Šiuolaikiniai nešiojamieji osciloskopai - tipai, charakteristikos, galimybės ir naudojimo ypatumai

Osciloskopas yra elektronikos taisymo meistro ir radijo mėgėjo akys. Tačiau pažangių modelių kaina yra nesuprantama pradedantiesiems ir net daugeliui patyrusių meistrų. Pavyzdžiui, ne pats šauniausias skaitmeninis osciloskopas UNI-T UTD2025CL su dviem kanalais, turintis galimybę perduoti signalus iki 25 MHz dažnio, kainuoja daugiau nei 200 USD, o kai kurie RIGOL MSO2302A-S yra galingas dviejų kanalų osciloskopas su dviem kanalais ir 300 MHz pralaidumu. įrašymo funkcija kainuoja beveik 4000 USD.

Bet kur kreiptis į paprastą valstietį? Pradedantiesiems galite kreiptis į Vidurinės Karalystės gamintojų produktus. „Aliexpress“ yra daugybė nešiojamų osciloskopų, turinčių skirtingas charakteristikas ir galimybes, mes apsvarstysime kai kuriuos iš jų šiame straipsnyje.

Charakteristikos

Visų pirma, jei mes kalbame apie nešiojamus osciloskopus, tai beveik visais atvejais tai yra skaitmeniniai įrenginiai. Nereikėtų tikėtis ypatingo tikslumo matuojant įtampą, o norint patikrinti, ar nėra įvairių signalų, ar nėra apytikslio lygio, apytiksliai išmatuoti virpėjimo lygį ir patikrinti iškraipymus kaskadose.

Kaip ir bet kuris matavimo prietaisas esant osciloskopams Biudžeto segmente yra keletas ypatybių, visų pirma, turėtumėte atkreipti dėmesį į du pagrindinius dalykus:

• Mėginių ėmimo dažnis yra mėginių skaičius, kurį osciloskopas gali pagaminti per sekundę. Paprastai tariant, šis parametras parodo, kiek kartų per sekundę osciloskopo „smegenys“ „matuoja“ arba, jei norite, „skaito“ signalą iš įvesties. Kuo dažniau tai atsitinka, tuo aukštesnį dažnį galima išmatuoti. Jis matuojamas mėginių (mėginių) skaičiumi per sekundę, nors paprastai jis nurodomas milijonais mėginių per sekundę. Specifikacijose galite rasti santrumpą „MSa / s“ - štai ji.

• Pralaidumas Tai yra dažnių juosta ties viršutine riba, kurios išmatuoto signalo lygis sumažėja 3 dB. Šis parametras nurodo mums maksimalų signalo dažnį, kurį galima išmatuoti. Šis parametras matuojamas herais, tiksliau, kilogramais arba megahercais. Pageidautina, kad pralaidumas būtų 3–5 kartus didesnis už išmatuoto signalo dažnį, kad būtų galima atlikti matavimus neiškreipiant amplitudės.

Normaliam signalo atvaizdavimui, atrankos dažnis turėtų būti bent (bent jau) laipsnio didesnis už išmatuoto signalo dažnį. Tai nesunku suprasti, tiesiog pažiūrėkite į žemiau pateiktą iliustraciją. Žali taškai sąlygiškai apibūdina signalo lygio „nuskaitymą“ tam tikru dažniu, o juos jungianti linija rodo, kokia bangos forma bus ant jų.

Viršutinėje dalyje yra 4 taškai, skirti sinuso bangos periodui, o apatinėje figūros dalyje yra 8 taškai ir tarp jų nubrėžta linija. Kaip matote, kuo didesnis mėginių ėmimo dažnis, tuo sklandesnė ir tikslesnė bangos forma bus išmatuoto signalo atžvilgiu. Reikėtų nepamiršti, kad skaitmeniniai osciloskopai gali išlyginti (ir išlyginti) susidarantį vaizdą, o oscilograma yra lygi.

