Moderne bærbare oscilloskoper - typer, egenskaber, kapaciteter og anvendelsesfunktioner

Oscilloskopet er øjnene på en mester, der reparerer elektronik og en radioamatør. Men prisen på avancerede modeller er uforståelig for begyndere og endda for mange erfarne håndværkere. For eksempel koster ikke det sejeste digitale oscilloskop UNI-T UTD2025CL med to kanaler med evnen til at transmittere signaler med en frekvens på op til 25 MHz mere end $ 200, og nogle RIGOL MSO2302A-S er et kraftigt to-kanals oscilloskop med to kanaler og en båndbredde på 300 MHz med en optagerfunktion koster næsten $ 4.000.

Men hvor skal man hen til den enkle bonde? Til at begynde med kan du henvende dig til produkterne fra producenter fra Mellemrig. Der er mange bærbare oscilloskoper på Aliexpress med forskellige egenskaber og muligheder, vi vil overveje nogle af dem i denne artikel.

karakteristika

Til at begynde med, hvis vi taler om bærbare oscilloskoper, er dette i næsten alle tilfælde digitale enheder. Du skal ikke forvente særlig nøjagtighed i måling af spænding, men for at kontrollere for tilstedeværelsen og det omtrentlige niveau af forskellige signaler, for en omtrentlig måling af krusningsniveauet og for at kontrollere forvrængninger i kaskader.

Som enhver måleenhed ved oscilloskoper Der er en række karakteristika, først og fremmest i budgetsegmentet, skal du være opmærksom på to hovedområder:

• Prøveudtagningshastigheden er antallet af prøver, som oscilloskopet kan producere i et sekund. Kort sagt afspejler denne parameter, hvor mange gange i sekundet “hjernerne” i oscilloskopet “måler” eller, hvis du vil, “læser” signalet fra input. Jo oftere dette sker, jo højere frekvens kan signalet måles. Det måles i antallet af prøver (prøver) pr. Sekund, skønt det normalt er angivet i millioner prøver per sekund. I specifikationerne kan du finde forkortelsen "MSa / s" - dette er det.

• Båndbredde. Dette er et frekvensbånd ved den øvre grænse, hvis niveau for det målte signal falder med 3 dB. Denne parameter fortæller os om den maksimale signalfrekvens, der kan måles. Denne parameter måles i hertz eller rettere sagt i kilo eller megahertz. Det er ønskeligt, at båndbredden er 3 ... 5 gange frekvensen af ​​det målte signal for at udføre målinger uden forvrængning i amplitude.

For en normal signalvisning skal samplingfrekvensen være i en størrelsesorden (mindst) større end frekvensen af ​​det målte signal. Det er let at forstå, bare se på illustrationen nedenfor. Grønne prikker viser betinget af at "læse" signalniveauet med en bestemt frekvens, og linjen, der forbinder dem, er udseendet på den bølgeform, der vil blive bygget på dem.

I den øverste del er der 4 punkter for sinusbølgetiden, og i den nedre del af figuren er der 8 punkter, og der trækkes en linje mellem dem. Som du kan se, jo højere samplingfrekvens, jo mere glat og nøjagtigt vil bølgeformen være i forhold til det målte signal. Det skal huskes, at digitale oscilloskoper kan udjævne (og glatte) det resulterende billede, og oscillogrammet er glat.

For analoge oscilloskoper er der ikke noget som en "samplingfrekvens"; der bestemmes evnen til at måle et signal i større grad af enhedens båndbredde.

Hvis oscilloskopet ikke er designet til frekvensen af ​​det målte signal, får du enten en forvrænget lighed eller en uforståelig kurve, der er helt usand.

Det er også værd at bemærke, at oscilloskoper er en-kanals og med et stort antal kanaler. Blandt budgettet er en-kanals og to-kanals modeller almindelige. Flere kanaler giver dig mulighed for at sammenligne signaler eller samtidig se flere signaler, hvilket kan være nødvendigt, når du reparerer eller justerer kredsløbet.

