Modern taşınabilir osiloskoplar - türleri, özellikleri, yetenekleri ve kullanım özellikleri

Osiloskop, bir usta tamir elektroniği ve bir radyo amatörünün gözleri. Ancak gelişmiş modellerin maliyeti yeni başlayanlar ve hatta birçok deneyimli usta için anlaşılmaz. Örneğin, 25 MHz'e kadar frekansa sahip sinyalleri iletme kabiliyetine sahip iki kanallı en havalı dijital osiloskop UNI-T UTD2025CL, 200 $ 'dan fazladır ve bazı RIGOL MSO2302A-S, iki kanallı ve 300 MHz bant genişliğine sahip güçlü bir iki kanallı osiloskoptur bir kayıt fonksiyonunun maliyeti yaklaşık 4.000 dolar.

Ama basit köylüye nereye gitmeli? Yeni başlayanlar için, Orta Krallık'tan üreticilerin ürünlerine dönebilirsiniz. Farklı özelliklere ve yeteneklere sahip Aliexpress üzerinde taşınabilir osiloskoplar çok var, bunlardan bazılarını bu makalede ele alacağız.

karakteristikleri

Başlangıç ​​olarak, taşınabilir osiloskoplar hakkında konuşursak, neredeyse tüm durumlarda bunlar dijital cihazlardır. Gerilim ölçümünde özel bir doğruluk beklememelisiniz, ancak kaskadlardaki bozulmaları kontrol etmek için dalgalanma seviyesinin yaklaşık bir ölçümü için çeşitli sinyallerin varlığını ve yaklaşık seviyesini kontrol etmek için.

Herhangi bir ölçüm cihazı gibi osiloskoplarda Bütçe segmentinde, her şeyden önce, iki ana noktaya dikkat etmelisiniz:

• Örnekleme hızı, osiloskopun bir saniyede üretebileceği örnek sayısıdır. Basit bir ifadeyle, bu parametre osiloskopun “beyninin” saniyede kaç kez “ölçtüğünü” veya isterseniz girişten gelen sinyali “okuduğunu” gösterir. Bu daha sık gerçekleşirse, sinyalin ölçülebileceği frekans artar. Saniyede örnek sayısı (numune) ile ölçülür, ancak genellikle saniyede milyon örnekle gösterilir. Teknik özelliklerde "MSa / s" kısaltmasını bulabilirsiniz - bu kadar.

• Bant genişliği. Bu, üst sınırda ölçülen sinyalin seviyesinin 3 dB azaldığı bir frekans bandıdır. Bu parametre bize ölçülebilen maksimum sinyal frekansını anlatır. Bu parametre hertz cinsinden veya daha doğrusu kilo veya megahertz cinsinden ölçülür. Genlikte bozulma olmadan ölçüm yapmak için bant genişliğinin ölçülen sinyalin frekansının 3 ... 5 katı olması arzu edilir.

Normal bir sinyal gösterimi için, örnekleme frekansı ölçülen sinyalin frekansından daha büyük (en azından) bir mertebe olmalıdır. Anlamak kolaydır, sadece aşağıdaki resme bakın. Yeşil noktalar, koşullu olarak sinyal seviyesini belirli bir frekansla “okumayı” gösterir ve onları birleştiren çizgi, üzerine inşa edilecek dalga formunun görünümüdür.

Üst kısımda sinüs dalgası periyodu için 4 puan vardır ve şeklin alt kısmında 8 puan vardır ve aralarında bir çizgi çizilir. Gördüğünüz gibi, örnekleme frekansı ne kadar yüksek olursa, dalga formu ölçülen sinyale göre o kadar düzgün ve doğru olacaktır. Dijital osiloskopların ortaya çıkan görüntüyü pürüzsüzleştirebileceği (ve pürüzsüzleştirebileceği) ve osilogramın pürüzsüz olduğu unutulmamalıdır.

Analog osiloskoplar için, “örnekleme frekansı” diye bir şey yoktur; orada, bir sinyali ölçme yeteneği, cihazın bant genişliği tarafından büyük ölçüde belirlenir.

Buna göre, osiloskop ölçülen sinyalin frekansı için tasarlanmamışsa, ya bozuk bir benzerlik ya da tamamen doğru olmayan anlaşılmaz bir eğri elde edersiniz.

Ayrıca, osiloskopların tek kanallı ve çok sayıda kanallı olduğunu belirtmek gerekir. Bütçe arasında tek kanallı ve iki kanallı modeller yaygındır. Birkaç kanal, sinyalleri karşılaştırmanıza veya devreyi onarırken veya ayarlarken gerekli olabilecek birkaç sinyali aynı anda gözlemlemenize olanak tanır.

