Moderne tragbare Oszilloskope - Typen, Eigenschaften, Fähigkeiten und Verwendungsmerkmale

Das Oszilloskop ist das Auge eines Elektronikreparaturmanns und eines Funkamateurs. Aber die Kosten für fortgeschrittene Modelle sind für Anfänger und sogar für viele erfahrene Handwerker unverständlich. Zum Beispiel kostet nicht das coolste digitale Oszilloskop UNI-T UTD2025CL mit zwei Kanälen mit der Fähigkeit, Signale mit einer Frequenz von bis zu 25 MHz zu übertragen, mehr als 200 US-Dollar, und einige RIGOL MSO2302A-S sind leistungsstarke Zweikanal-Oszilloskope mit zwei Kanälen und einer Bandbreite von 300 MHz Eine Rekorderfunktion kostet fast 4.000 US-Dollar.

Aber wohin soll man zum einfachen Bauern gehen? Für den Anfang können Sie sich an die Produkte von Herstellern aus dem Reich der Mitte wenden. Es gibt viele tragbare Oszilloskope auf Aliexpress mit unterschiedlichen Eigenschaften und Fähigkeiten. Einige davon werden wir in diesem Artikel betrachten.

Eigenschaften

Wenn es sich zunächst um tragbare Oszilloskope handelt, handelt es sich in fast allen Fällen um digitale Geräte. Sie sollten keine besondere Genauigkeit bei der Spannungsmessung erwarten, sondern das Vorhandensein und den ungefähren Pegel verschiedener Signale überprüfen, eine ungefähre Messung des Welligkeitspegels durchführen und Verzerrungen in Kaskaden überprüfen.

Wie jedes Messgerät an Oszilloskopen Es gibt eine Reihe von Merkmalen, vor allem im Haushaltssegment sollten Sie zwei Hauptmerkmale beachten:

• Die Abtastrate ist die Anzahl der Abtastungen, die das Oszilloskop in einer Sekunde erzeugen kann. In einfachen Worten gibt dieser Parameter an, wie oft pro Sekunde die „Gehirne“ des Oszilloskops das Signal vom Eingang „messen“ oder, wenn Sie möchten, „lesen“. Je öfter dies geschieht, desto höher ist die Frequenz, mit der das Signal gemessen werden kann. Es wird in der Anzahl der Proben (Proben) pro Sekunde gemessen, obwohl es normalerweise in Millionen von Proben pro Sekunde angegeben wird. In den Spezifikationen finden Sie die Abkürzung "MSa / s" - das ist es.

• Bandbreite Dies ist ein Frequenzband, an dessen oberer Grenze der Pegel des gemessenen Signals um 3 dB abnimmt. Dieser Parameter gibt Auskunft über die maximale Signalfrequenz, die gemessen werden kann. Dieser Parameter wird in Hertz bzw. in Kilo oder Megahertz gemessen. Es ist wünschenswert, dass die Bandbreite das 3 ... 5-fache der Frequenz des gemessenen Signals beträgt, um Messungen ohne Amplitudenverzerrung durchzuführen.

Für die normale Signalanzeige sollte die Abtastfrequenz (mindestens) um eine Größenordnung größer sein als die Frequenz des gemessenen Signals. Es ist leicht zu verstehen. Schauen Sie sich einfach die Abbildung unten an. Grüne Punkte zeigen bedingt das „Lesen“ des Signalpegels mit einer bestimmten Frequenz an, und die Linie, die sie verbindet, ist das Erscheinungsbild der Wellenform, die auf ihnen aufgebaut wird.

Im oberen Teil gibt es 4 Punkte für die Periode der Sinuskurve, und im unteren Teil der Figur gibt es 8 Punkte und eine Linie ist bereits zwischen ihnen gezogen. Wie Sie sehen können, ist die Wellenform im Verhältnis zum gemessenen Signal umso glatter und genauer, je höher die Abtastfrequenz ist. Es sollte beachtet werden, dass digitale Oszilloskope das resultierende Bild glätten (und glätten) können und das Oszillogramm glatt ist.