Da oscilloskopet er en kompleks måleenhed, har det en række andre parametre, som målingernes og nøjagtigheden af ​​målinger og funktioner afhænger af, men vi vil ikke nævne dem i denne artikel, da vi vil fokusere på budgetløsninger for amatører og begyndere.

Oversigt over budgetoscilloskoper

Så lad os gå videre til anmeldelser. Alle de betragtede modeller er drevet af lav DC-spænding, hvilket betyder, at de kan arbejde enten fra batterier eller akkumulatorer eller fra en strømforsyning med den tilsvarende udgangsspænding. Men husk, at hvis der er stærke krusninger ved udgangen fra strømforsyningen, så på oscilloskopskærmen vil du se en masse støj og interferens. Derfor skal krusningen udjævnes ved hjælp af kondensatorer (både elektrolytisk høj kapacitet og keramik).

Det er måske det billigste og mest populære oscilloskop fra Kina enkelt kanal 200 kHz oscilloskop DSO138. Modellen sælges som et monteringssæt eller som en samlet enhed klar til brug. Den første mulighed er noget billigere og vil være interessant for fans at samle noget med deres egne hænder. Det koster omkring 1000 rubler for den samlede version, det kommer i form af et trykt kredsløbskort med stik, kontroller og et display. Findes også i en gennemsigtig sag (eller sag solgt separat.

Inkluderet er en sonde med krokodiller i enderne. En sådan sonde giver dig i princippet mulighed for at måle lavfrekvenssignaler, men kan ikke konkurrere med de "rigtige" sonder til oscilloskoper.

Der er en version af “DSO138 mini”, som kun adskiller sig i form af printkortet og placeringen af ​​kontrollerne. Oscilloskopet har et rektangulært signaludgang til indstilling af sonden, på billedet herunder kan du se det i øverste højre hjørne - en lille jumper, og en rektangulær puls tegnes på tavlen.

Enheden er baseret på ARM-mikrokontrolleren STM32F103C8T6 (32-bit baseret på Cortex M3-kernen) og har følgende egenskaber:

• antal kanaler - 1;

• båndbredde - 0-200 kHz;

• prøveudtagningshastighed 1 MSa / s;

• inputimpedans: 1MOhm / 20pF;

• maksimal indgangsspænding: 50 V med en 1: 1-sonde og 400 V, hvis sonden med en 1:10-divider;

• kommunikationstilstande: DC / AC / GND;

• forsyningsspænding - 9 volt;

• strømforbrug - ca. 100 mA;

• følsomhed - 10 mV / div - 5 V / div med en nøjagtighed på 5%;

• ADC - 12 bit;

• fejningsområdet fra 10 μs / div til 500 sec / div;

• display - farve, 2,4 tommer med en opløsning på 320x240;

• PCB-størrelse - 117 * 76 mm.

Oscilloskopet måler signalets amplitude, dets frekvens og periode, driftscyklus, overvejer spændingen - maksimum, minimum, RMS. Det er også muligt at konfigurere, på hvilken front der skal synkroniseres (stigning eller fald). Der er ingen optagefunktion i den. Følsomheden reguleres af placeringen af ​​to skyder SEN1 og SEN2 - multiplikator og rækkefølge (10 mV, 0.1V, 1V).

En båndbredde på 200 kHz kan endda virke ganske nok, men skynder dig ikke at drage konklusioner. Bemærk, at samplinghastigheden kun er 1 million prøver i sekundet. Dette er 5 gange frekvensen på 200 kHz, som pr. Definition ikke tillader høj kvalitet at optage sådanne signaler.

Dette oscilloskop føles godt i lydområdet, når det går over 20 kHz, signalet begynder at forvrænge, ​​men forbliver stadig fordøjeligt, og over 50-70 kHz bliver forvrængningerne ret stærke. Sweeps på 10 μs / div er heller ikke særlig specielle og giver dig mulighed for at strejfe rundt ved høje frekvenser, fordi signalperioden med en periode på 100 kHz allerede er 10 μs.

