Moderna bärbara oscilloskop - typer, egenskaper, funktioner och funktioner

Oscilloskopet är ögonen på en mästare som reparerar elektronik och en radioamatör. Men kostnaden för avancerade modeller är obegriplig för nybörjare och även för många erfarna hantverkare. Till exempel kostar inte det coolaste digitala oscilloskopet UNI-T UTD2025CL med två kanaler med förmåga att överföra signaler med en frekvens upp till 25 MHz mer än $ 200, och en del RIGOL MSO2302A-S är ett kraftfullt två-kanals oscilloskop med två kanaler och en bandbredd på 300 MHz med en inspelningsfunktion kostar nästan 4 000 $.

Men var ska jag gå till den enkla bonden? Till att börja med kan du vända dig till produkter från tillverkare från Mellanriket. Det finns många bärbara oscilloskop på Aliexpress med olika egenskaper och funktioner, vi kommer att överväga några av dem i den här artikeln.

egenskaper hos

Till att börja med, om vi pratar om bärbara oscilloskop, är det i nästan alla fall digitala enheter. Du bör inte förvänta dig speciell noggrannhet vid mätning av spänning, utan att kontrollera förekomsten och ungefärlig nivå för olika signaler, för en ungefärlig mätning av krusningsnivån och för att kontrollera snedvridningar i kaskader.

Som alla mätinstrument vid oscilloskop Det finns ett antal kännetecken, först och främst i budgetsegmentet bör du vara uppmärksam på två huvudsakliga:

• Provtagningshastigheten är antalet sampel som oscilloskopet kan producera på en sekund. Enkelt uttryckt reflekterar denna parameter hur många gånger per sekund "hjärnorna" i oscilloskopet "mäter" eller, om du vill, "läsa" signalen från ingången. Ju oftare detta händer, desto högre frekvens kan signalen mätas. Det mäts i antalet prover (prover) per sekund, även om det vanligtvis anges i miljoner prover per sekund. I specifikationerna kan du hitta förkortningen "MSa / s" - det här är det.

• Bandbredd. Detta är ett frekvensband vid den övre gränsen vars nivå för den uppmätta signalen minskar med 3 dB. Denna parameter berättar om den maximala signalfrekvensen som kan mätas. Denna parameter mäts i hertz, eller snarare, i kilo eller megahertz. Det är önskvärt att bandbredden är 3 ... 5 gånger frekvensen för den uppmätta signalen för att utföra mätningar utan distorsion i amplitud.

För en normal signalvisning bör samplingsfrekvensen vara en storleksordning (åtminstone) större än frekvensen för den uppmätta signalen. Det är lätt att förstå, titta bara på bilden nedan. Gröna prickar visar villkorligt att ”läsa” signalnivån med en viss frekvens, och linjen som förbinder dem är utseendet på vågformen som kommer att byggas på dem.

I den övre delen finns det 4 punkter för sinusvågperioden, och i den nedre delen av figuren finns det 8 punkter och en linje dras mellan dem. Som du kan se, ju högre samplingsfrekvensen är, desto jämnare och mer exakt är vågformen relativt den uppmätta signalen. Man bör komma ihåg att digitala oscilloskop kan jämna (och släta) den resulterande bilden, och oscillogrammet är smidigt.

För analoga oscilloskop finns ett sådant begrepp som "samplingsfrekvens" inte, där förmågan att mäta en signal bestäms i större utsträckning av enhetens bandbredd.

Om oscilloskopet inte är utformat för frekvensen för den uppmätta signalen får du antingen en förvrängd likhet eller en obegriplig kurva som är helt osann.

Det är också värt att notera att oscilloskop är enkanaliga och med ett stort antal kanaler. Bland budgeten är enkelkanals- och tvåkanalsmodeller vanliga. Med flera kanaler kan du jämföra signaler eller samtidigt observera flera signaler, vilket kan vara nödvändigt när du reparerar eller justerar kretsen.