Für analoge Oszilloskope gibt es kein Konzept wie "Abtastfrequenz", bei dem die Fähigkeit zur Messung eines Signals in größerem Maße durch die Bandbreite des Geräts bestimmt wird.

Wenn das Oszilloskop nicht für die Frequenz des gemessenen Signals ausgelegt ist, erhalten Sie dementsprechend entweder eine verzerrte Ähnlichkeit oder eine unverständliche Kurve, die völlig falsch ist.

Es ist auch erwähnenswert, dass die Oszilloskope einkanalig und mit einer großen Anzahl von Kanälen sind. Im Budget sind Einkanal- und Zweikanalmodelle üblich. Auf mehreren Kanälen können Sie Signale vergleichen oder gleichzeitig mehrere Signale beobachten, die bei der Reparatur oder Einstellung der Schaltung erforderlich sein können.

Da das Oszilloskop ein komplexes Messgerät ist, hat es eine Reihe anderer Parameter, von denen die Genauigkeit von Messungen und Funktionen abhängt. Wir werden sie in diesem Artikel jedoch nicht erwähnen, da wir uns auf Budgetlösungen für Amateure und Anfänger konzentrieren werden.

Übersicht über Budget-Oszilloskope

Kommen wir also zu den Bewertungen. Alle betrachteten Modelle werden mit niedriger Gleichspannung betrieben, was bedeutet, dass sie entweder mit Batterien oder Akkumulatoren oder mit einem Netzteil mit der entsprechenden Ausgangsspannung betrieben werden können. Beachten Sie jedoch, dass auf dem Oszilloskopbildschirm viel Rauschen und Interferenzen auftreten, wenn am Ausgang des Netzteils starke Wellen auftreten. Daher muss die Welligkeit mit Kondensatoren (sowohl elektrolytisch mit hoher Kapazität als auch Keramik) geglättet werden.

Das vielleicht billigste und beliebteste Oszilloskop aus China ist Einkanal-200-kHz-Oszilloskop DSO138. Das Modell wird als Montagesatz oder als gebrauchsfertiges Montagegerät verkauft. Die erste Option ist etwas billiger und wird für Fans interessant sein, etwas mit ihren eigenen Händen zu sammeln. Die zusammengebaute Version kostet etwa 1000 Rubel und wird in Form einer Leiterplatte mit Anschlüssen, Bedienelementen und einem Display geliefert. Auch in einem transparenten Gehäuse (oder einem separat erhältlichen Gehäuse) zu finden.

Enthalten ist eine Sonde mit Krokodilen an den Enden. Mit einer solchen Sonde können Sie im Prinzip niederfrequente Signale messen, können jedoch nicht mit den "echten" Sonden für Oszilloskope konkurrieren.

Es gibt eine Version von „DSO138 mini“, die sich nur in der Form der Leiterplatte und der Position der Bedienelemente unterscheidet. Das Oszilloskop verfügt über einen rechteckigen Signalausgang zum Einstellen der Sonde. Auf dem Foto unten sehen Sie ihn in der oberen rechten Ecke - ein kleiner Jumper und ein rechteckiger Impuls werden auf die Platine gezeichnet.

Das Gerät basiert auf dem ARM-Mikrocontroller STM32F103C8T6 (32-Bit basierend auf dem Cortex M3-Kern) und weist folgende Eigenschaften auf:

• Anzahl der Kanäle - 1;

• Bandbreite - 0-200 kHz;

• Abtastrate 1 MSa / s;

• Eingangsimpedanz: 1MOhm / 20pF;

• maximale Eingangsspannung: 50 V mit einer 1: 1-Sonde und 400 V, wenn die Sonde mit einem 1:10 Teiler;

• Kommunikationsmodi: DC / AC / GND;

• Versorgungsspannung - 9 Volt;

• Stromaufnahme - ca. 100 mA;

• Empfindlichkeit - 10 mV / Div - 5 V / Div mit einer Genauigkeit von 5%;

• ADC - 12 Bits;

• Sweep-Bereich von 10 μs / Div bis 500 Sek / Div;

• Display - Farbe, 2,4 Zoll mit einer Auflösung von 320x240;

• Leiterplattengröße - 117 * 76 mm.