Det vil sige, selvom han på passende vis kunne vise bølgeformen for signalet med en frekvens, der er lig med den deklarerede 200 kHz, ville der i en celle på koordinataksen på skærmen være 2 perioder. Desuden er skærmdiagonalen 2,4 tommer, og opløsningen er 320x240 pixels - selvom du vil, vil du ikke kunne se dette signal normalt. I princippet kan du "se" enkle switching-strømforsyninger, PWM-frekvensen overstiger ikke 50-100 kHz, nedenfor kan du se hvorfor.

På illustrationen ovenfor kan du se, hvordan det ser ud, eller rettere, hvordan denne enhed ser et rektangulært signal ved forskellige frekvenser, samt hvordan bølgeformen ændrer sig ved høje frekvenser (et signal fra en rektangulær bliver til en forvrænget sinusform). Jeg bemærker, at et rektangulært signal betragtes som meget komplekst, så estimeringen af ​​frekvensen med dens hjælp er meget fair.

Vær opmærksom på, hvad der er fremhævet i rødt. Dette er opdelingsprisen for den vandrette akse, dvs. hver celle er 10 mikrosekunder. Dette betyder, at det ikke længere er muligt at strække signalet på skærmen til en mere detaljeret undersøgelse, det er hvad jeg sagde ovenfor. Hvis der ved 60 kHz stadig er konturer af rektangulære impulser, så ved 100 og endnu mere ved 200 kHz, er det ikke længere klart, hvad.

Ikke desto mindre er sådanne egenskaber i det mindste, men de tillader endda brugen af ​​denne enhed til reparation af computerudstyr, for eksempel bærbare computere, som forfatterne af følgende videoer.

Der er en række modeller, der til en vis grad er en logisk fortsættelse af DSO138, men afviger i udseende og layout, så DSO150 for 1700 rubler, i det sæt, hvor der allerede er en god sonde med en divider (foto ovenfor), gentager funktionelt den forrige enhed, men udad er den allerede mere attraktiv og ligner en færdig enhed. Det styres ikke med et sæt skyder, som i det foregående tilfælde, men med 4 knapper og en kode. Der observeres ikke flere forskelle, så vi vil ikke dvæle ved det.

DSO188 - mere avanceret oscilloskop til 1 MHz, men ligesom den foregående ikke har hukommelse og enkeltkanal. Dets omkostninger er 1600-1900 rubler. Kompakt (lidt mere end en matchbox) og bærbar, da det allerede er drevet af et batteri - du behøver ikke at bekymre dig om problemer med galvanisk isolering med de enheder, som målingerne foretages i. Kassen er samlet fra tekstolitpaneler, men dens sider er ikke beskyttet mod fremmedlegemer og fugt.

Prober med MMCX-stik bruges, i de foregående var der standard BNC-stik. Dette er ikke et problem, fordi det normalt leveres med MMCX-BNC-adapteren. Sonden er i sættet som i den første model - med to krokodiller og uden en skillelinje.

Dens tekniske egenskaber er lidt bedre end tidligere indstillinger:

• antal kanaler - 1;

• båndbredde - 0-1 MHz;

• prøveudtagningshastighed 5 MSa / s;

• ADC - 12 bit;

• inputimpedans: 1MOhm;

• maksimal indgangsspænding: 40 V med sonde 1: 1 og 800 V, hvis sonden med en divider på 1:10;

• strømkilde - indbygget 230 mAh batteri;

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

• fejningsområdet fra 2 μs / div til 100 ms / div;

• display - farve, 1,8 tommer med en opløsning på 320x240;

• enhedsmål - 57 * 34 * 11 mm.

Det er logisk, at du ikke skal håbe på at måle signaler med en frekvens på 1 MHz, men en samplingfrekvens på 5 millioner valg pr. Sekund giver dig mulighed for let at måle signaler ved 300-500 kHz, hvilket allerede er nok til reparation og eventuel justering af de fleste skiftende strømforsyninger. Dette instrument er ikke egnet til finjustering og laboratorietest.

