Osciloscopuri portabile moderne - tipuri, caracteristici, capacități și caracteristici de utilizare

Osciloscopul este ochii unui maestru care repara electronica și un radioamator. Dar costurile modelelor avansate sunt de neînțeles pentru începători și chiar pentru mulți meșteri experimentați. De exemplu, nu cel mai tare osciloscop digital UNI-T UTD2025CL cu două canale cu capacitatea de a transmite semnale cu o frecvență de până la 25 MHz costă mai mult de 200 USD, iar unele RIGOL MSO2302A-S este un osciloscop puternic cu două canale și o lățime de bandă de 300 MHz cu o funcție de înregistrare costă aproape 4.000 USD.

Dar unde să mergi la țăranul simplu? Pentru început, puteți apela la produsele producătorilor din Regatul Mijlociu. Există o mulțime de osciloscoape portabile pe Aliexpress, cu caracteristici și capacități diferite, vom lua în considerare unele dintre acestea în acest articol.

caracteristicile

Pentru început, dacă vorbim despre osciloscoape portabile, atunci în aproape toate cazurile acestea sunt dispozitive digitale. Nu trebuie să vă așteptați cu o precizie specială în măsurarea tensiunii, ci pentru a verifica prezența și nivelul aproximativ al diferitelor semnale, pentru o măsurare aproximativă a nivelului de ondulare și pentru verificarea distorsiunilor în cascade.

Ca orice dispozitiv de măsurare la osciloscopuri Există o serie de caracteristici, în primul rând, în segmentul bugetar, ar trebui să acordați atenție la două principale:

• Viteza de eșantionare este numărul de eșantioane pe care osciloscopul le poate produce într-o secundă. În termeni simpli, acest parametru reflectă de câte ori pe secundă „creierul” osciloscopului „măsoară” sau, dacă doriți, „citi” semnalul de la intrare. Cu cât se întâmplă mai des, cu atât frecvența mai mare poate fi măsurată. Se măsoară în numărul de eșantioane (probe) pe secundă, deși este indicat de obicei în milioane de probe pe secundă. În specificații puteți găsi abrevierea "MSa / s" - aceasta este.

• Lățime de bandă. Aceasta este o bandă de frecvență la limita superioară a căreia nivelul semnalului măsurat scade cu 3 dB. Acest parametru ne vorbește despre frecvența maximă a semnalului care poate fi măsurată. Acest parametru este măsurat în hertz, sau mai bine zis, în kilo sau megahertz. Este de dorit ca lățimea de bandă să fie de 3 ... de 5 ori mai mare decât frecvența semnalului măsurat pentru a efectua măsurători fără distorsiuni în amplitudine.

Pentru un afișaj normal al semnalului, frecvența de eșantionare ar trebui să fie de ordinul mărimii (cel puțin) mai mare decât frecvența semnalului măsurat. Este ușor de înțeles, doar uită-te la ilustrația de mai jos. Punctele verzi prezintă condiționat „citirea” nivelului semnalului cu o anumită frecvență, iar linia care le leagă este aspectul formei de undă care va fi construită pe ele.

În partea superioară, există 4 puncte pentru perioada de undă sinusoidală, iar în partea inferioară a figurii sunt 8 puncte și o linie este trasă între ele. După cum puteți vedea, cu cât frecvența de eșantionare este mai mare, cu atât forma de undă va fi mai lină și mai precisă în raport cu semnalul măsurat. Trebuie avut în vedere faptul că osciloscopurile digitale pot netezi (și netezi) imaginea rezultată, iar oscilograma este netedă.

Pentru osciloscopurile analogice, nu există o „frecvență de eșantionare”, acolo, capacitatea de a măsura un semnal este determinată într-o măsură mai mare de lățimea de bandă a dispozitivului.

În consecință, dacă osciloscopul nu este proiectat pentru frecvența semnalului măsurat, veți obține fie o similaritate denaturată, fie o curbă de neînțeles care este complet neadevărată.

De remarcat, de asemenea, că osciloscopurile sunt monocanale și cu un număr mare de canale. Printre buget, modelele cu un singur canal și cu două canale sunt comune. Mai multe canale vă permit să comparați semnalele sau să observați simultan mai multe semnale, care pot fi necesare la repararea sau reglarea circuitului.