Eftersom oscilloskopet är en komplex mätanordning har den ett antal andra parametrar som mätningens och funktionernas noggrannhet beror på, men vi kommer inte att nämna dem i den här artikeln, eftersom vi kommer att fokusera på budgetlösningar för amatörer och nybörjare.

Översikt över budgetoscilloskop

Så låt oss gå vidare till recensionerna. Alla modeller som beaktas drivs av låg likspänning, vilket innebär att de kan arbeta antingen från batterier eller ackumulatorer, eller från en strömförsörjning med motsvarande utgångsspänning. Men kom ihåg att om det finns starka krusningar vid utgången från strömförsörjningen så kommer du på oscilloskopskärmen att se mycket ljud och störningar. Därför måste kretsen jämnas ut med kondensatorer (både elektrolytisk hög kapacitet och keramik).

Kanske är det billigaste och mest populära oscilloskopet från Kina enkelkanal 200 kHz oscilloskop DSO138. Modellen säljs som en monteringssats eller som en monterad enhet redo att användas. Det första alternativet är något billigare och kommer att vara intressant för fans att samla in något med sina egna händer. Det kostar cirka 1000 rubel för den monterade versionen, den kommer i form av ett tryckt kretskort med kontakter, kontroller och en display. Finns också i ett transparent fodral (eller fall som säljs separat.

Inkluderat är en sond med krokodiler i ändarna. En sådan sond gör att du i princip kan mäta lågfrekventa signaler, men kan inte konkurrera med de "riktiga" sonderna för oscilloskop.

Det finns en version av "DSO138 mini", som endast skiljer sig i form av kretskortet och platsen för kontrollerna. Oscilloskopet har en rektangulär signalutgång för att ställa sonden, på bilden nedan kan du se det i det övre högra hörnet - en liten bygel och en rektangulär puls dras på brädet.

Enheten är baserad på ARM-mikrokontrollern STM32F103C8T6 (32-bitars baserad på Cortex M3-kärnan) och har följande egenskaper:

• antal kanaler - 1;

• bandbredd - 0-200 kHz;

• samplingshastighet 1 MSa / s;

• ingångsimpedans: 1MOhm / 20pF;

• maximal ingångsspänning: 50 V med en 1: 1-sond och 400 V, om sonden med en 1:10-avdelare;

• kommunikationslägen: DC / AC / GND;

• matningsspänning - 9 volt;

• strömförbrukning - cirka 100 mA;

• känslighet - 10 mV / div - 5 V / div med en noggrannhet på 5%;

• ADC - 12 bitar;

• svepområdet från 10 μs / div till 500 sec / div;

• display - färg, 2,4 tum med en upplösning på 320x240;

• PCB-storlek - 117 * 76 mm.

Oscilloskopet mäter signalens amplitud, dess frekvens och period, arbetscykel, beaktar spänningen - max, minimum, RMS. Det är också möjligt att ställa in på vilken front som ska synkroniseras (stigande eller fallande). Det finns ingen inspelningsfunktion i den. Känsligheten regleras av positionen för två skjutreglage SEN1 och SEN2 - multiplikator och ordning (10 mV, 0.1V, 1V).

En bandbredd på 200 kHz kan till och med verka tillräckligt, men skynda dig inte att dra slutsatser. Observera att provtagningshastigheten endast är 1 miljon prover per sekund. Detta är 5 gånger frekvensen 200 kHz, vilket per definition inte tillåter högkvalitativ att ta sådana signaler.

Detta oscilloskop känns bra i ljudområdet, när det går över 20 kHz, börjar signalen att förvrängas, men förblir fortfarande smältbar, och över 50-70 kHz blir distorsionerna ganska starka. Sopar på 10 μs / div är inte heller särskilt speciella och låter dig ströva vid höga frekvenser, eftersom signalperioden med en period på 100 kHz redan är 10 μs.

