אוסצילוסקופים ניידים מודרניים - סוגים, מאפיינים, יכולות ותכונות שימוש

האוסילוסקופ הוא עיניו של אמן המתקן אלקטרוניקה וחובב רדיו. אך עלותם של דגמים מתקדמים אינה מובנת למתחילים ואפילו עבור בעלי מלאכה מנוסים רבים. לדוגמא, לא האוסילוסקופ הדיגיטלי הכי מגניב UNI-T UTD2025CL עם שני ערוצים עם יכולת להעביר אותות בתדר של עד 25 מגהרץ עולה יותר מ -200 דולר, וכמה RIGOL MSO2302A-S הוא אוסצילוסקופ דו ערוצי חזק עם שני ערוצים ורוחב פס של 300 מגה הרץ עם פונקציית מקליט עולה כמעט 4,000 $.

אבל לאן ללכת לאיכר הפשוט? בתור התחלה, תוכלו לפנות למוצרי יצרנים מממלכת התיכון. ישנם הרבה אוסצילוסקופים ניידים ב- Aliexpress עם מאפיינים ויכולות שונים, אנו נשקול כמה מהם במאמר זה.

מאפיינים

ראשית, אם אנחנו מדברים על אוסילוסקופים ניידים, אז כמעט בכל המקרים מדובר במכשירים דיגיטליים. אל תצפו לדיוק מיוחד במדידת המתח, אלא לבדוק אם נוכחותם ורמתם המשוערת של אותות שונים, למדידה משוערת של רמת האדווה ובדיקת עיוותים במפלים.

כמו כל מכשיר מדידה באוסילוסקופים ישנם מספר מאפיינים, ראשית כל, בתחום התקציב, כדאי לשים לב לשני עיקרים:

• קצב הדגימה הוא מספר הדגימות שהאוסילוסקופ יכול לייצר בשנייה. במילים פשוטות, פרמטר זה משקף כמה פעמים בשנייה "המוח" של האוסילוסקופ "מודד" או, אם תרצה, "קרא" את האות מהכניסה. ככל שזה קורה לעיתים קרובות יותר, כך ניתן למדוד את התדר גבוה יותר. זה נמדד במספר הדגימות (דגימות) לשנייה, אם כי זה בדרך כלל מצוין במיליוני דגימות בשנייה. במפרט אתה יכול למצוא את הקיצור "MSa / s" - זהו זה.

• רוחב הפס זהו פס תדרים בגבול העליון שרמת האות הנמדד יורדת ב -3 dB. פרמטר זה מספר לנו על תדר האות המרבי שניתן למדוד. פרמטר זה נמדד בהרץ, או ליתר דיוק בקילו או במגהרטץ. רצוי כי רוחב הפס יהיה 3 ... פי 5 מתדר האות שנמדד על מנת לבצע מדידות ללא עיוות במשרעת.

לתצוגת אות רגילה, תדר הדגימה צריך להיות בסדר גודל (לפחות) הגדול מתדר האות שנמדד. קל להבין, פשוט התבונן באיור שלהלן. נקודות ירוקות מתארות בתנאי "קריאה" של רמת האות בתדר מסוים, והקו שמחבר ביניהם הוא מראה צורת הגל שתיבנה עליהם.

בחלק העליון יש 4 נקודות לתקופת גל הסינוס, ובחלק התחתון של הדמות יש 8 נקודות ושרטט קו ביניהן. כפי שניתן לראות, ככל שתדירות הדגימה גבוהה יותר, צורת הגל תהיה חלקה ומדויקת יותר ביחס לאות שנמדד. יש לזכור כי אוסצילוסקופים דיגיטליים יכולים להחליק (ולהחליק) את התמונה המתקבלת, ואוסצילוגרמה חלקה.

עבור אוסצילוסקופים אנלוגיים, מושג כמו "תדר דגימה" אינו קיים, כאשר היכולת למדוד אות נקבעת במידה רבה יותר על ידי רוחב הפס של המכשיר.