Analoginiams osciloskopams tokios sąvokos kaip „mėginių ėmimo dažnis“ neegzistuoja, kai galimybę išmatuoti signalą labiau lemia prietaiso pralaidumas.

Atitinkamai, jei osciloskopas nėra skirtas matuojamo signalo dažniui, gausite arba iškreiptą panašumą, arba visiškai nesuprantamą kreivę.

Taip pat verta paminėti, kad osciloskopai yra vieno kanalo ir su daugybe kanalų. Tarp biudžeto yra paplitę vieno ir dviejų kanalų modeliai. Keli kanalai leidžia palyginti signalus arba vienu metu stebėti kelis signalus, kurie gali būti reikalingi taisant ar derinant grandinę.

Kadangi osciloskopas yra sudėtingas matavimo prietaisas, jis turi daugybę kitų parametrų, nuo kurių priklauso matavimų ir funkcijų tikslumas, tačiau šiame straipsnyje jų neminėsime, nes dėmesį skirsime biudžetiniams sprendimams, skirtiems mėgėjams ir pradedantiesiems.

Biudžeto oscilografų apžvalga

Taigi, pereikime prie apžvalgų. Visi nagrinėjami modeliai yra maitinami žemos nuolatinės srovės įtampos, tai reiškia, kad jie gali dirbti tiek iš baterijų ar akumuliatorių, tiek iš maitinimo šaltinio su atitinkama išėjimo įtampa. Tačiau atminkite, kad jei maitinimo šaltinio išvestyje yra stiprių virpulių, tada osciloskopo ekrane pamatysite daug triukšmo ir trukdžių. Todėl pulsavimas turi būti išlygintas naudojant kondensatorius (tiek elektrolitinius didelės talpos, tiek keramikinius).

Ko gero, pats pigiausias ir populiariausias osciloskopas iš Kinijos vieno kanalo 200 kHz osciloskopas DSO138. Modelis parduodamas kaip surinkimo rinkinys arba kaip paruoštas naudoti prietaisas. Pirmasis variantas yra šiek tiek pigesnis ir gerbėjams bus įdomu ką nors surinkti savo rankomis. Tai kainuoja apie 1000 rublių už surinktą versiją, ji yra spausdintinės plokštės su jungtimis, valdikliais ir ekranu pavidalu. Taip pat randamas permatomoje dėžutėje (arba atskirai parduodamoje dėžutėje)

Komplekte yra zondas, kurio galuose yra krokodilai. Toks zondas iš principo leidžia matuoti žemo dažnio signalus, tačiau negali konkuruoti su „tikraisiais“ osciloskopų zondais.

Yra „DSO138 mini“ versija, kuri skiriasi tik spausdintinės plokštės forma ir valdiklių vieta. Osciloskopas turi stačiakampį signalo išėjimą zondui sureguliuoti, žemiau esančioje nuotraukoje galite pamatyti jį viršutiniame dešiniajame kampe - mažą megztinį, o ant lentos nupieštas stačiakampis impulsas.

Įrenginys yra pagrįstas ARM mikrovaldikliu STM32F103C8T6 (32 bitų, pagrįsto „Cortex M3“ šerdimi), ir turi šias charakteristikas:

• kanalų skaičius - 1;

• pralaidumas - 0-200 kHz;

• mėginių ėmimo dažnis 1 MSa / s;

• įėjimo varža: 1MOhm / 20pF;

• didžiausia įėjimo įtampa: 50 V su 1: 1 zondu ir 400 V, jei zondas su 1:10 dalikliu;

• ryšio režimai: DC / AC / GND;

• maitinimo įtampa - 9 voltai;

• dabartinis suvartojimas - apie 100 mA;

• jautrumas - 10 mV / div - 5 V / div su 5% tikslumu;

• ADC - 12 bitų;

• valymo diapazonas nuo 10 μs / div iki 500 sek / div;

• ekranas - spalvotas, 2,4 colio, skiriamoji geba 320x240;

• PCB dydis - 117 * 76 mm.