Det vill säga, även om han på lämpligt sätt kunde visa signalens vågform med en frekvens som är lika med den deklarerade 200 kHz, skulle det i en cell på koordinataxeln på skärmen finnas två perioder. Dessutom är skärmdiagonalen 2,4 tum, och upplösningen är 320x240 pixlar - även om du vill kan du inte se denna signal normalt. I princip kan du "titta på" enkla växelströmförsörjningar, PWM-frekvensen överstiger inte 50-100 kHz, nedan ser du varför.

I illustrationen ovan kan du se hur den ser ut, eller snarare, hur den här enheten ser en rektangulär signal vid olika frekvenser, liksom hur vågformen förändras vid höga frekvenser (signalen från en rektangulär förvandlas till en förvrängd sinusoid). Jag noterar att en rektangulär signal anses vara väldigt komplex, så uppskattningen av frekvensen med dess hjälp är mycket rättvis.

Var uppmärksam på vad som markeras med rött. Detta är divisionspriset för den horisontella axeln, dvs. varje cell är 10 mikrosekunder. Detta betyder att det inte längre är möjligt att sträcka signalen på skärmen för en mer detaljerad studie, det är vad jag sa ovan. Om det fortfarande finns konturer med rektangulära pulser vid 60 kHz, då vid 100 och ännu mer vid 200 kHz är det inte längre klart vad.

Ändå är sådana egenskaper åtminstone, men de tillåter till och med användning av denna enhet för reparation av datorutrustning, till exempel bärbara datorer, som författare till följande videor.

Det finns ett antal modeller som till viss del är en logisk fortsättning av DSO138, men skiljer sig i utseende och layout, så DSO150 för 1700 rubel, i det kit som det redan finns en bra sond med en avdelare (foto ovan) upprepar funktionellt den tidigare enheten, men utåt är den redan mer attraktiv och ser ut som en färdig enhet. Det styrs inte med en uppsättning skjutreglage, som i föregående fall, utan med fyra knappar och en kodare. Inga fler skillnader observeras, så vi kommer inte att stanna vid det.

DSO188 - mer avancerat oscilloskop på 1 MHz, men också som den föregående inte har minne och enkelkanal. Kostnaden är 1600-1900 rubel. Kompakt (lite mer än en matchbox) och bärbar eftersom den redan drivs av ett batteri - du behöver inte oroa dig för problem med galvanisk isolering med enheterna i vilka mätningarna görs. Väskan är monterad från textolitpaneler, men sidoytorna är inte skyddade från främmande föremål och fukt.

Prober med MMCX-kontakter används, i de tidigare fanns det standard BNC-kontakter. Detta är inte ett problem eftersom det vanligtvis kommer med MMCX-BNC-adaptern. Sonden finns i satsen, som i den första modellen - med två krokodiler och utan avdelare.

Dess tekniska egenskaper är något överlägsna de tidigare alternativen:

• antal kanaler - 1;

• bandbredd - 0-1 MHz;

• samplingshastighet 5 MSa / s;

• ADC - 12 bitar;

• ingångsimpedans: 1MOhm;

• maximal ingångsspänning: 40 V med sond 1: 1 och 800 V, om sonden med en avdelare på 1:10;

• strömkälla - inbyggt 230 mAh batteri;

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

• svepområdet från 2 μs / div till 100 ms / div;

• display - färg, 1,8 tum med en upplösning på 320x240;

• enhetens mått - 57 * 34 * 11 mm.

Det är logiskt att du inte hoppas kunna mäta signaler med en frekvens på 1 MHz, men en samplingsfrekvens på 5 miljoner val per sekund gör att du enkelt kan mäta signaler vid 300-500 kHz, vilket redan är tillräckligt för reparation och eventuell justering av de flesta växelströmsförsörjningar. Detta instrument är inte lämpligt för finjustering och laboratorietester.