Osiloskop karmaşık bir ölçüm cihazı olduğundan, ölçümlerin ve işlevlerin doğruluğunun bağlı olduğu bir dizi başka parametreye sahiptir, ancak amatörler ve yeni başlayanlar için bütçe çözümlerine odaklanacağımız için bunlardan bahsetmeyeceğiz.

Bütçe Osiloskoplarına Genel Bakış

Şimdi incelemelere geçelim. Dikkate alınan tüm modellere düşük DC voltajı ile güç verilir, yani hem pillerden hem de akümülatörlerden ve ilgili çıkış voltajına sahip bir güç kaynağından çalışabilirler. Ancak, güç kaynağının çıkışında güçlü dalgalanmalar varsa, osiloskop ekranında çok fazla gürültü ve parazit göreceğinizi unutmayın. Bu nedenle, dalgalanma kapasitörler (hem elektrolitik yüksek kapasiteli hem de seramik) kullanılarak düzeltilmelidir.

Çin'den belki de en ucuz ve en popüler osiloskop tek kanallı 200 kHz osiloskop DSO138. Model bir montaj kiti olarak veya kullanıma hazır bir birleştirilmiş cihaz olarak satılmaktadır. İlk seçenek biraz daha ucuz ve hayranların kendi elleriyle bir şeyler toplaması için ilginç olacak. Monte edilmiş versiyon için yaklaşık 1000 rubleye mal oluyor, konektörler, kontroller ve ekranlı baskılı devre kartı şeklinde geliyor. Ayrıca şeffaf bir kutuda (veya ayrı olarak satılan kutuda) bulunur.

Uçlarda timsahlı bir sonda dahildir. Böyle bir prob, prensip olarak, düşük frekanslı sinyalleri ölçmenize izin verir, ancak osiloskoplar için "gerçek" problarla rekabet edemez.

Sadece baskılı devre kartı ve kontrollerin yeri bakımından farklılık gösteren bir “DSO138 mini” versiyonu vardır. Osiloskop, probu ayarlamak için dikdörtgen bir sinyal çıkışına sahiptir, aşağıdaki fotoğrafta sağ üst köşede görebilirsiniz - küçük bir jumper ve tahtaya dikdörtgen bir darbe çizilir.

Cihaz, ARM mikrodenetleyici STM32F103C8T6 (Cortex M3'ün çekirdeğine dayalı 32 bit) temelinde üretilmiştir ve aşağıdaki özelliklere sahiptir:

• kanal sayısı - 1;

• bant genişliği - 0-200 kHz;

• örnekleme oranı 1 MSa / s;

• giriş empedansı: 1MOhm / 20pF;

• maksimum giriş voltajı: 1: 1 problu 50 V ve 1:10 bölmeli prob varsa 400 V;

• iletişim modları: DC / AC / GND;

• besleme gerilimi - 9 volt;

• akım tüketimi - yaklaşık 100 mA;

• duyarlılık -% 5 doğrulukla 10 mV / div - 5 V / div;

• ADC - 12 bit;

• tarama aralığı 10 μs / div ila 500 sn / div;

• ekran - renkli, 320x240 çözünürlükte 2.4 inç;

• PCB boyutu - 117 * 76 mm.

Osiloskop, sinyalin genliğini, frekansını ve süresini, görev döngüsünü ölçer, voltajı dikkate alır - maksimum, minimum, RMS. Hangi cephenin senkronize edileceğini (yükselen veya düşecek) ayarlamak da mümkündür. İçinde kayıt işlevi yoktur. Hassasiyet, iki SEN1 ve SEN2 sürgüsünün konumu ve çarpanı (10 mV, 0.1V, 1V) ile düzenlenir.

200 kHz'lik bir bant genişliği bile yeterli görünebilir, ancak sonuç çıkarmak için acele etmeyin. Örnekleme hızının saniyede sadece 1 milyon örnek olduğunu unutmayın. Bu, tanımı gereği yüksek kalitenin bu sinyalleri çekmesine izin vermeyen 200 kHz frekansının 5 katıdır.

Bu osiloskop ses aralığında iyi hissettirir, 20 kHz'in üzerine çıktığında, sinyal bozulmaya başlar, ancak yine de sindirilebilir kalır ve 50-70 kHz'nin üzerinde bozulmalar oldukça güçlü hale gelir. 10 μs / div'lik taramalar da çok özel değildir ve yüksek frekanslarda dolaşmanıza izin verir, çünkü 100 kHz'lik bir sinyal süresi 10 μs'dir.