Osciloskopas matuoja signalo amplitudę, jo dažnį ir periodą, darbo ciklą, įvertina įtampą - didžiausią, mažiausią, RMS. Taip pat galima nustatyti, kurį priekį sinchronizuoti (kylant ar krintant). Jame nėra įrašymo funkcijos. Jautrumą reguliuoja dviejų slenksčių SEN1 ir SEN2 padėtis - daugiklis ir tvarka (10 mV, 0,1 V, 1 V).

200 kHz dažnių juostos plotis netgi gali atrodyti pakankamai, tačiau neskubėkite daryti išvadų. Atminkite, kad mėginių ėmimo dažnis yra tik 1 milijonas mėginių per sekundę. Tai yra penkis kartus didesnis nei 200 kHz dažnis, kuris pagal apibrėžimą neleidžia aukštos kokybės fotografuoti tokių signalų.

Šis osciloskopas jaučiasi gerai garso diapazone, kai jis viršija 20 kHz, signalas pradeda iškraipyti, bet vis tiek išlieka virškinamas, o virš 50–70 kHz iškraipymai tampa gana stiprūs. 10 μs / div svyravimai taip pat nėra labai ypatingi ir leidžia judėti aukštais dažniais, nes signalo periodas su 100 kHz periodu jau yra 10 μs.

Tai yra, net jei jis galėtų tinkamai parodyti signalo bangos formą, kurios dažnis būtų lygus deklaruojamam 200 kHz, tada ekrane vienoje koordinačių ašies ląstelėje būtų 2 periodai. Be to, ekrano įstrižainė yra 2,4 colio, o skiriamoji geba yra 320 x 240 pikselių - net jei norite, šio signalo normaliai nematysite. Iš esmės galite "žiūrėti" paprastus perjungimo maitinimo šaltinius, PWM dažnis neviršija 50-100 kHz, žemiau pamatysite kodėl.

Aukščiau pateiktoje iliustracijoje galite stebėti, kaip jis atrodo, tiksliau, kaip šis įrenginys mato stačiakampį signalą skirtingais dažniais, taip pat kaip bangos forma keičiasi dideliais dažniais (signalas iš stačiakampio virsta iškreiptu sinusoidu). Atkreipiu dėmesį, kad stačiakampis signalas laikomas labai sudėtingu, todėl dažnis su jo pagalba yra labai teisingas.

Atkreipkite dėmesį į tai, kas paryškinta raudona spalva. Tai yra horizontalios ašies padalijimo kaina, t. kiekviena ląstelė yra 10 mikrosekundžių. Tai reiškia, kad nebeįmanoma ištempti signalo ekrane, kad būtų atliktas išsamesnis tyrimas, tai yra tai, ką aš sakiau aukščiau. Jei esant 60 kHz dažniui vis dar yra stačiakampių impulsų kontūrai, tada esant 100, o juo labiau 200 kHz dažniui, nebeaišku, koks.

Nepaisant to, tokios savybės bent jau yra, tačiau jos netgi leidžia naudoti šį įrenginį taisant kompiuterinę įrangą, pavyzdžiui, nešiojamuosius kompiuterius, kaip šių vaizdo įrašų autoriai.

Yra nemažai modelių, kurie tam tikru mastu yra logiškas DSO138 tęsinys, tačiau skiriasi išvaizda ir išdėstymu, todėl DSO150 už 1700 rublių, kurių rinkinyje jau yra geras zondas su dalikliu (nuotrauka aukščiau), funkciškai pakartoja ankstesnį įrenginį, tačiau išoriškai jis jau yra patrauklesnis ir atrodo kaip baigtas prietaisas. Jis valdomas ne slankiklių rinkiniu, kaip ankstesniu atveju, bet 4 mygtukais ir kodavimo įrenginiu. Daugiau jokių skirtumų nepastebėta, todėl mes tuo nesigilinsime.