Das Oszilloskop misst die Amplitude des Signals, seine Frequenz und Periode, das Tastverhältnis, berücksichtigt die Spannung - Maximum, Minimum, RMS. Es ist auch möglich festzulegen, an welcher Front synchronisiert werden soll (steigend oder fallend). Es gibt keine Aufnahmefunktion. Die Empfindlichkeit wird durch die Position der beiden Schieber SEN1 und SEN2 reguliert - Multiplikator und Ordnung (10 mV, 0,1 V, 1 V).

Eine Bandbreite von 200 kHz scheint sogar völlig ausreichend zu sein, aber beeilen Sie sich nicht, um Schlussfolgerungen zu ziehen. Beachten Sie, dass die Abtastrate nur 1 Million Abtastungen pro Sekunde beträgt. Dies ist das Fünffache der Frequenz von 200 kHz, was per Definition keine hochqualitative Aufnahme solcher Signale ermöglicht.

Dieses Oszilloskop fühlt sich im Schallbereich gut an. Wenn es über 20 kHz hinausgeht, beginnt das Signal zu verzerren, bleibt aber immer noch verdaulich, und oberhalb von 50-70 kHz werden die Verzerrungen ziemlich stark. Sweeps von 10 μs / Div sind ebenfalls nicht besonders und ermöglichen das Roaming bei hohen Frequenzen, da die Signalperiode mit einer Periode von 100 kHz bereits 10 μs beträgt.

Das heißt, selbst wenn er die Wellenform des Signals mit einer Frequenz von 200 kHz angemessen anzeigen könnte, würde es in einer Zelle der Koordinatenachse auf dem Bildschirm zwei Perioden geben. Darüber hinaus beträgt die Bildschirmdiagonale 2,4 Zoll und die Auflösung 320 x 240 Pixel - selbst wenn Sie möchten, können Sie dieses Signal nicht normal sehen. Im Prinzip können Sie einfache Schaltnetzteile "beobachten", die PWM-Frequenz überschreitet 50-100 kHz nicht, unten sehen Sie warum.

In der obigen Abbildung können Sie beobachten, wie es aussieht oder wie dieses Gerät ein rechteckiges Signal bei verschiedenen Frequenzen sieht und wie sich die Wellenform bei hohen Frequenzen ändert (ein Signal von einem Rechteck verwandelt sich in eine verzerrte Sinuskurve). Ich stelle fest, dass ein rechteckiges Signal als sehr komplex angesehen wird, daher ist die Frequenzschätzung mit seiner Hilfe sehr fair.

Achten Sie darauf, was rot hervorgehoben ist. Dies ist der Teilungspreis der horizontalen Achse, d.h. Jede Zelle ist 10 Mikrosekunden. Dies bedeutet, dass es nicht mehr möglich ist, das Signal auf dem Bildschirm für eine detailliertere Untersuchung zu strecken. Dies habe ich oben gesagt. Wenn bei 60 kHz immer noch Umrisse von Rechteckimpulsen vorhanden sind, ist bei 100 und noch mehr bei 200 kHz nicht mehr klar, was.

Trotzdem sind solche Eigenschaften zumindest vorhanden, aber sie ermöglichen sogar die Verwendung dieses Geräts bei der Reparatur von Computergeräten, beispielsweise Laptops, als Autoren der folgenden Videos.

Es gibt eine Reihe von Modellen, die zum Teil eine logische Fortsetzung des DSO138 darstellen, sich jedoch in Aussehen und Layout unterscheiden DSO150 für 1700 Rubel, in deren Kit sich bereits eine gute Sonde mit einem Teiler befindet (Foto oben), die das vorherige Gerät funktionell wiederholt, aber äußerlich ist es bereits attraktiver und sieht aus wie ein fertiges Gerät. Die Steuerung erfolgt nicht wie im vorherigen Fall über einen Schieberegler, sondern über 4 Tasten und einen Encoder. Es werden keine Unterschiede mehr beobachtet, daher werden wir nicht weiter darauf eingehen.