Yani, bildirilen 200 kHz'e eşit bir frekansta sinyalin dalga formunu yeterince görüntüleyebilse bile, ekrandaki koordinat ekseninin bir hücresinde 2 nokta olacaktır. Dahası, ekran diyagonal 2.4 inç ve çözünürlük 320x240 pikseldir - isteseniz bile bu sinyali normal olarak göremezsiniz. Prensip olarak, basit anahtarlama güç kaynaklarını "izleyebilirsiniz", PWM frekansı 50-100 kHz'i geçmez, aşağıda nedenini göreceksiniz.

Yukarıdaki çizimde, nasıl göründüğünü veya daha ziyade, bu cihazın farklı frekanslarda nasıl dikdörtgen bir sinyal gördüğünün yanı sıra, dalga formunun yüksek frekanslarda nasıl değiştiğini (dikdörtgen bir sinyalin çarpık bir sinüzoide dönüştüğü) gözlemleyebilirsiniz. Dikdörtgen bir sinyalin çok karmaşık olduğu düşünülür, bu nedenle frekansın yardımı ile tahmini çok adil olur.

Kırmızı ile vurgulananlara dikkat edin. Bu, yatay eksenin bölüm fiyatıdır, yani. her hücre 10 mikrosaniyedir. Bu, daha ayrıntılı bir çalışma için ekrandaki sinyali uzatmanın artık mümkün olmadığı anlamına gelir, yukarıda söylediğim budur. 60 kHz'de hala dikdörtgen darbelerin ana hatları varsa, o zaman 100'de ve hatta 200 kHz'de daha fazla ise, artık ne olduğu açık değildir.

Bununla birlikte, bu tür özellikler en azından, ancak bu cihazın, aşağıdaki videoların yazarları olarak, örneğin dizüstü bilgisayar gibi bilgisayar ekipmanlarının onarımında kullanılmasına bile izin veriyorlar.

Bir dereceye kadar DSO138'in mantıklı bir devamı olan, ancak görünüm ve düzen bakımından farklı olan birkaç model vardır, bu nedenle DSO150 1700 ruble için, kitinde zaten bir bölücü ile iyi bir prob var (yukarıdaki fotoğraf) önceki cihazı işlevsel olarak tekrarlıyor, ancak dışa doğru zaten daha çekici ve bitmiş bir cihaza benziyor. Önceki durumda olduğu gibi bir dizi kaydırıcıyla değil, 4 düğme ve bir kodlayıcı ile kontrol edilir. Daha fazla fark gözlenmediğinden, üzerinde durmayacağız.

DSO188 - daha gelişmiş osiloskop 1 MHz, aynı zamanda bir öncekinin hafızası ve tek kanallı olmadığı gibi. Maliyeti 1600-1900 ruble. Kompakt (bir kibrit kutusundan biraz daha fazla) ve taşınabilir, çünkü zaten bir pil ile çalışıyor - ölçümlerin yapıldığı cihazlarla galvanik izolasyon sorunları hakkında endişelenmenize gerek yok. Kasa textolit panellerden monte edilmiştir, ancak yan yüzleri yabancı cisimlerden ve nemden korunmaz.

MMCX konektörlü problar kullanılır, öncekilerde standart BNC konektörleri vardı. Bu genellikle bir sorun değildir çünkü genellikle MMCX-BNC adaptörü ile birlikte gelir. Prob, ilk modelde olduğu gibi kitte - iki timsah ve bir bölücü olmadan.

Teknik özellikleri önceki seçeneklerden biraz daha üstündür:

• kanal sayısı - 1;

• bant genişliği - 0-1 MHz;

• örnekleme oranı 5 MSa / s;

• ADC - 12 bit;

• giriş empedansı: 1MOhm;

• maksimum giriş voltajı: 1:10 bölücü ile prob 1: 1 ve 800 V ile prob;

• güç kaynağı - dahili 230 mAh pil;

• hassasiyet - 50 mV / böl - 200 V / böl;

• tarama aralığı 2 μs / div ila 100 ms / div;

• ekran - renkli, 1,8 inç 320x240 çözünürlük;

• cihaz boyutları - 57 * 34 * 11 mm.

Sinyalleri 1 MHz frekansında ölçmeyi ummamanız mantıklıdır, ancak saniyede 5 milyon seçim örnekleme frekansı, 300-500 kHz'de sinyalleri kolayca ölçmenize izin verir, bu da çoğu anahtarlama güç kaynağının onarımı ve herhangi bir ayarı için yeterlidir. Bu cihaz ince ayar ve laboratuvar testleri için uygun değildir.