Det finns en användbar funktion "frysram". I allmänhet matchar uppsättningen parametrar som visas på skärmen (frekvens, spänning etc.) de tidigare modellerna. Nedan följer en video med en översikt och test av denna modell. Dessutom kommer den här videon att vara intressant för dig om du inte vet vilken bandbredd och samplingsfrekvens du behöver. Författaren berättar om detta i detalj.

För 1600 rubel är det mindre bekvämt (på grund av dimensionerna, men det är en fråga om smak), men ett mer funktionellt oscilloskop än samma DSO150 eller 138.

Om ovanstående är några ganska gamla modeller, kan den nästa i skrivande stund även kallas en nyhet. Det är det 100 MHz oscilloskop Fnirsi 5012hDet kostar cirka 4600 rubel. Det är enkanal, anslutningarna för sonderna är universella - BNC, och själva enheten körs på ett batteri med en kapacitet på så mycket som 5000 mAh (enligt andra källor - 3000 mAh, det kan bero på konfigurationen eller revisionen). Levereras komplett med en P6100-sond med en 10x avdelare och en bandbredd på upp till 100 MHz.

Enhetshöljet är plast i ett gult silikonfodral, vilket ger åtminstone ett visst skydd mot skador.

specifikationer:

• antal kanaler - 1;

• bandbredd - 100 MHz;

• samplingshastighet 500 MSa / s;

• ADC - 12 bitar;

• ingångsimpedans: 1MOhm / 25pF;

• kommunikationslägen: AC / DC;

• triggerläge: Enkel, Normal, Auto;

• triggartyper: stigande / fallande breakout;

• markörmätningar: amplitud, tid;

• maximal ingångsspänning: 80 V med en 1: 1-sond och 800 V, om sonden med en 1:10-avdelare;

• strömkälla - 5000 mAh inbyggt batteri;

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

• svepområdet från 6 ns / div till 50 s / div;

• display - färg, 2,4 tum med en upplösning på 320x240;

• mått: 114 x 74 x 33 mm, vikt: 300 gr.

Ett sådant oscilloskop är en relativt billig lösning för verkstaden, i verkligheten kan den mäta signaler med en frekvens på 20-30 MHz (och högre - men det kommer att bli mer snedvridning), vilket är ett par storleksordrar mer än den tidigare modellen i recensionen.

Om sonden är med en avdelare, är ett sådant oscilloskop tillräckligt för de flesta uppgifter i en elektronikreparationsverkstad, för vilken det kanske inte räcker, det är radiostationälskare. Tack vare det inbyggda batteriet kan du använda det om du ofta måste arbeta på vägen.

Förresten, från samma tillverkare finns det andra modeller av oscilloskop som är billigare, till exempel FNIRSI PRO med en bandbredd på 5 MHz och en samplingsfrekvens på 20 miljoner sampel. Men det kostar inte mycket billigare, nämligen 2500-2600 rubel, så det finns ingen speciell mening i sådana besparingar.

Faktum är att modellen är mycket bra, men det finns ett par nackdelar:

• det finns ingen utgång med en kalibreringssignal (behövs för att justera sonden);

• endast en kanal (även om förekomsten av två kanaler inte är avgörande för alla);

• ingen anslutning till datorn.

Nedan följer en video där de jämför:

JINHAN JDS2022A - detta är ett två-kanals oscilloskop med ett passband in 20 MHz, dess kostnad ligger i intervallet 8000-9000 rubel. Den här enheten ser ut som en multimeter, större än den tidigare. Det drivs av utbytbara batterier av typ 18650. Detta är mer praktiskt än det inbyggda batteriet, eftersom du är på jobbet utanför verkstaden, om de är urladdade, kan du snabbt byta ut dem och fortsätta arbeta. Det är också möjligt att ladda via en vanlig mikro-USB-kontakt, det vill säga utan att ta bort batterierna från kontakten.

specifikationer:

• antal kanaler - 2;

• bandbredd - 20 MHz;

• samplingshastighet 200 MSa / s;