DSO188 - Fortgeschritteneres Oszilloskop an 1 MHz, aber auch wie der vorherige hat kein Speicher und Einkanal. Die Kosten betragen 1600-1900 Rubel. Kompakt (etwas mehr als eine Streichholzschachtel) und tragbar, da sie bereits von einer Batterie gespeist wird - Sie müssen sich bei den Geräten, in denen die Messungen durchgeführt werden, keine Gedanken über Probleme der galvanischen Trennung machen. Das Gehäuse besteht aus Textolithplatten, seine Seitenflächen sind jedoch nicht vor Fremdkörpern und Feuchtigkeit geschützt.

Es werden Sonden mit MMCX-Anschlüssen verwendet, in den vorherigen gab es Standard-BNC-Anschlüsse. Dies ist kein Problem, da es normalerweise mit dem MMCX-BNC-Adapter geliefert wird. Die Sonde befindet sich wie beim ersten Modell im Kit - mit zwei Krokodilen und ohne Teiler.

Seine technischen Eigenschaften sind früheren Optionen etwas überlegen:

• Anzahl der Kanäle - 1;

• Bandbreite - 0-1 MHz;

• Abtastrate 5 MSa / s;

• ADC - 12 Bits;

• Eingangsimpedanz: 1MOhm;

• maximale Eingangsspannung: 40 V mit Sonde 1: 1 und 800 V, wenn die Sonde mit einem Teiler von 1:10;

• Stromquelle - eingebauter 230 mAh Akku;

• Empfindlichkeit - 50 mV / Div - 200 V / Div;

• Sweep-Bereich von 2 μs / Div bis 100 ms / Div;

• Display - Farbe, 1,8 Zoll mit einer Auflösung von 320x240;

• Geräteabmessungen - 57 * 34 * 11 mm.

Es ist logisch, dass Sie nicht hoffen sollten, Signale mit einer Frequenz von 1 MHz zu messen. Mit einer Abtastfrequenz von 5 Millionen Auswahlen pro Sekunde können Sie jedoch problemlos Signale mit 300 bis 500 kHz messen, was bereits für die Reparatur und Anpassung der meisten Schaltnetzteile ausreicht. Dieses Instrument ist nicht für die Feinabstimmung und Labortests geeignet.

Es gibt eine nützliche Funktion "Standbild". Im Allgemeinen stimmen die auf dem Bildschirm angezeigten Parameter (Frequenz, Spannung usw.) mit den Vorgängermodellen überein. Unten finden Sie ein Video mit einer Übersicht und Tests dieses Modells. Darüber hinaus ist dieses Video für Sie von Interesse, wenn Sie nicht wissen, welche Bandbreite und Abtastrate Sie benötigen. Der Autor spricht ausführlich darüber.

Für 1600 Rubel ist es weniger praktisch (wegen der Abmessungen, aber es ist Geschmackssache), aber ein funktionelleres Oszilloskop als das gleiche DSO150 oder 138.

Wenn es sich bei den oben genannten Modellen um ziemlich alte Modelle handelt, kann das nächste zum Zeitpunkt des Schreibens sogar als Neuheit bezeichnet werden. Das 100 MHz Oszilloskop Fnirsi 5012hEs kostet ungefähr 4600 Rubel. Es ist einkanalig, die Anschlüsse für die Sonden sind universell - BNC, und das Gerät selbst wird mit einer Batterie mit einer Kapazität von bis zu 5000 mAh betrieben (laut anderen Quellen - 3000 mAh, kann dies von der Konfiguration oder Revision abhängen). Kommt komplett mit einer P6100-Sonde mit einem 10-fachen Teiler und einer Bandbreite von bis zu 100 MHz.

Das Gehäuse des Geräts besteht aus Kunststoff in einem gelben Silikongehäuse, das zumindest einen gewissen Schutz gegen Beschädigungen bietet.