בהתאם לכך, אם האוסילוסקופ לא מיועד לתדר של האות שנמדד, תקבל דמיון מעוות, או עקומה בלתי מובנת שאינה נכונה לחלוטין.

כמו כן ראוי לציין כי האוסילוסקופים הם חד-ערוציים ועם מספר רב של ערוצים. בין התקציב, מודלים עם ערוצים יחידים ושני ערוצים נפוצים. מספר ערוצים מאפשרים לך להשוות אותות או לצפות במקביל במספר אותות, אשר עשויים להיות נחוצים בעת תיקון או התאמת המעגל.

מכיוון שהאוסצילוסקופ הוא מכשיר מדידה מורכב, יש לו מספר פרמטרים נוספים שעליהם תלויים דיוק המדידות והפונקציות, אך לא נזכיר אותם במאמר זה, מכיוון שנתמקד בפתרונות תקציביים לחובבנים ומתחילים.

סקירה כללית של אוסצילוסקופים תקציביים

אז נעבור לביקורות. כל הדגמים הנחשבים מופעלים על ידי מתח DC נמוך, מה שאומר שהם יכולים לעבוד הן מסוללות או מצברים, והן מאספקת חשמל עם מתח היציאה המתאים. אך קחו בחשבון שאם יש אדוות חזקות ביציאת ספק הכוח, אז במסך האוסילוסקופ תראו הרבה רעש והפרעות. לכן יש להחליק את האדווה באמצעות קבלים (גם קיבולת אלקטרוליטית גבוהה וגם קרמיקה).

אולי האוסילוסקופ הזול והפופולרי ביותר מסין הוא ערוץ יחיד 200 kHz אוסצילוסקופ DSO138. הדגם נמכר כערכת הרכבה או כמכשיר מורכב מוכן לשימוש. האפשרות הראשונה מעט זולה יותר ותהיה מעניינת לאוהדים לאסוף משהו במו ידיהם. זה עולה בערך 1000 רובל עבור הגרסה המורכבת, זה מגיע בצורת לוח מודפס עם מחברים, פקדים ותצוגה. נמצא גם בתיק שקוף (או במקרה שנמכר בנפרד.

כלול בדיקה עם תנינים בקצותיהם. בדיקה כזו, באופן עקרוני, מאפשרת לך למדוד אותות בתדר נמוך, אך אינך יכול להתחרות בבדיקות "האמיתיות" עבור אוסצילוסקופים.

יש גרסה של "DSO138 mini", ששונה רק בצורת הלוח המודפס ומיקום הפקדים. לאוסילוסקופ פלט אות מלבני לכוונון הגשושית, בתמונה למטה תוכלו לראות אותו בפינה הימנית העליונה - מגשר קטן, ודופק מלבני נמשך על הלוח.

המכשיר בנוי על בסיס בקר המיקרו ARM STM32F103C8T6 (32 סיביות מבוסס על ליבת ה- Cortex M3) ובעל המאפיינים הבאים:

• מספר הערוצים - 1;

• רוחב פס - 0-200 קילוהרץ;

• קצב דגימה 1 MSa / s;

• עכבת קלט: 1MOhm / 20pF;

• מתח כניסה מרבי: 50 וולט עם בדיקה 1: 1 ו -400 וולט, אם הגשש עם מחיצה 1:10;

• מצבי תקשורת: DC / AC / GND;

• מתח אספקה ​​- 9 וולט;

• צריכת זרם - כ- 100 mA;

• רגישות - 10 mV / div - 5 V / div ברמת דיוק של 5%;

• ADC - 12 ביטים;

• טווח טאטאות בין 10 מיקרוגרם / די.וי.די ל 500 שניות / די.וי.

• תצוגה - צבע, 2.4 אינץ 'ברזולוציה של 320x240;

• גודל PCB - 117 * 76 מ"מ.