Der er en nyttig funktion "fryseramme". Generelt svarer det sæt parametre, der vises på skærmen (frekvens, spænding osv.) Til de tidligere modeller. Nedenfor er en video med en oversigt og test af denne model. Derudover vil denne video være af interesse for dig, hvis du ikke ved, hvilken båndbredde og prøvehastighed du har brug for, forfatteren fortæller om dette i detaljer.

For 1600 rubler er det mindre praktisk (på grund af dimensionerne, men det er et spørgsmål om smag), men et mere funktionelt oscilloskop end det samme DSO150 eller 138.

Hvis ovenstående er nogle forholdsvis gamle modeller, kan den næste på skrivningstidspunktet endda kaldes en nyhed. Det er det 100 MHz oscilloskop Fnirsi 5012hDet koster omkring 4600 rubler. Det er enkeltkanal, forbindelseselementerne til sonderne er universelle - BNC, og selve enheden fungerer på et batteri med en kapacitet på op til 5000 mAh (ifølge andre kilder - 3000 mAh, kan det afhænge af konfigurationen eller revisionen). Leveres komplet med en P6100-sonde med en 10x divider og en båndbredde på op til 100 MHz.

Enhedens kasse er plast i en gul silikone etui, som i det mindste giver en vis beskyttelse mod skader.

Specifikationer:

• antal kanaler - 1;

• båndbredde - 100 MHz;

• prøveudtagningshastighed 500 MSa / s;

• ADC - 12 bit;

• inputimpedans: 1MOhm / 25pF;

• kommunikationstilstande: AC / DC;

• triggertilstand: Enkelt, Normal, Auto;

• triggertyper: stigende / faldende breakout;

• markørmålinger: amplitude, tid;

• maksimal indgangsspænding: 80 V med en 1: 1-sonde og 800 V, hvis sonden med en 1:10-divider;

• strømkilde - 5000 mAh indbygget batteri;

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

• fejningsområdet fra 6 ns / div til 50 s / div;

• display - farve, 2,4 tommer med en opløsning på 320x240;

• mål: 114 x 74 x 33 mm, vægt: 300 gr.

Et sådant oscilloskop er en relativt billig løsning til værkstedet, i virkeligheden kan det måle signaler med en frekvens på 20-30 MHz (og højere - men der vil være mere forvrængning), hvilket er et par størrelsesordrer mere end den tidligere model i gennemgangen.

Hvis sonden er med en skillelinje, er et sådant oscilloskop nok til de fleste opgaver i et elektronikreparationsværksted, som det måske ikke er nok til, det er radiostationelskere. Takket være det indbyggede batteri kan du bruge det, hvis du ofte skal arbejde på vejen.

Forresten, fra den samme producent er der andre modeller af oscilloskoper, der er billigere, for eksempel FNIRSI PRO med en båndbredde på 5 MHz og en samplingfrekvens på 20 millioner prøver. Men det koster ikke meget billigere, nemlig 2500-2600 rubler, så der er ingen særlig mening i sådanne besparelser.

Faktisk er modellen meget god, men der er et par ulemper:

• der er ingen output med et kalibreringssignal (nødvendigt for at justere sonden);

• kun en kanal (selvom tilstedeværelsen af ​​to kanaler ikke er kritisk for alle);

• ingen forbindelse til computeren.

Nedenfor er en video, hvor de sammenligner:

JINHAN JDS2022A - dette er et to-kanals oscilloskop med et passband ind 20 MHz, dets omkostninger ligger i intervallet 8000-9000 rubler. Denne enhed ligner en multimeter, der er større end den foregående. Det drives af udskiftelige batterier af type 18650. Dette er mere praktisk end det indbyggede batteri, da du er på arbejde uden for værkstedet, hvis de er afladet, kan du hurtigt udskifte dem og fortsætte med at arbejde. Det er også muligt at oplade via et standard micro-USB-stik, det vil sige uden at fjerne batterierne fra stikket.