Întrucât osciloscopul este un dispozitiv de măsurare complex, acesta are o serie de alți parametri de care depind precizia măsurătorilor și funcțiilor, dar nu le vom menționa în acest articol, deoarece ne vom concentra pe soluții bugetare pentru amatori și începători.

Prezentare generală a osciloscoapelor bugetare

Deci, să trecem la recenzii. Toate modelele avute în vedere sunt alimentate cu tensiune continuă redusă, ceea ce înseamnă că pot funcționa atât de la baterii sau acumulatori, cât și de la o alimentare cu tensiunea de ieșire corespunzătoare. Dar rețineți că, dacă există ieșiri puternice la ieșirea sursei de alimentare, atunci pe ecranul osciloscopului veți vedea foarte mult zgomot și interferențe. Prin urmare, ondularea trebuie netezită folosind condensatoare (atât electrolitice de mare capacitate, cât și ceramice).

Poate cel mai ieftin și mai popular osciloscop din China este osciloscop unic canal 200 kHz DSO138. Modelul este vândut ca un kit de asamblare sau ca un dispozitiv asamblat gata de utilizare. Prima opțiune este ceva mai ieftină și va fi interesant pentru fani să strângă ceva cu propriile lor mâini. Costă aproximativ 1000 de ruble pentru versiunea asamblată, se prezintă sub forma unei plăci de circuit imprimat cu conectori, comenzi și un afișaj. De asemenea, se găsește într-un caz transparent (sau o cutie vândută separat).

Este inclusă o sondă cu crocodili la capete. O astfel de sondă, în principiu, vă permite să măsurați semnale cu frecvență joasă, dar nu poate concura cu sondele „reale” pentru osciloscopi.

Există o versiune a „DSO138 mini”, care diferă numai prin forma plăcii de circuit imprimat și locația comenzilor. Osciloscopul are o ieșire de semnal dreptunghiulară pentru reglarea sondei, în fotografia de mai jos o puteți vedea în colțul din dreapta sus - un puț mic și un puls dreptunghiular este desenat pe placă.

Dispozitivul este construit pe baza microcontrolerului ARM STM32F103C8T6 (32 biți bazat pe miezul Cortex M3) și are următoarele caracteristici:

• numărul de canale - 1;

• lățime de bandă - 0-200 kHz;

• rata de prelevare 1 MSa / s;

• impedanță de intrare: 1MOhm / 20pF;

• tensiune maximă de intrare: 50 V cu o sondă 1: 1 și 400 V, dacă sonda cu un divizor 1:10;

• moduri de comunicare: DC / AC / GND;

• tensiune de alimentare - 9 volți;

• consum curent - aproximativ 100 mA;

• sensibilitate - 10 mV / div - 5 V / div cu o precizie de 5%;

• ADC - 12 biți;

• intervalul de măturare este cuprins între 10 μs / div și 500 sec / div;

• display - culoare, 2,4 inci cu rezoluție de 320x240;

• Dimensiune PCB - 117 * 76 mm.

Osciloscopul măsoară amplitudinea semnalului, frecvența și perioada acestuia, ciclul de funcționare, consideră tensiunea - maximă, minimă, RMS. De asemenea, este posibil să se stabilească pe ce față să se sincronizeze (în ascensiune sau coborâre). Nu există nicio funcție de înregistrare în ea. Sensibilitatea este reglată de poziția a două glisoare SEN1 și SEN2 - multiplicator și ordine (10 mV, 0.1V, 1V).

O lățime de bandă de 200 kHz poate părea chiar suficient, dar nu vă grăbiți să trageți concluzii. Rețineți că rata de eșantionare este de numai un milion de eșantioane pe secundă. Aceasta este de 5 ori mai mare decât frecvența de 200 kHz, care prin definiție nu permite fotografierea de înaltă calitate a unor astfel de semnale.

Acest osciloscop se simte bine în domeniul sunetului, când depășește 20 kHz, semnalul începe să se denatureze, dar rămâne digerabil, iar peste 50-70 kHz distorsiunile devin destul de puternice. Valorile de 10 μs / div nu sunt, de asemenea, foarte speciale și vă permit să mergeți la frecvențe înalte, deoarece perioada de semnal cu o perioadă de 100 kHz este deja de 10 μs.