Yararlı bir fonksiyon "dondurulmuş çerçeve" vardır. Genel olarak, ekranda görüntülenen parametre seti (frekans, voltaj vb.) Önceki modellerle eşleşir. Aşağıda bu modelin genel bir değerlendirmesi ve testini içeren bir video bulunmaktadır. Ayrıca, hangi bant genişliğine ve örnekleme hızına ihtiyacınız olduğunu bilmiyorsanız, bu video ilginizi çekecektir, yazar bunun hakkında ayrıntılı olarak konuşur.

1600 ruble için (boyutlar nedeniyle daha az uygundur, ancak bir zevk meselesidir), ancak aynı DSO150 veya 138'den daha işlevsel bir osiloskop.

Yukarıdaki bazı oldukça eski modeller ise, o zaman yazma sırasında bir sonraki model bir yenilik bile denebilir. Bu 100 MHz osiloskop Fnirsi 5012hYaklaşık 4600 ruble. Tek kanallıdır, problar için konektörler evrenseldir - BNC ve cihazın kendisi 5000 mAh kapasiteye sahip bir pille çalışır (diğer kaynaklara göre - 3000 mAh, konfigürasyona veya revizyona bağlı olabilir). 10x bölücü ve 100 MHz'e kadar bant genişliğine sahip bir P6100 probu ile birlikte gelir.

Cihazın kasası, sarı silikon kutuda plastiktir ve bu da hasara karşı en azından biraz koruma sağlar.

Özellikler:

• kanal sayısı - 1;

• bant genişliği - 100 MHz;

• örnekleme oranı 500 MSa / s;

• ADC - 12 bit;

• giriş empedansı: 1MOhm / 25pF;

• iletişim modları: AC / DC;

• tetik modu: Tek, Normal, Otomatik;

• tetikleyici türleri: Artan / Azalan Koparma;

• imleç ölçümleri: genlik, zaman;

• maksimum giriş voltajı: 1: 1 problu 80 V ve 1:10 bölmeli prob varsa 800 V;

• güç kaynağı - 5000 mAh dahili pil;

• hassasiyet - 50 mV / böl - 200 V / böl;

• tarama aralığı 6 ns / div ila 50 s / div;

• ekran - renkli, 320x240 çözünürlükte 2.4 inç;

• boyutlar: 114 x 74 x 33 mm, ağırlık: 300 gr.

Böyle bir osiloskop atölye için nispeten ucuz bir çözümdür, gerçekte 20-30 MHz frekansında (ve daha yüksek - ancak daha fazla bozulma olacaktır) sinyalleri ölçebilir;

Prob bir bölücüdaysa, böyle bir osiloskop, bir elektronik onarım atölyesindeki çoğu görev için yeterlidir, bunun için yeterli olmayabilir, radyo istasyonu sevenler içindir. Dahili pil sayesinde, sık sık yolda çalışmak zorunda kalırsanız kullanabilirsiniz.

Bu arada, aynı üreticiden daha ucuz olan diğer osiloskop modelleri var, örneğin 5 MHz bant genişliğine ve 20 milyon örnekleme frekansına sahip FNIRSI PRO. Ancak maliyeti daha ucuz değil, yani 2500-2600 ruble, bu nedenle bu tür tasarruflarda belirli bir anlam yok.

Aslında, model çok iyi, ancak birkaç dezavantaj var:

• kalibrasyon sinyali olan bir çıkış yoktur (probu ayarlamak için gereklidir);

• sadece bir kanal (iki kanalın varlığı herkes için kritik olmamasına rağmen);

• bilgisayara bağlantı yok.

Aşağıda karşılaştırdıkları bir video var:

JINHAN JDS2022A - bu, içinde bir geçiş bandı bulunan iki kanallı bir osiloskoptur 20 MHz, maliyeti 8000-9000 ruble arasındadır. Bu cihaz, bir öncekinden daha büyük bir multimetre gibi görünüyor. Değiştirilebilir 18650 pillerle çalışır.Bu, dahili pilden daha kullanışlıdır, çünkü atölyenin dışında çalışırken, boşalırlarsa, hızlı bir şekilde değiştirebilir ve çalışmaya devam edebilirsiniz. Standart bir mikro USB konektörü ile, yani pilleri konektörden çıkarmadan da şarj etmek mümkündür.