האוסילוסקופ מודד את משרעת האות, את תדירותו ואת התקופה שלו, מחזור התפקיד, שוקל את המתח - מקסימום, מינימום, RMS. ניתן גם להגדיר על איזה חזית לסנכרן (עולה או יורד). אין בו שום פונקציית הקלטה. הרגישות מוסדרת על ידי מיקומם של שני המחוונים SEN1 ו- SEN2 - מכפיל וסדר (10 mV, 0.1V, 1V).

רוחב הפס של 200 קילו הרץ אולי אפילו נראה די מספיק, אך אל תמהר להסיק מסקנות. שימו לב ששיעור הדגימה הוא כמיליון דגימות לשנייה בלבד. זהו פי 5 מהתדר של 200 קילו הרץ, אשר מעצם הגדרתו אינו מאפשר לצלם אותות כאלה באיכות גבוהה.

אוסצילוסקופ זה מרגיש טוב בתחום הקול, כאשר הוא עובר את 20 קילו הרץ, האות מתחיל לעוות, אך עדיין נשאר לעיכול, ומעל 50-70 קילו הרץ העיוותים נעשים חזקים למדי. טאטאות של 10 מיקרומטר / דיוו גם אינן מיוחדות ומאפשרות לך לשוטט בתדרים גבוהים, מכיוון שתקופת האות עם תקופה של 100 קילוהרץ היא כבר 10 מיקרו-שניות.

כלומר, גם אם הוא יכול היה להציג בצורה מספקת את צורת הגל של האות בתדר השווה ל- 200 קילו הרץ, אז בתא אחד של ציר הקואורדינטות על המסך היו שתי תקופות. יתר על כן, האלכסון של המסך הוא 2.4 אינץ ', והרזולוציה היא 320x240 פיקסלים - גם אם תרצה, אתה לא יכול לראות את האות הזה באופן רגיל. באופן עקרוני, תוכלו "לצפות" באספקת חשמל מיתוגית פשוטה, תדר ה- PWM אינו עולה על 50-100 קילוהרץ, למטה תוכלו לראות מדוע.

באיור למעלה תוכלו לראות כיצד הוא נראה, או ליתר דיוק, כיצד מכשיר זה רואה אות מלבני בתדרים שונים, כמו גם כיצד צורת הגל משתנה בתדרים גבוהים (האות מלבני הופך לסינוס מעוות). אני מציין כי אות מלבני נחשב למורכב מאוד, ולכן הערכת התדרים בעזרתו הוגנת מאוד.

שימו לב למה שמודגש באדום. זהו מחיר החלוקה של הציר האופקי, כלומר כל תא הוא 10 מיקרו-שניות. המשמעות היא שכבר לא ניתן למתוח את האות על המסך למחקר מפורט יותר, זה מה שאמרתי לעיל. אם בכל 60 קילו הרץ יש עדיין קווי מתאר של פולסים מלבניים, אז ב 100, וביתר שאת ב 200 קילו הרץ, כבר לא ברור מה.

אף על פי כן, מאפיינים כאלה הם לכל הפחות, אך ניתן להשתמש בהם אפילו בתיקון ציוד מחשב, למשל מחשבים ניידים, ככותבי הסרטונים הבאים.

ישנם מספר דגמים שבמידה מסוימת הם המשך הגיוני ל- DSO138, אך נבדלים זה מזה במראה ובפריסה, כך DSO150 עבור 1700 רובל, בערכה שכבר קיימת בדיקה טובה עם מחיצה (תמונה למעלה) חוזרת באופן פונקציונלי על המכשיר הקודם, אך כלפי חוץ הוא כבר אטרקטיבי יותר ונראה כמו מכשיר מוגמר. הוא נשלט לא באמצעות סט סליידרים, כמו במקרה הקודם, אלא עם 4 כפתורים ומקודד. לא נצפים הבדלים נוספים, כך שלא נתעכב על זה.