DSO188 - pažangesnis osciloskopas įjungtas 1 MHz, bet taip pat kaip ir ankstesnė, neturi atminties ir vieno kanalo. Jo kaina yra 1600-1900 rublių. Kompaktiškas (šiek tiek daugiau nei degtukų dėžutė) ir nešiojamas, nes jis jau maitinamas iš akumuliatoriaus - jums nereikia jaudintis dėl galvaninės izoliacijos, susijusios su įrenginiais, kuriuose atliekami matavimai, problemų. Korpusas surenkamas iš textolito plokščių, tačiau jo šoniniai paviršiai nėra apsaugoti nuo pašalinių daiktų ir drėgmės.

Naudojami zondai su MMCX jungtimis, ankstesniuose buvo standartinės BNC jungtys. Tai nėra problema, nes dažniausiai ji pateikiama su MMCX-BNC adapteriu. Zondas yra komplekte, kaip ir pirmame modelyje - su dviem krokodilais ir be daliklio.

Jo techninės savybės yra šiek tiek pranašesnės už ankstesnes galimybes:

• kanalų skaičius - 1;

• pralaidumas - 0–1 MHz;

• mėginių ėmimo dažnis 5 MSa / s;

• ADC - 12 bitų;

• įėjimo varža: 1MOhm;

• didžiausia įėjimo įtampa: 40 V su 1: 1 zondu ir 800 V, jei zondas su dalikliu yra 1:10;

• energijos šaltinis - įmontuota 230 mAh baterija;

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

• valymo diapazonas nuo 2 μs / div iki 100 ms / div;

• ekranas - spalvotas, 1,8 colio, skiriamoji geba 320x240;

• prietaiso matmenys - 57 * 34 * 11 mm.

Logiška, kad nereikėtų tikėtis išmatuoti signalus 1 MHz dažniu, tačiau 5 milijonų atrankų per sekundę atrankos dažnis leis jums lengvai išmatuoti signalus 300–500 kHz dažniu, kurio jau pakanka remontui ir bet kokio daugumos jungiamųjų maitinimo šaltinių sureguliavimui. Šis instrumentas netinka tiksliam derinimui ir laboratoriniams tyrimams.

Yra naudinga funkcija „užšaldyti kadrą“. Paprastai ekrane rodomas parametrų rinkinys (dažnis, įtampa ir kt.) Atitinka ankstesnius modelius. Žemiau yra vaizdo įrašas su šio modelio apžvalga ir testavimu. Be to, šis vaizdo įrašas sudomins jus, jei nežinote, kokio pralaidumo ir imties greičio jums reikia, apie tai autorius pasakoja išsamiai.

Už 1600 rublių jis yra ne toks patogus (dėl matmenų, bet tai jau skonio dalykas), tačiau funkcionalesnis osciloskopas nei tas pats DSO150 arba 138.

Jei aukščiau yra keletas gana senų modelių, tai kitas rašymo metu netgi gali būti vadinamas naujove. Yra 100 MHz osciloskopas „Fnirsi“ 5012hTai kainuoja apie 4600 rublių. Tai yra vieno kanalo, zondų jungtys yra universalios - BNC, o pats prietaisas veikia su akumuliatoriumi, kurio talpa siekia net 5000 mAh (kitų šaltinių duomenimis - 3000 mAh, tai gali priklausyti nuo konfigūracijos ar versijos). Komplektuojamas su P6100 zondu, turinčiu 10x daliklį ir juostos plotį iki 100 MHz.

Įtaiso korpusas yra plastikinis geltono silikono dėže, kuris suteikia bent tam tikrą apsaugą nuo pažeidimų.