Özellikler:

• kanal sayısı - 2;

• bant genişliği - 20 MHz;

• örnekleme oranı 200 MSa / s;

• ADC - 8 bit;

• giriş empedansı: 1MOhm / 25pF;

• iletişim modları: AC / DC;

• tetik modu: Tek, Normal, Otomatik;

• tetikleyici türleri: Artan / Azalan Koparma; 

• maksimum giriş voltajı: prob 1: 1 ve 400 V ile 40 V; 1:10 bölücü ile sonda; Prob 1: 100 ise 2000 volt;

• güç kaynağı - 2 değiştirilebilir 18650 pil (dahil, ancak olmayabilir - satıcıya bağlıdır);

• duyarlılık - 10 mV / div - 5 V / div (prob 1: 1 ise, bir bölücü varsa, bölme faktörü ile çarpın);

• süpürme aralığı 10 ns / div ila 5 s / div;

• ekran - renkli, 320x240 çözünürlüğe sahip 3,2 inç;

• Boyutlar: 19.5cm * 9.5cm 3.7cm.

Pillerle çok garip bir durum - onlar için 2 konektör var, ancak 1 devreye bağlı.İlkini boşaltırken, ikincisi ile değiştirmelisiniz.

içinde JINHAN JDS2022A Bu incelemeden rakipler arasında en büyük ekran, bu nedenle hem saha çalışması hem de ev atölyesinde daha uygun olacaktır. Sadece ölçülen sinyalin genlik ve tepe voltajını ve frekansını ölçebilir, ancak farklı kanallarda ölçülen sinyallerle matematiksel fonksiyonları gerçekleştirmenizi ve örneğin Lissajous figürlerini tasvir etmenizi sağlayan modlar vardır. Gerçek testler, 5 MHz'e kadar frekanslarda güvenle dikdörtgen bir sinyal gösterdiğini, bozulmaların 10 MHz'de oldukça güçlü olduğunu, ancak genel olarak bir sinyalin varlığını görebildiğini göstermektedir.

Bu cihazın ayrıca yolda çalışırken rahatsız edici olan bir kalibrasyon çıkışı yoktur - yanınızda bir jeneratör almanız gerekir. Bu kullanışlı ve yüksek kaliteli bir osiloskoptur ve görünüşü bir oyuncağın aksine.Ancak, bant genişliğinin hala Fnirsi'den daha düşük olduğunu belirtmek gerekir, ancak neredeyse 2 kat daha pahalıya mal olur, ancak çift kanallıdır.

İlginç özelliklerden biri, bir görüntüyü ekrandan kaydetme yeteneğidir. Bellek, bilgisayara mikro USB yoluyla indirilebilen 6 adede kadar ekran görüntüsü saklayabilir.

Aşağıdaki videoda cihaza daha ayrıntılı bir genel bakış izleyebilirsiniz:

Bu cihazın tek kanallı bir versiyonu ve sinyal üreticili iki kanallı (bir analog ve 1 dijital kanal) - 7500-8000 ruble için JDS2023 ve aşağıdaki tabloda ana farklarını gördüğünüz diğer birçok model var.

Sonuç

Çin osiloskoplarının birkaç popüler modelini inceledik. Özellikler ve fiyat açısından benzer başka cihazlar da var, ancak kesinlikle her birini getirmek kesinlikle mantıklı değil. Bu makalenin amacı, acemi bir usta için ilk osiloskop seçerken hangi modellere dikkat edilmesi gerektiğini göstermekti.

İncelemedeki ilk iki model - bütçe ve çok işlevsel değil, son iki model - amatör ve onarım ihtiyaçlarının çoğunu kapsıyor. Özellikle daha iyi olduğu söylenemez, ancak nispeten yüksek frekansları ölçme yeteneği nedeniyle kişisel olarak Fnirsi'yi seviyorum.

Daha yüksek frekanslara ihtiyacınız varsa, ancak gerekli miktarda para yoksa, Sovyet analog osiloskoplarına bakın. Evet, bir sinyalin kaydedilmesi veya belirli bir noktada bir sinyalin imleç ölçümü olasılığı gibi dijital modellerin yetenekleri yoktur, ancak benzer frekans aralığına sahip dijital modellerden çok daha ucuzdurlar.

Portatif osiloskopların tartışılmaz avantajı, bir bataryayla güçlenebilmesidir, bu da ağ ile galvanik bağlantı olmayacağı anlamına gelir, bu nedenle cihazı yakmazsınız ve ölçümler sırasında şebeke voltajına girerseniz şok olmazsınız.

Bir osiloskop ile neler yapılabilir

Osiloskop Ölçümü Yapma