DSO188 - אוסצילוסקופ מתקדם יותר 1 מגהרץ, אך כמו שקודם לכן אין זיכרון וערוץ יחיד. עלותו היא 1600-1900 רובל. קומפקטי (קצת יותר מתיבת גפרורים) ונייד, מכיוון שהוא כבר מופעל על ידי סוללה - אינכם צריכים לדאוג לנושאים של בידוד גלווני עם המכשירים בהם מתבצעות המדידות. התיק מורכב מלוחות טקסטוליט, אך פני הצד אינם מוגנים מחפצים זרים ולחות.

משתמשים בבדיקות עם מחברי MMCX, בקודמים היו מחברי BNC סטנדרטיים. זו אינה בעיה מכיוון שהיא בדרך כלל מגיעה עם מתאם MMCX-BNC. הבדיקה נמצאת בערכה, כמו בדגם הראשון - עם שני תנינים וללא מחלק.

המאפיינים הטכניים שלו מעט עדיפים על האפשרויות הקודמות:

• מספר הערוצים - 1;

• רוחב פס - 0-1 מגהרץ;

• קצב דגימה 5 מגה / שניות;

• ADC - 12 ביטים;

• עכבת קלט: 1MOhm;

• מתח כניסה מרבי: 40 וולט עם בדיקה 1: 1 ו 800 וולט, אם הגשש עם מחלק של 1:10;

• מקור חשמל - סוללה מובנית של 230 מיליאמפר / שעה;

• רגישות - 50 mV / div - 200 V / div;

• לטאטא טווח בין 2 מיקרומטר / דיווחה ל -100 ms / div;

• תצוגה - צבע, 1.8 אינץ 'ברזולוציה של 320x240;

• מידות מכשיר - 57 * 34 * 11 מ"מ.

הגיוני שאסור לקוות למדוד אותות בתדר של 1 מגהרץ, עם זאת, תדר דגימה של 5 מיליון בחירות לשנייה יאפשר למדוד בקלות אותות במהירות 300-500 קילוהרץ, וזה כבר מספיק לתיקון וכל התאמה של רוב ספקי הכוח המיתוגיים. מכשיר זה אינו מתאים לכוונון עדין ולבדיקות מעבדה.

יש פונקציה שימושית "הקפאת מסגרת". באופן כללי, קבוצת הפרמטרים המוצגת על המסך (תדר, מתח וכו ') תואמת את הדגמים הקודמים. להלן סרטון עם סקירה ובדיקה של מודל זה. בנוסף, הסרטון הזה יעניין אתכם אם אינכם יודעים איזה רוחב פס וקצב הדגימה אתם צריכים, המחבר מדבר על כך בפירוט.

עבור 1600 רובל זה פחות נוח (בגלל הממדים, אבל זה עניין של טעם), אבל אוסילוסקופ פונקציונלי יותר מאותו DSO150 או 138.

אם האמור לעיל הם כמה דגמים ישנים למדי, אז אפשר לקרוא לזה הבא אחרי כתיבתם חידוש. זה כן 100 מגהרץ אוסצילוסקופ Fnirsi 5012hזה עולה בערך 4600 רובל. זה חד-ערוצי, המחברים לבדיקות הם אוניברסליים - BNC, והמכשיר עצמו פועל על סוללה בהספק של עד 5000 מיליאמפר / שעה (לפי מקורות אחרים - 3000 מיליאמפר / שעה, זה עשוי להיות תלוי בתצורה או בתיקון). מגיע להשלים עם בדיקה P6100 עם מחיצה בגודל 10X ורוחב פס של עד 100 מגהרץ.

מארז המכשיר הוא פלסטיק במארז סיליקון צהוב, המספק לפחות הגנה מסוימת מפני נזק.