Technische Eigenschaften:

• Anzahl der Kanäle - 1;

• Bandbreite - 100 MHz;

• Abtastrate 500 MSa / s;

• ADC - 12 Bits;

• Eingangsimpedanz: 1MOhm / 25pF;

• Kommunikationsmodi: AC / DC;

• Triggermodus: Single, Normal, Auto;

• Auslösertypen: Aufsteigender / absteigender Ausbruch;

• Cursormessungen: Amplitude, Zeit;

• maximale Eingangsspannung: 80 V mit einer 1: 1-Sonde und 800 V, wenn die Sonde mit einem 1:10 Teiler;

• Stromquelle - 5000 mAh eingebauter Akku;

• Empfindlichkeit - 50 mV / Div - 200 V / Div;

• Sweep-Bereich von 6 ns / Div bis 50 s / Div;

• Display - Farbe, 2,4 Zoll mit einer Auflösung von 320x240;

• Abmessungen: 114 x 74 x 33 mm, Gewicht: 300 gr.

Ein solches Oszilloskop ist eine relativ kostengünstige Lösung für den Workshop. In der Realität kann es Signale mit einer Frequenz von 20 bis 30 MHz (und höher - aber es wird mehr Verzerrungen geben) messen, was einige Größenordnungen mehr ist als das vorherige Modell im Test.

Wenn die Sonde mit einem Teiler ausgestattet ist, reicht ein solches Oszilloskop für die meisten Aufgaben in einer Reparaturwerkstatt für Elektronik aus, für die es möglicherweise nicht ausreicht, es sind Radiosenderliebhaber. Dank des eingebauten Akkus können Sie ihn verwenden, wenn Sie häufig unterwegs arbeiten müssen.

Übrigens gibt es vom selben Hersteller andere Modelle von Oszilloskopen, die billiger sind, zum Beispiel FNIRSI PRO mit einer Bandbreite von 5 MHz und einer Abtastfrequenz von 20 Millionen Abtastwerten. Aber es kostet nicht viel billiger, nämlich 2500-2600 Rubel, so dass solche Einsparungen keinen besonderen Sinn haben.

Tatsächlich ist das Modell sehr gut, aber es gibt einige Nachteile:

• Es gibt keinen Ausgang mit einem Kalibrierungssignal (zum Einstellen der Sonde erforderlich).

• nur ein Kanal (obwohl das Vorhandensein von zwei Kanälen nicht für alle kritisch ist);

• Keine Verbindung zum Computer.

Unten ist ein Video, in dem sie vergleichen:

JINHAN JDS2022A - Dies ist ein Zweikanal-Oszilloskop mit einem Durchlassbereich 20 MHzDie Kosten liegen im Bereich von 8000-9000 Rubel. Dieses Gerät sieht aus wie ein Multimeter, das größer als das vorherige ist. Es wird mit austauschbaren Batterien des Typs 18650 betrieben. Dies ist bequemer als die eingebaute Batterie, da Sie sie bei Austausch außerhalb der Werkstatt schnell austauschen und weiterarbeiten können, wenn sie entladen sind. Es ist auch möglich, über einen Standard-Micro-USB-Anschluss aufzuladen, ohne die Batterien aus dem Anschluss zu entfernen.

Technische Eigenschaften:

• Anzahl der Kanäle - 2;

• Bandbreite - 20 MHz;

• Abtastrate 200 MSa / s;

• ADC - 8 Bits;

• Eingangsimpedanz: 1MOhm / 25pF;

• Kommunikationsmodi: AC / DC;

• Triggermodus: Single, Normal, Auto;

• Auslösertypen: Aufsteigender / absteigender Ausbruch; 

• maximale Eingangsspannung: 40 V mit Sonde 1: 1 und 400 V; wenn die Sonde mit einem Teiler von 1:10; 2000 Volt, wenn die Sonde 1: 100 ist;

• Netzteil - 2 austauschbare 18650-Batterien (im Lieferumfang enthalten, möglicherweise jedoch nicht - dies hängt vom Verkäufer ab);

• Empfindlichkeit - 10 mV / Div - 5 V / Div (wenn die Sonde 1: 1 ist, wenn es einen Teiler gibt, multiplizieren Sie mit dem Teilungsfaktor);

• Sweep-Bereich von 10 ns / Div bis 5 s / Div;

• Display - Farbe, 3,2 Zoll mit einer Auflösung von 320x240;

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

Eine sehr seltsame Situation mit Batterien - es gibt 2 Anschlüsse für sie, aber 1 ist an den Stromkreis angeschlossen. Wenn der erste entladen wird, müssen sie gegen den zweiten ausgetauscht werden.