Specifikacijos:

• kanalų skaičius - 1;

• pralaidumas - 100 MHz;

• atrankos sparta 500 MSa / s;

• ADC - 12 bitų;

• įėjimo varža: 1MOhm / 25pF;

• ryšio režimai: kintama / nuolatinė;

• įjungimo režimas: pavienis, normalus, automatinis;

• trigerių tipai: kylanti / mažėjanti pertrauka;

• žymeklio matavimai: amplitudė, laikas;

• didžiausia įėjimo įtampa: 80 V su 1: 1 zondu ir 800 V, jei zondas su 1:10 dalikliu;

• maitinimo šaltinis - įmontuota 5000 mAh baterija;

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

• valymo diapazonas nuo 6 ns / div iki 50 s / div;

• ekranas - spalvotas, 2,4 colio, skiriamoji geba 320x240;

• matmenys: 114 x 74 x 33 mm, svoris: 300 gr.

Toks osciloskopas yra palyginti nebrangus sprendimas dirbtuvėms, realybėje jis gali išmatuoti signalus, kurių dažnis yra 20–30 MHz (ir didesnis - tačiau bus daugiau iškraipymų), tai yra pora didžiųjų laipsnių daugiau nei ankstesniame modelyje apžvalgoje.

Jei zondas yra su dalikliu, tada tokio osciloskopo pakanka daugumai užduočių elektronikos taisymo dirbtuvėse, kuriems to gali neužtekti, tai yra radijo stočių mėgėjai. Dėl įmontuotos baterijos galite ja naudotis, jei dažnai turite dirbti kelyje.

Beje, iš to paties gamintojo yra ir kitų pigesnių osciloskopų modelių, pavyzdžiui, „FNIRSI PRO“, kurio pralaidumas yra 5 MHz, o mėginių ėmimo dažnis yra 20 milijonų mėginių. Bet tai kainuoja ne daug pigiau, būtent 2500–2600 rublių, todėl tokioms santaupoms nėra jokios ypatingos prasmės.

Tiesą sakant, modelis yra labai geras, tačiau yra keletas trūkumų:

• nėra išvesties su kalibravimo signalu (reikalingas zondui sureguliuoti);

• tik vienas kanalas (nors dviejų kanalų buvimas nėra svarbus kiekvienam);

• nėra ryšio su kompiuteriu.

Žemiau yra vaizdo įrašas, kuriame jie palyginami:

JINHAN JDS2022A - tai yra dviejų kanalų osciloskopas su įėjimo juosta 20 MHz, jo kaina svyruoja nuo 8000–9000 rublių. Šis prietaisas atrodo kaip multimetras, didesnis nei ankstesnis. Jį maitina keičiamos 18650 tipo baterijos. Tai yra patogiau nei įmontuota baterija, nes dirbdami ne dirbtuvėse, jei jie išsikrauna, galite greitai juos pakeisti ir tęsti darbą. Taip pat galima įkrauti per standartinę „micro-USB“ jungtį, tai yra, neištraukus baterijų iš jungties.

Specifikacijos:

• kanalų skaičius - 2;

• pralaidumas - 20 MHz;

• mėginių ėmimo sparta 200 MSa / s;

• ADC - 8 bitai;

• įėjimo varža: 1MOhm / 25pF;

• ryšio režimai: kintama / nuolatinė;

• įjungimo režimas: pavienis, normalus, automatinis;

• trigerių tipai: kylanti / mažėjanti pertrauka; 

• maksimali įėjimo įtampa: 40 V su zondu 1: 1 ir 400 V; jei zondas su dalikliu 1:10; 2000 voltų, jei zondas yra 1: 100;

• maitinimo šaltinis - 2 keičiamos 18650 baterijos (pridedamos, tačiau jos gali nebūti - tai priklauso nuo pardavėjo);

• jautrumas - 10 mV / div - 5 V / div (jei zondas yra 1: 1, jei yra daliklis, dauginkite iš dalijimosi koeficiento);

• valymo diapazonas nuo 10 ns / div iki 5 s / div;

• ekranas - spalvotas, 3,2 colio, skiriamoji geba 320x240;

• Matmenys: 19,5cm * 9,5cm 3,7cm.