מפרט:

• מספר הערוצים - 1;

• רוחב פס - 100 מגהרץ;

• קצב דגימה 500 MSa / s;

• ADC - 12 ביטים;

• עכבת קלט: 1MOhm / 25pF;

• מצבי תקשורת: AC / DC;

• מצב הפעלה: יחיד, רגיל, אוטומטי;

• סוגי טריגרים: פריצה עולה / יורד;

• מדידות סמן: משרעת, זמן;

• מתח כניסה מרבי: 80 וולט עם בדיקה 1: 1 ו 800 וולט, אם הגשש עם מחיצה 1:10;

• מקור כוח - סוללה מובנית של 5000 מיליאמפר / שעה;

• רגישות - 50 mV / div - 200 V / div;

• טווח טאטאות בין 6 ns / div ל- 50 s / div;

• תצוגה - צבע, 2.4 אינץ 'ברזולוציה של 320x240;

• מידות: 114 x 74 x 33 מ"מ, משקל: 300 גר '.

אוסצילוסקופ כזה הוא פיתרון לא יקר יחסית לסדנה, במציאות הוא יכול למדוד אותות עם תדר של 20-30 מגהרץ (ומעלה - אבל יהיה עיוות יותר), שהם כמה סדרי גודל יותר מהדגם הקודם בסקירה.

אם הגשש נמצא עם מחלק, אז אוסצילוסקופ כזה מספיק לרוב המשימות בבית מלאכה לתיקון אלקטרוניקה, שעבורו זה אולי לא מספיק, זה חובבי תחנות הרדיו. בזכות הסוללה המובנית, תוכלו להשתמש בה אם לעיתים קרובות אתם צריכים לעבוד על הכביש.

אגב, מאותו יצרן ישנם דגמים נוספים של אוסצילוסקופים שהם זולים יותר, למשל FNIRSI PRO עם רוחב פס של 5 מגהרץ ותדר דגימה של 20 מיליון דגימות. אבל זה לא הרבה יותר זול, כלומר 2500-2600 רובל, כך שאין שום טעם מיוחד בחיסכון כזה.

למעשה, הדגם טוב מאוד, אך ישנם כמה חסרונות:

• אין פלט עם אות כיול (דרוש להתאמת הגשש);

• ערוץ אחד בלבד (אם כי נוכחותם של שני ערוצים אינה קריטית עבור כולם);

• אין קישוריות למחשב.

להלן סרטון בו הם משווים:

JINHAN JDS2022A - זהו אוסצילוסקופ דו-ערוצי עם פס מעבר פנימה 20 מגהרץ, עלותו היא בטווח של 8000-9000 רובל. מכשיר זה נראה כמו מולטימטר, גדול מקודמו. הוא מופעל על ידי סוללות להחלפה מסוג 18650. זה נוח יותר מהסוללה המובנית, מכיוון שעבודה מחוץ לסדנה, אם הן פרוקות, תוכלו להחליף אותן במהירות ולהמשיך לעבוד. ניתן גם לטעון באמצעות מחבר מיקרו-USB רגיל, כלומר מבלי להוציא את הסוללות מהמחבר.

מפרט:

• מספר הערוצים - 2;

• רוחב פס - 20 מגהרץ;

• קצב דגימה 200 MSa / s;

• ADC - 8 ביטים;

• עכבת קלט: 1MOhm / 25pF;

• מצבי תקשורת: AC / DC;

• מצב הפעלה: יחיד, רגיל, אוטומטי;

• סוגי טריגרים: פריצה עולה / יורד; 

• מתח כניסה מרבי: 40 וולט עם בדיקה 1: 1 ו -400 וולט; אם הגשש עם מחלק של 1:10; 2000 וולט, אם הגשושית היא 1: 100;

• ספק כוח - 2 סוללות 18650 הניתנות להחלפה (כלול, אך יתכן שזה לא - זה תלוי במוכר);

• רגישות - 10 mV / div - 5 V / div (אם הבדיקה היא 1: 1, אם יש מחלק, הכפל בגורם החלוקה);

• טווח טאטאות בין 10 ns / div ל- 5 s / div;

• תצוגה - צבע, 3.2 אינץ 'ברזולוציה של 320x240;

• מידות: 19.5 ס"מ * 9.5 ס"מ 3.7 ס"מ.