Adică, chiar dacă ar putea afișa în mod adecvat forma de undă a semnalului cu o frecvență egală cu cea de 200 kHz declarată, atunci într-o celulă a axei de coordonate de pe ecran vor fi 2 perioade. Mai mult, diagonala ecranului este de 2,4 inchi, iar rezoluția este de 320x240 pixeli - chiar dacă doriți, nu veți putea vedea acest semnal în mod normal. În principiu, puteți „urmări” alimentarea simplă a alimentării, frecvența PWM nu depășește 50-100 kHz, mai jos veți vedea de ce.

În ilustrația de mai sus, puteți observa cum arată, sau mai bine zis, modul în care acest dispozitiv vede un semnal dreptunghiular la frecvențe diferite, precum și modul în care forma de undă se schimbă la frecvențe înalte (un semnal dintr-un dreptunghi se transformă într-un sinusoid denaturat). Rețin faptul că un semnal dreptunghiular este considerat a fi foarte complex, deci estimarea frecvenței cu ajutorul acestuia este foarte corectă.

Atenție la ceea ce este evidențiat cu roșu. Acesta este prețul de divizare al axei orizontale, adică. fiecare celulă are 10 microsecunde. Aceasta înseamnă că nu mai este posibil să întinzi semnalul pe ecran pentru un studiu mai detaliat, asta am spus mai sus. Dacă la 60 kHz există încă contururi de impulsuri dreptunghiulare, atunci la 100, și cu atât mai mult la 200 kHz, nu mai este clar ce.

Cu toate acestea, astfel de caracteristici sunt cel puțin cel puțin, dar permit chiar utilizarea acestui dispozitiv în repararea echipamentelor de calculator, de exemplu, laptopuri, după cum sunt autorii videoclipurilor următoare.

Există o serie de modele care, într-o oarecare măsură, sunt o continuare logică a DSO138, dar diferă prin aspect și aspect, deci DSO150 pentru 1700 de ruble, în kitul căruia există deja o sondă bună cu un divizor (foto de mai sus) repetă funcțional dispozitivul anterior, dar în exterior este deja mai atractiv și arată ca un dispozitiv terminat. Este controlat nu cu un set de glisiere, ca în cazul precedent, ci cu 4 butoane și un codificator. Nu se observă mai multe diferențe, deci nu ne vom lăsa să se bazeze pe el.

DSO188 - osciloscop mai avansat pornit 1 MHz, dar la fel ca și precedentul nu are memorie și un singur canal. Costul său este de 1600-1900 de ruble. Compact (ceva mai mult decât o cutie de chibrituri) și portabil, deoarece este deja alimentat de o baterie - nu trebuie să vă faceți griji cu privire la problemele de izolare galvanică cu dispozitivele în care sunt efectuate măsurătorile. Carcasa este asamblată din panouri textolit, dar fețele laterale nu sunt protejate de obiecte străine și umiditate.

Sunt utilizate sonde cu conectori MMCX, în cele anterioare au fost conectori BNC standard. Aceasta nu este o problemă, deoarece vine de obicei cu adaptorul MMCX-BNC. Sonda este în kit, ca în primul model - cu doi crocodili și fără divizor.

Caracteristicile sale tehnice sunt ușor superioare opțiunilor anterioare:

• numărul de canale - 1;

• lățime de bandă - 0-1 MHz;

• rata de eșantionare 5 MSa / s;

• ADC - 12 biți;

• impedanță de intrare: 1MOhm;

• tensiunea maximă de intrare: 40 V cu sonda 1: 1 și 800 V, dacă sonda cu un divizor de 1:10;

• sursa de alimentare - încorporată baterie de 230 mAh;

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

• intervalul de măturare este de la 2 μs / div până la 100 ms / div;

• afișaj - culoare, 1,8 inci cu o rezoluție de 320x240;

• dimensiunile dispozitivului - 57 * 34 * 11 mm.

Este logic să nu sperați să măsurați semnalele la o frecvență de 1 MHz, cu toate acestea, o frecvență de eșantionare de 5 milioane de selecții pe secundă vă va permite să măsurați cu ușurință semnalele la 300-500 kHz, ceea ce este deja suficient pentru reparații și pentru orice ajustare a majorității surselor de comutare. Acest instrument nu este potrivit pentru reglarea fină și testarea de laborator.