Specifikationer:

• antal kanaler - 2;

• båndbredde - 20 MHz;

• prøveudtagningshastighed 200 MSa / s;

• ADC - 8 bit;

• inputimpedans: 1MOhm / 25pF;

• kommunikationstilstande: AC / DC;

• triggertilstand: Enkelt, Normal, Auto;

• triggertyper: stigende / faldende breakout; 

• maksimal indgangsspænding: 40 V med sonde 1: 1 og 400 V; hvis sonden med en divider på 1:10; 2000 volt, hvis sonden er 1: 100;

• strømkilde - 2 udskiftelige 18650 batterier (inkluderet, men det er muligvis ikke - det afhænger af sælgeren);

• følsomhed - 10 mV / div - 5 V / div (hvis sonden er 1: 1, hvis der er en skillelinje, gang med divisionsfaktoren);

• fejningsområdet fra 10 ns / div til 5 s / div;

• display - farve, 3,2 tommer med en opløsning på 320x240;

• Mål: 19,5 cm * 9,5 cm 3,7 cm.

En meget mærkelig situation med batterier - der er 2 stik til dem, men 1 er tilsluttet kredsløbet. Når den første aflades, skal de udskiftes med den anden.

i JINHAN JDS2022A det største display blandt konkurrenterne fra denne gennemgang, så det vil være mere praktisk både til feltarbejde og i hjemmeværkstedet. Det kan kun måle amplitude og spidsspænding og frekvens for det målte signal, men der er tilstande, der giver dig mulighed for at udføre matematiske funktioner med de målte signaler på forskellige kanaler og for eksempel skildre Lissajous-tal. Reelle tests viser, at det med sikkerhed viser et rektangulært signal ved frekvenser op til 5 MHz, forvrængninger er temmelig stærke ved 10 MHz, men generelt kan tilstedeværelsen af ​​et signal ses.

Denne enhed har heller ikke en kalibreringsudgang, hvilket er upraktisk, når du arbejder på vejen - du skal tage en generator med dig. Dette er et praktisk oscilloskop af høj kvalitet, og dets udseende er allerede i modsætning til et legetøj.Men det er værd at bemærke, at båndbredden stadig er lavere end på Fnirsi, men det koster næsten 2 gange dyrere, men det er to-kanals.

En af de interessante funktioner er muligheden for at gemme et billede fra skærmen. Hukommelsen kan gemme op til 6 skærmbilleder, der kan downloades til en computer via mikro-USB.

Du kan se en mere detaljeret oversigt over enheden i videoen herunder:

Der er en en-kanals version af denne enhed, såvel som en to-kanals (en analog og 1 digital kanal) med en signalgenerator - JDS2023 for 7500-8000 rubler og mange andre modeller, hvis vigtigste forskelle kan du se i nedenstående tabel.

konklusion

Vi gennemgik flere populære modeller af kinesiske oscilloskoper. Der er andre enheder, der er ens med hensyn til egenskaber og pris, men det giver absolut ingen mening at medbringe absolut hver eneste af dem. Formålet med denne artikel var at vise, hvilke modeller der skulle tages hensyn til, når du vælger det første oscilloskop til en begyndermester.

De to første modeller i gennemgangen - budget og ikke for funktionelle, de sidste to - dækker det meste af amatør- og reparationsbehov. Det kan ikke siges specifikt, hvilket er bedre, men personligt kan jeg lide Fnirsi på grund af evnen til at måle relativt høje frekvenser.

Hvis du har brug for endnu højere frekvenser, men der ikke er nogen nødvendig mængde penge, skal du se på sovjetiske analoge oscilloskoper. Ja, de har ikke mulighederne for digitale modeller, såsom optagelse af et signal eller muligheden for cursormåling af et signal på et givet punkt, men de er meget billigere end digitale modeller med et lignende frekvensområde.

Den uomtvistelige fordel ved bærbare oscilloskoper er evnen til at blive drevet af et batteri, hvilket betyder, at der ikke kan være nogen galvanisk forbindelse med netværket, så du brænder ikke enheden, og du bliver ikke chokeret, hvis du kommer i lysnettet, når du foretager målinger.

Hvad kan der gøres med et oscilloskop

Udførelse af en oscilloskopmåling