מצב מוזר מאוד עם סוללות - ישנם 2 מחברים עבורם, אך 1 מחובר למעגל כאשר בעת פריקת הראשון, יש להחליף ביניהם עם השני.

בשעה JINHAN JDS2022A התצוגה הגדולה ביותר מבין המתחרות מסקירה זו, כך שהיא תהיה נוחה יותר לעבודה בשטח וגם בסדנה הביתית. זה יכול למדוד רק את המשרעת ואת מתח השיא ואת התדר של האות שנמדד, אבל ישנם מצבים המאפשרים לבצע פונקציות מתמטיות עם האותות הנמדדים בערוצים שונים, למשל, לתאר את דמויות הליסג'וס. בדיקות אמיתיות מראות שהוא מציג בביטחון אות מלבני בתדרים של עד 5 מגה הרץ, עיוותים די חזקים ב 10 מגה הרץ, אך באופן כללי ניתן לראות את נוכחות האות.

למכשיר זה גם אין פלט כיול, וזה לא נוח כשאתה עובד על הכביש - אתה צריך לקחת איתך גנרטור. זהו אוסצילוסקופ נוח ואיכותי, והמראה שלו כבר לא דומה לצעצוע.אך ראוי לציין כי רוחב הפס עדיין נמוך מאשר ב- Fnirsi, אך הוא עולה כמעט פי 2 יותר, אך הוא דו-ערוצי.

אחת התכונות המעניינות היא היכולת לשמור תמונה מהמסך. הזיכרון יכול לאחסן עד 6 צילומי מסך שניתן להוריד למחשב באמצעות מיקרו-USB.

תוכלו לצפות בסקירה כללית יותר מפורטת של המכשיר בסרטון שלהלן:

קיימת גרסה חד ערוצית של מכשיר זה, כמו גם ערוץ דו-ערוצי (אנלוגי וערוץ דיגיטלי אחד) עם מחולל אותות - JDS2023 תמורת 7500-8000 רובל ודגמים רבים אחרים, שההבדלים העיקריים שבהם אתה רואה בטבלה שלהלן.

מסקנה

סקרנו כמה דגמים פופולריים של אוסצילוסקופים סיניים. ישנם מכשירים אחרים הדומים מבחינת המאפיינים והמחיר, אך אין הגיון בהחלט להביא כל אחד מהם באופן מוחלט. מטרת מאמר זה הייתה להראות לאילו דגמים יש לשים לב בבחירת האוסילוסקופ הראשון למאסטר מתחיל.

שני הדגמים הראשונים בסקירה - תקציביים ולא פונקציונליים מדי, שני האחרונים - מכסים את מרבית צרכי החובבים והתיקונים. אי אפשר לומר באופן ספציפי מה עדיף, אבל באופן אישי אני אוהב את פניני בגלל היכולת למדוד תדרים גבוהים יחסית.

אם אתה זקוק לתדרים גבוהים אפילו יותר, אך אין סכום כסף נחוץ, התבונן באוסילוסקופים אנלוגיים סובייטיים. כן, אין להם את היכולות של דגמים דיגיטליים, כמו הקלטת אות או אפשרות למדידת סמן של אות בנקודה נתונה, אך הם זולים בהרבה מדגמים דיגיטליים עם טווח תדרים דומה.

היתרון הבלתי מעורער של אוסצילוסקופים ניידים הוא היכולת להיות מופעלת באמצעות סוללה, מה שאומר שלא יכול להיות חיבור גלווני לרשת, כך שלא תשרפו את המכשיר ולא תדהמו אם תיכנסו למתח החשמל כשאתם מבצעים מדידות.

מה ניתן לעשות בעזרת אוסצילוסקופ

ביצוע מדידת אוסצילוסקופ