Există o funcție utilă „înghețarea cadrului”. În general, setul de parametri afișați pe ecran (frecvență, tensiune etc.) se potrivesc cu modelele anterioare. Mai jos este un videoclip cu o imagine de ansamblu și testarea acestui model. În plus, acest videoclip vă va interesa dacă nu știți ce lățime de bandă și rata de probă aveți nevoie, autorul vorbește despre acest lucru în detaliu.

Pentru 1600 de ruble este mai puțin convenabil (din cauza dimensiunilor, dar este o problemă de gust), dar un osciloscop mai funcțional decât același DSO150 sau 138.

Dacă cele de mai sus sunt câteva modele destul de vechi, atunci următorul în momentul scrierii poate fi numit chiar o noutate. Este 100 MHz osciloscop Fnirsi 5012hCostă aproximativ 4600 de ruble. Este cu un singur canal, conectorii pentru sonde sunt universali - BNC, iar dispozitivul în sine funcționează pe o baterie cu o capacitate de până la 5000 mAh (conform altor surse - 3000 mAh, poate depinde de configurare sau revizuire). Vine complet cu o sondă P6100 cu un divizor de 10x și o lățime de bandă de până la 100 MHz.

Carcasa dispozitivului este din plastic într-o carcasă de silicon galben, care oferă cel puțin o anumită protecție împotriva deteriorării.

Specificații:

• numărul de canale - 1;

• lățime de bandă - 100 MHz;

• viteza de prelevare 500 MSa / s;

• ADC - 12 biți;

• impedanță de intrare: 1MOhm / 25pF;

• moduri de comunicare: AC / DC;

• modul de declanșare: Single, Normal, Auto;

• tipuri de declanșare: Breakout ascendent / descendent;

• măsurători ale cursorului: amplitudine, timp;

• tensiunea maximă de intrare: 80 V cu o sondă 1: 1 și 800 V, dacă sonda cu un divizor 1:10;

• sursa de alimentare - baterie încorporată de 5000 mAh;

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

• intervalul de măturare este cuprins între 6 ns / div și 50 s / div;

• display - culoare, 2,4 inci cu rezoluție de 320x240;

• dimensiuni: 114 x 74 x 33 mm, greutate: 300 gr.

Un astfel de osciloscop este o soluție relativ ieftină pentru atelier, în realitate poate măsura semnale cu o frecvență de 20-30 MHz (și mai mare - dar va exista o mai mare distorsiune), ceea ce reprezintă un cuplu de comenzi cu o magnitudine mai mare decât modelul anterior din revizuire.

Dacă sonda este prevăzută cu un divizor, atunci un astfel de osciloscop este suficient pentru majoritatea sarcinilor dintr-un atelier de reparații electronice, pentru care s-ar putea să nu fie suficient, este pentru iubitorii posturilor de radio. Datorită bateriei încorporate, o puteți folosi dacă de multe ori trebuie să lucrați pe drum.

Apropo, de la același producător, există și alte modele de osciloscoape mai ieftine, de exemplu, FNIRSI PRO cu o lățime de bandă de 5 MHz și o frecvență de prelevare de 20 de milioane de probe. Dar costă nu mai ieftin, și anume 2500-2600 ruble, deci nu există un sens particular în astfel de economii.

De fapt, modelul este foarte bun, dar există câteva dezavantaje:

• nu există ieșire cu semnal de calibrare (necesară pentru reglarea sondei);

• un singur canal (deși prezența a două canale nu este critică pentru toată lumea);

• fără conectivitate la computer.

Mai jos este un videoclip în care se compară:

JINHAN JDS2022A - acesta este un osciloscop cu două canale cu o bandă de acces în 20 MHz, costul său este în gama de 8000-9000 de ruble. Acest dispozitiv arată ca un multimetru, mai mare decât precedentul. Este alimentat cu baterii înlocuibile 18650. Acest lucru este mai convenabil decât bateria încorporată, deoarece se află la locul de muncă în afara atelierului, dacă sunt descărcate, le puteți înlocui rapid și puteți continua să lucrați. De asemenea, este posibil să se încarce prin intermediul unui conector micro-USB standard, adică fără a scoate bateriile din conector.