• ADC - 8 bitar;

• ingångsimpedans: 1MOhm / 25pF;

• kommunikationslägen: AC / DC;

• triggerläge: Enkel, Normal, Auto;

• triggartyper: stigande / fallande breakout; 

• maximal ingångsspänning: 40 V med sonden 1: 1 och 400 V; om sonden med en avdelare på 1:10; 2000 volt, om sonden är 1: 100;

• strömförsörjning - 2 utbytbara 18650-batterier (ingår, men det kan inte vara - det beror på säljaren);

• känslighet - 10 mV / div - 5 V / div (om sonden är 1: 1, om det finns en avdelare, multiplicera med divisionsfaktorn);

• svepområdet från 10 ns / div till 5 s / div;

• display - färg, 3,2 tum med en upplösning på 320x240;

• Mått: 19,5 cm * 9,5 cm 3,7 cm.

En väldigt konstig situation med batterier - det finns två kontakter för dem, men 1 är ansluten till kretsen. Vid urladdning av den första måste de bytas ut mot den andra.

i JINHAN JDS2022A den största bildskärmen bland konkurrenterna från denna recension, så det kommer att vara bekvämare både för fältarbete och i hemmabadverkstaden. Den kan bara mäta amplituden och toppspänningen och frekvensen för den uppmätta signalen, men det finns lägen som gör att du kan utföra matematiska funktioner med de uppmätta signalerna på olika kanaler och till exempel avbilda Lissajous-siffror. Verkliga tester visar att den med säkerhet visar en rektangulär signal vid frekvenser upp till 5 MHz, distorsioner är ganska starka vid 10 MHz, men i allmänhet kan närvaron av en signal ses.

Den här enheten har inte heller en kalibreringsutgång, vilket är obekvämt när du arbetar på vägen - du måste ta en generator med dig. Detta är ett bekvämt och högkvalitativt oscilloskop, och dess utseende är redan till skillnad från en leksak.Men det är värt att notera att bandbredden fortfarande är lägre än på Fnirsi, men den kostar nästan två gånger dyrare, men den är dubbelkanal.

En av de intressanta funktionerna är möjligheten att spara en bild från skärmen. Minnet kan lagra upp till 6 skärmdumpar som kan laddas ner till en dator via mikro-USB.

Du kan se en mer detaljerad översikt av enheten i videon nedan:

Det finns en enkanalsversion av den här enheten, såväl som en tvåkanal (en analog och en digital kanal) med en signalgenerator - JDS2023 för 7500-8000 rubel och många andra modeller, vilka huvudskillnader du ser i tabellen nedan.

slutsats

Vi granskade flera populära modeller av kinesiska oscilloskop. Det finns andra enheter som har liknande egenskaper och pris, men det är absolut ingen mening att ta med absolut var och en av dem. Syftet med denna artikel var att visa vilka modeller som bör uppmärksammas när man valde det första oscilloskopet för en nybörjare.

De två första modellerna i översynen - budget och inte för funktionella, de två sista - täcker de flesta amatör- och reparationsbehov. Det kan inte sägas specifikt vilket är bättre, men jag gillar personligen Fnirsi på grund av förmågan att mäta relativt höga frekvenser.

Om du behöver ännu högre frekvenser, men det inte finns någon nödvändig summa pengar, titta på sovjetiska analoga oscilloskop. Ja, de har inte kapaciteten hos digitala modeller, som att spela in en signal eller möjligheten att markörmätning av en signal vid en given punkt, men de är mycket billigare än digitala modeller med ett liknande frekvensområde.

Den obestridliga fördelen med bärbara oscilloskop är förmågan att drivas av ett batteri, vilket innebär att det inte kan finnas någon galvanisk anslutning till nätverket, så att du inte bränner enheten och du blir inte chockad om du kommer in i nätspänningen när du gör mätningar.

Vad kan göras med ett oscilloskop

Utföra ett oscilloskopmätning