Простой самодельный осциллограф из смартфона

Хороший осциллограф относится к слишком дорогому оборудованию для обычного радиолюбителя, для которого пайка микросхем и ремонт электроники является только хобби. При необходимости наблюдения за электрическими сигналами без получения сверх точных результатов вполне возможно обойтись самодельным устройством. Такой осциллограф подключается к экрану смартфона и работать под управлением специального бесплатного приложения. Его изготовление обойдется недорого и займет всего пару часов, с учетом сбора материалов.

Материалы:

• штекер 3,5 мм от наушников;
  
• провода;
  
• термоусадка;
  
• стабилитрон 2,2В;
  
• резистор 2,2К;
  
• резистор 1К;
  
• тестовая клипса;
  
• корпус от маркера;
  
• мебельный гвоздик.

Сборка осциллографа

На рисунке представлена схема простейшего осциллографа — щупа для смартфона, которую необходимо повторить. Очень важно использовать резисторы с такой же цветовой маркировкой, как в примере, поскольку это позволит получить от устройства максимум чувствительности и точности.

Сборку следует начать с подготовки штекера мини-джек 3,5 мм от наушников. С него срезается пластиковая часть, после чего припаиваются 2 проводка как показано в схеме осциллографа.

Припаянные провода необходимо дополнительно закрепить и изолировать. Для этого будет достаточно применить 2 слоя термоусадочной трубки.


Далее к шляпке маленького мебельного гвоздика необходимо припаять одножильный провод.


Место пайки сверху изолируется термоусадкой. Гвоздик будет выполнять функцию плюсового электрода.

Провод с гвоздиком заводится в корпус маркера с удаленным стержнем. В результате электрод должен заменить пишущий наконечник фломастера. Также нужно завести проводок от разъема 3,5 мм в пробитое отверстие в заднем колпачке маркера.


Далее необходимо соединить параллельно и спаять стабилитрон с резистором 1К. К ним согласно схеме прибора припаивается резистор 2,2К.

В корпусе маркера ближе к пишущей части делается боковое отверстие. В него продевается отдельный провод, второй конец которого выходит из задней части фломастера.

К выведенному проводку припаивается стабилитрон с резистором 1К. Также к ним нужно присоединить жилу питания от разъема 3,5 мм. Важно соблюсти полярность, как на схеме. Вторая жила от мини-джека паяется к резистору 2,2К.


Провод с гвоздиком нужно подсоединить к оставшемуся концу резистора 2,2 К. Все соединения защищаются термоусадкой. После этого резисторы и стабилитрон необходимо спрятать в корпусе маркера, закрыв его задним колпачком.

На выходящий сбоку маркера провод, присоединенный к резистору 1К и стабилитрону нужно припаять тестовую клипсу.

После этого аппаратная часть устройства полностью готова.

Далее нужно установить на смартфон приложение Oscilloscope Pro 2. Осциллограф подключается к телефону и может использоваться по предназначению под управлением данной программы. Его тестовая клипса используется как масса, а электрод из гвоздика на маркере является плюсом. Приложение в связке с самодельным устройством позволяет настраивать пороги срабатывания, просматривать форму сигнала на дисплее и многое другое.

Смотрите видео

Осциллограф из планшета своими руками

Технологии не стоят на месте, и угнаться за ними не всегда просто. Появляются новинки, в которых хотелось бы разобраться более детально. Особенно это касается разнообразных электронных конструкторов, позволяющих собирать практически любое простое устройство пошагово. Сейчас в их числе и платы Ардуино со своими клонами, и китайские микропроцессорные компьютеры, и готовые решения, идущие уже с программным обеспечением на борту.

Однако для работы со всем вышеперечисленным спектром интересных новинок, равно как и для ремонта цифровой техники, требуется дорогостоящий высокоточный инструмент. Среди такого оборудования — и осциллограф, позволяющий считывать частотные показания и проводить диагностику. Зачастую его стоимость довольно высока, и начинающие экспериментаторы не могут позволить себе такую дорогостоящую покупку. Тут на помощь приходит решение, которое появилось на многих радиолюбительских форумах почти сразу после появления планшетов на системе Андроид. Его суть заключается в том, чтобы с минимальными затратами изготовить осциллограф из планшета, не внося при этом в свой гаджет никаких доработок либо модификаций, а также исключая риски его повреждения.

Что такое осциллограф

Осциллограф — как прибор для измерения и отслеживания частотных колебаний в электрической сети — известен с середины прошлого века. Данными приборами комплектуются все учебные и профессиональные лаборатории, поскольку обнаружить некоторые неисправности или произвести точную настройку оборудования можно только лишь с его помощью. Он может выводить информацию как на экран, так и на бумажную ленту. Показания позволяют увидеть форму сигнала, рассчитать его частоту и интенсивность, а в результате определить источник его появления. Современные осциллографы позволяют рисовать трехмерные цветные частотные графики. Мы же сегодня остановимся на простом варианте стандартного двухканального осциллографа и реализуем его с помощью приставки к смартфону или планшету и соответствующего программного обеспечения.