Bei JINHAN JDS2022A Das größte Display unter den Wettbewerbern aus diesem Test, daher ist es sowohl für die Feldarbeit als auch in der Heimwerkstatt bequemer. Es kann nur die Amplitude sowie die Spitzenspannung und -frequenz des gemessenen Signals messen. Es gibt jedoch Modi, mit denen Sie mathematische Funktionen mit den gemessenen Signalen auf verschiedenen Kanälen ausführen und beispielsweise Lissajous-Figuren darstellen können. Reale Tests zeigen, dass es sicher ein rechteckiges Signal bei Frequenzen bis zu 5 MHz anzeigt, Verzerrungen bei 10 MHz ziemlich stark sind, aber im Allgemeinen kann das Vorhandensein eines Signals gesehen werden.

Dieses Gerät verfügt auch nicht über einen Kalibrierungsausgang, was bei Arbeiten auf der Straße unpraktisch ist. Sie müssen einen Generator mitnehmen. Dies ist ein praktisches und hochwertiges Oszilloskop, und sein Aussehen ist bereits anders als bei einem Spielzeug.Es ist jedoch erwähnenswert, dass die Bandbreite immer noch geringer ist als bei Fnirsi, aber fast doppelt so teuer ist, aber zweikanalig.

Eine der interessanten Funktionen ist die Möglichkeit, ein Bild vom Bildschirm zu speichern. Der Speicher kann bis zu 6 Screenshots speichern, die über Micro-USB auf einen Computer heruntergeladen werden können.

Eine detailliertere Übersicht über das Gerät finden Sie im folgenden Video:

Es gibt eine einkanalige Version dieses Geräts sowie einen zweikanaligen (einen analogen und einen digitalen Kanal) mit einem Signalgenerator - JDS2023 für 7500-8000 Rubel und viele andere Modelle, deren Hauptunterschiede in der folgenden Tabelle aufgeführt sind.

Fazit

Wir haben einige beliebte Modelle chinesischer Oszilloskope getestet. Es gibt andere Geräte, die in Eigenschaften und Preis ähnlich sind, aber es macht absolut keinen Sinn, absolut jedes von ihnen mitzubringen. Der Zweck dieses Artikels war es zu zeigen, welche Modelle bei der Auswahl des ersten Oszilloskops für einen Anfänger beachtet werden sollten.

Die ersten beiden Modelle im Test - Budget und nicht zu funktional, die letzten beiden - decken den größten Teil des Amateur- und Reparaturbedarfs ab. Es kann nicht genau gesagt werden, was besser ist, aber ich persönlich mag Fnirsi wegen der Fähigkeit, relativ hohe Frequenzen zu messen.

Wenn Sie noch höhere Frequenzen benötigen, aber keinen Geldbetrag benötigen, schauen Sie sich die analogen sowjetischen Oszilloskope an. Ja, sie verfügen nicht über die Funktionen digitaler Modelle wie das Aufzeichnen eines Signals oder die Möglichkeit der Cursormessung eines Signals an einem bestimmten Punkt, sind jedoch viel billiger als digitale Modelle mit einem ähnlichen Frequenzbereich.

Der unbestreitbare Vorteil von tragbaren Oszilloskopen ist die Fähigkeit, von einer Batterie gespeist zu werden. Dies bedeutet, dass keine galvanische Verbindung mit dem Netzwerk bestehen kann, sodass Sie das Gerät nicht verbrennen und nicht geschockt werden, wenn Sie während der Messungen in die Netzspannung geraten.

Was kann man mit einem Oszilloskop machen?

Oszilloskopmessung durchführen