worden besteed bij het kiezen van de eerste oscilloscoop voor een beginnende meester.

De eerste twee modellen in de review - budget en niet te functioneel, de laatste twee - dekken de meeste amateur- en reparatiebehoeften. Het kan niet specifiek worden gezegd wat beter is, maar persoonlijk houd ik van Fnirsi vanwege het vermogen om relatief hoge frequenties te meten.

Als je nog hogere frequenties nodig hebt, maar er is geen benodigde hoeveelheid geld, kijk dan naar Sovjet analoge oscilloscopen. Ja, ze hebben niet de mogelijkheden van digitale modellen, zoals het opnemen van een signaal of de mogelijkheid van cursormeting van een signaal op een bepaald punt, maar ze zijn veel goedkoper dan digitale modellen met een vergelijkbaar frequentiebereik.

Het onbetwistbare voordeel van draagbare oscilloscopen is de mogelijkheid om te worden gevoed door een batterij, wat betekent dat er geen galvanische verbinding met het netwerk kan zijn, zodat u het apparaat niet verbrandt en u niet wordt geschokt als u tijdens het meten op netspanning komt.

Wat kan worden gedaan met een oscilloscoop

Een oscilloscoopmeting uitvoeren