Labai keista situacija su baterijomis - joms yra 2 jungtys, bet prie grandinės prijungta 1. Iškrovus pirmąją, jas reikia pakeisti antrąja.

į JINHAN JDS2022A didžiausias ekranas tarp konkurentų iš šios apžvalgos, todėl jis bus patogesnis tiek lauko darbams, tiek namų dirbtuvėse. Tai gali išmatuoti tik išmatuoto signalo amplitudę ir didžiausią įtampą bei dažnį, tačiau yra režimų, kurie leidžia atlikti matematines funkcijas išmatuotais signalais skirtingais kanalais ir, pavyzdžiui, pavaizduoti „Lissajous“ figūras. Realūs testai rodo, kad jis užtikrintai rodo stačiakampį signalą dažniais iki 5 MHz, iškraipymai yra gana stiprūs esant 10 MHz dažniui, tačiau apskritai galima pastebėti signalo buvimą.

Šis prietaisas taip pat neturi kalibravimo išvesties, o tai nepatogu dirbant kelyje - reikia su savimi pasiimti generatorių. Tai patogus ir aukštos kokybės osciloskopas, o jo išvaizda jau nepanaši į žaislą.Tačiau verta paminėti, kad pralaidumas vis tiek yra mažesnis nei „Fnirsi“, tačiau jis kainuoja beveik 2 kartus brangiau, tačiau yra dviejų kanalų.

Viena iš įdomių savybių yra galimybė išsaugoti vaizdą ekrane. Atmintis gali talpinti iki 6 ekrano kopijų, kurias galima atsisiųsti į kompiuterį per „micro-USB“.

Išsamesnę įrenginio apžvalgą galite žiūrėti žemiau esančiame vaizdo įraše:

Yra šio įrenginio vieno kanalo versija, taip pat dviejų kanalų (vienas analoginis ir 1 skaitmeninis kanalas) su signalo generatoriumi - JDS2023 už 7500-8000 rublių ir daugybe kitų modelių, kurių pagrindinius skirtumus matote žemiau esančioje lentelėje.

Išvada

Apžvelgėme keletą populiarių kiniškų osciloskopų modelių. Yra ir kitų prietaisų, panašių pagal charakteristikas ir kainą, tačiau visiškai nėra prasmės pateikti absoliučiai kiekvieno iš jų. Šio straipsnio tikslas buvo parodyti, į kokius modelius reikia atkreipti dėmesį renkantis pirmąjį oscilografą pradedančiajam meistrui.

Pirmieji du apžvalgos modeliai - biudžetiniai ir ne per daug funkcionalūs, paskutiniai du - patenkina didžiąją dalį mėgėjų ir remonto reikmių. Negalima konkrečiai pasakyti, kuris yra geresnis, bet man asmeniškai Fnirsi patinka dėl galimybės išmatuoti palyginti aukštus dažnius.

Jei jums reikia dar aukštesnių dažnių, bet nėra būtinos pinigų sumos, pažiūrėkite į sovietinius analoginius osciloskopus. Taip, jie neturi skaitmeninių modelių galimybių, tokių kaip signalo įrašymas ar signalo žymeklio matavimo galimybė tam tikrame taške, tačiau jie yra daug pigesni nei skaitmeniniai modeliai su panašiu dažnio diapazonu.

Neginčijamas nešiojamųjų osciloskopų pranašumas yra galimybė būti maitinamam iš akumuliatoriaus, o tai reiškia, kad negali būti galvaninio ryšio su tinklu, todėl nesudeginsite prietaiso ir nebūsite šokiruoti, jei, matuojant, pateksite į tinklo įtampą.

Ką galima padaryti osciloskopu

Matavimas osciloskopu