Самый простой вариант создания карманного осциллографа

Если замеряемая частота находится в диапазоне слышимых человеческим ухом частот, а уровень сигнала не превышает стандартный микрофонный, то собрать осциллограф из планшета на «Андроид» своими руками можно без каких бы то ни было дополнительных модулей. Для этого достаточно разобрать любую гарнитуру, на которой должен обязательно присутствовать микрофон. Если подходящей гарнитуры нет, то потребуется купить звуковой штекер 3,5 мм обязательно с четырьмя контактами. Перед припаиванием щупов уточните распиновку разъема вашего гаджета, ведь их бывает два вида. Щупы необходимо подключить к пинам, соответствующим подключению микрофона на вашем устройстве.

Далее следует загрузить из «Маркета» программное обеспечение, способное замерять частоту на микрофонном входе и рисовать график на основе полученного сигнала. Таких вариантов довольно много. Поэтому при желании будет из чего выбрать. Как и говорилось ранее, не потребовалась переделка планшета. Осциллограф будет готов сразу же после калибровки приложения.

Плюсы и минусы вышеприведенной схемы

К плюсам такого решения однозначно можно отнести простоту и дешевизну сборки. Старая гарнитура или один новый разъем практически ничего не стоят, а времени потребуется всего несколько минут.

Но у этой схемы есть ряд существенных недостатков, а именно:

• Малый диапазон измеряемых частот (в зависимости от качества звукового тракта гаджета колеблется в пределах от 30 Гц до 15 кГц).
• Отсутствие защиты планшета или смартфона (при случайном подключении щупов к участкам схемы с повышенным напряжением можно в лучшем случае сжечь микросхему, отвечающую за обработку аудиосигнала на вашем гаджете, а в худшем – полностью вывести из строя ваш смартфон или планшет).
• На очень дешевых устройствах присутствует значительная погрешность в измерении сигнала, достигающая 10-15 процентов. Для точной настройки оборудования такая цифра недопустима.

Реализация защиты, экранирования сигнала и снижения погрешности

Для того чтобы частично защитить свое устройство от возможного выхода из строя, а также стабилизировать сигнал и расширить диапазон входных напряжений, может использоваться схема простого осциллографа для планшета, которая уже долгое время успешно применяется для сборки приборов для компьютера. В ней применяются дешевые компоненты, среди которых стабилитроны КС119А и два резистора на 10 и 100 кОм. Стабилитроны и первый резистор подключаются параллельно, а второй, более мощный, резистор используется на входе схемы, чтобы расширить максимально возможный диапазон напряжений. В результате пропадает большое количество помех, а напряжение повышается до 12 В.

Само собой, следует учитывать, что осциллограф из планшета работает в первую очередь со звуковыми импульсами. Поэтому стоит позаботиться о качественном экранировании как самой схемы, так и щупов. При желании подробную инструкцию по сборке данной схемы можно найти на одном из тематических форумов.

Программное обеспечение

Для работы с подобной схемой требуется программа, способная рисовать графики на основании входящего звукового сигнала. Найти ее в «Маркете» несложно, вариантов много. Почти все они предполагают дополнительную калибровку, поэтому можно добиться максимально возможной точности, и сделать профессиональный осциллограф из планшета. В остальном данные программы выполняют по сути одну и ту же задачу, поэтому окончательный выбор зависит от требуемого функционала и удобства использования.

Самодельная приставка с Bluetooth-модулем

Если же требуется более широкий диапазон частот, то приведенным выше вариантом ограничиться не получится. Тут на помощь приходит новый вариант – отдельный гаджет, представляющий собой приставку с аналогово-цифровым преобразователем, обеспечивающий передачу сигнала в цифровом виде. Аудиотракт смартфона или планшета в данном случае уже не задействуется, а значит, можно достигнуть более высокой точности измерений. По сути, на этом этапе они представляют собой только портативный дисплей, а вся информация собирается уже отдельным устройством.

Собрать осциллограф из планшета на «Андроид» с беспроводным модулем можно самому. В сети есть пример, когда похожее устройство еще в 2010 году реализовывалось с помощью двухканального аналогово-цифрового преобразователя, созданного на базе микроконтроллера PIC33FJ16GS504, а в качестве передатчика сигнала служил Bluetooth-модуль LMX9838. Устройство получилось довольно функциональным, но сложным в сборке, поэтому для новичков его сделать будет непосильной задачей. Но, при желании, найти подобный проект на тех же радиолюбительских форумах не проблема.

Готовые варианты приставок с Bluetooth

Инженеры не дремлют, и, кроме кустарных поделок, в магазинах появляется все больше приставок, выполняющих функцию осциллографа и передающих сигнал через Bluetooth-канал на смартфон или планшет. Осциллограф-приставка к планшету, подключаемая посредством Bluetooth, зачастую имеет следующие основные характеристики:

• Предел измеряемой частоты: 1МГц.
• Напряжение на щупе: до 10 В.
• Радиус действия: около 10 м.

Этих характеристик вполне достаточно для бытового применения, и все же в профессиональной деятельности иногда возникают случаи, когда и этого диапазона катастрофически не хватает, а реализовать больший с медлительным протоколом Bluetooth попросту нереально. Какой же выход может быть в этой ситуации?