Specificații:

• numărul de canale - 2;

• lățime de bandă - 20 MHz;

• rata de eșantionare 200 MSa / s;

• ADC - 8 biți;

• impedanță de intrare: 1MOhm / 25pF;

• moduri de comunicare: AC / DC;

• modul de declanșare: Single, Normal, Auto;

• tipuri de declanșare: Breakout ascendent / descendent; 

• tensiune maximă de intrare: 40 V cu sonda 1: 1 și 400 V; dacă sonda cu un divizor de 1:10; 2000 volți, dacă sonda este 1: 100;

• sursa de alimentare - 2 baterii 18650 înlocuibile (incluse, dar poate nu este - depinde de vânzător);

• sensibilitate - 10 mV / div - 5 V / div (dacă sonda este 1: 1, dacă există un divizor, înmulțiți cu factorul de diviziune);

• intervalul de măturare este de la 10 ns / div la 5 s / div;

• afișaj - culoare, 3,2 inci cu o rezoluție de 320x240;

• Dimensiuni: 19.5cm * 9.5cm 3.7cm.

O situație foarte ciudată cu bateriile - există 2 conectori pentru ele, dar 1 este conectat la circuit.În momentul descărcării primului, acestea trebuie schimbate cu al doilea.

în JINHAN JDS2022A cel mai mare afișaj dintre concurenții din această recenzie, astfel încât va fi mai convenabil atât pentru lucrările de teren, cât și în atelierul de acasă. Poate măsura doar amplitudinea și tensiunea de vârf și frecvența semnalului măsurat, dar există moduri care vă permit să efectuați funcții matematice cu semnalele măsurate pe diferite canale și, de exemplu, înfățișează cifrele Lissajous. Testele reale arată că afișează cu încredere un semnal dreptunghiular la frecvențe de până la 5 MHz, distorsiunile sunt destul de puternice la 10 MHz, dar în general puteți vedea prezența unui semnal.

De asemenea, acest dispozitiv nu are o ieșire de calibrare, ceea ce este incomod atunci când lucrați pe drum - trebuie să luați un generator cu dvs. Acesta este un osciloscop convenabil și de înaltă calitate, iar aspectul său este deja spre deosebire de o jucărie.Însă merită menționat că lățimea de bandă este încă mai mică decât în ​​cazul Fnirsi, dar costă de aproape 2 ori mai scump, dar este dual-canal.

Una dintre caracteristicile interesante este posibilitatea de a salva o imagine de pe ecran. Memoria poate stoca până la 6 capturi de ecran care pot fi descărcate pe un computer prin micro-USB.

Puteți viziona o imagine de ansamblu mai detaliată a dispozitivului în videoclipul de mai jos:

Există o versiune cu un singur canal a acestui dispozitiv, precum și un canal cu două canale (un analog și 1 canal digital) cu un generator de semnal - JDS2023 pentru 7500-8000 ruble și multe alte modele, principalele diferențe pe care le vedeți în tabelul de mai jos.

concluzie

Am revizuit mai multe modele populare de osciloscopuri chineze. Există și alte dispozitive similare în ceea ce privește caracteristicile și prețul, dar nu are absolut sens să aducem absolut fiecare dintre ele. Scopul acestui articol a fost de a arăta care modele ar trebui să fie atent la alegerea primului osciloscop pentru un maestru începător.

Primele două modele din revizuire - bugetul și nu prea funcțional, ultimele două - acoperă majoritatea nevoilor de amatori și reparații. Nu se poate spune în mod special care este mai bun, dar personal îmi place Fnirsi datorită capacității de a măsura frecvențe relativ înalte.

Dacă aveți nevoie de frecvențe și mai mari, dar nu există o sumă necesară de bani, priviți osciloscopii analogi sovietici. Da, nu au capabilitățile modelelor digitale, cum ar fi înregistrarea unui semnal sau posibilitatea măsurării cursorului unui semnal la un moment dat, dar sunt mult mai ieftine decât modelele digitale cu un interval de frecvență similar.

Avantajul incontestabil al osciloscoapelor portabile este capacitatea de a fi alimentat de o baterie, ceea ce înseamnă că nu poate exista nicio conexiune galvanică cu rețeaua, deci nu veți arde dispozitivul și nu veți fi șocați dacă intrați în tensiunea de rețea în timpul măsurătorilor.

Ce se poate face cu un osciloscop

Efectuarea unei măsurători a osciloscopului