Осциллографы-приставки с передачей данных по Wi-Fi

Данный вариант передачи данных существенно расширяет возможности измерительного устройства. Сейчас рынок осциллографов с таким видом обмена информацией между приставкой и планшетом набирает обороты ввиду своей востребованности. Такие осциллографы практически не уступают профессиональным, поскольку без задержки передают измеряемую информацию на планшет, который тут же выводит ее в виде графика на экран.

Управление осуществляется через простые, интуитивно понятные меню, которые копируют настроечные элементы обычных лабораторных устройств. Кроме того, подобное оборудование позволяет записывать или транслировать в режиме реального времени все происходящее на экране, что может стать незаменимым подспорьем, если нужно попросить совета у более опытного мастера, находящегося в другом месте.

Характеристики осциллографа для ремонта планшетов в виде приставки с Wi-Fi подключением вырастают в несколько раз, по сравнению с предыдущими вариантами. Подобные осциллографы имеют диапазон измерения до 50 МГц, при этом их можно модифицировать посредством разнообразных переходников. Зачастую в них установлены аккумуляторы для автономного питания, с целью максимально разгрузить рабочее место от ненужных проводов.

Самодельные варианты современных приставок-осциллографов

Само собой, на форумах наблюдается всплеск разнообразных идей, с помощью которых энтузиасты пытаются осуществить свою давнюю мечту – самостоятельно собрать осциллограф из планшета на «Андроид» с Wi-Fi-каналом. Одни модели получаются удачными, другие нет. Тут уже остается вам решать, попытать ли тоже счастья и сэкономить несколько долларов, собрав прибор самостоятельно, или же приобрести готовый вариант. Если не уверены в своих силах, то лучше не рисковать, чтобы потом не сожалеть о потраченных впустую средствах.

В противном случае – добро пожаловать в одно из сообществ радиолюбителей, в котором вам смогут дать дельный совет. Возможно, впоследствии именно по вашей схеме новички будут собирать свой первый в жизни осциллограф.

Программное обеспечение для приставок

Зачастую вместе с покупными осциллографами-приставками поставляется диск с программой, которую можно установить на свой планшет или смартфон. Если такого диска в комплекте нет, то внимательно изучите инструкцию к устройству – скорее всего, в ней есть названия программ, совместимых с приставкой и находящихся в магазине приложений.

Также некоторые из подобных приборов могут работать не только с устройствами под управлением операционной системы «Андроид», но также и с более дорогими «яблочными» девайсам. В таком случае программа будет однозначно находиться в AppStore, поскольку другой вариант установки не предусмотрен. Сделав осциллограф из планшета, не забудьте проверить точность показаний и, при необходимости, откалибровать прибор.

USB-осциллографы

Если у вас нет портативного устройства вроде планшета, но имеется ноутбук или компьютер, не стоит расстраиваться. Из них также можно сделать прекрасный измерительный прибор. Самым простым вариантом будет подключение щупов к микрофонному входу компьютера по такому же принципу, как описывалось в начале статьи.

Однако, учитывая его ограничения, этот вариант подойдет далеко не всем. В таком случае может использоваться USB-осциллограф, который обеспечит такие же характеристики, как и приставка с передачей сигнала по Wi-Fi. Стоит отметить, что такие приборы иногда работают с некоторыми планшетами, которые поддерживают технологию подключения внешних устройств OTG. Само собой, ЮСБ-осциллограф также пытаются сделать самостоятельно, причем довольно успешно. По крайней мере, именно этой поделке посвящено большое количество тем на форумах.

Осциллограф из планшета на андроид своими руками

Virtins Pocket Instrument
версия 1.0

Описание:
Virtins Pocket Oscilloscope — электронный осциллограф, способный работать в реальном времени. Реализованы довольно сложные алгоритмы по обеспечению отсутствия потерь информации при сборе данных. Поддерживает масштабирование, скроллинг, специальная адаптация под небольшие экраны КПК.

Можно соорудить для него щуп с разъемом как у проводной гарнитуры, микрофонный контакт через делитель использовать для снятия сигнала, а контакт наушника для генератора сигналов используя заранее подготовленые звуковые файлы с тем или иным диапазоном частот.
(Все эксперименты неквалифицированными изобретателями могут повредить ваши КПК)
Незаменимый помощник электронщика!

Virtins Pocket Spectrum Analyzer — анализатор спектра сигналов для Pocket PC КПК. Состоит из осциллографа и анализатора спектра (в реальном времени). Применяется специальный подход для полного захвата входных данных без потерь. Предусмотрено масштабирование и скроллинг изображения для максимально удобного просмотра рузультирующих графиков. Есть функции сложения и вычитания сигналов, фигуры Лиссажу, запись переходных процессов, отображение спектра среднеквадратичных амплитуд, отображение коэффициентов взаимной корреляции и т.д.

Virtins Pocket Signal Generator — генератор сигналов для Pocket PC КПК. Предлагает большой набор функций сигналов, случайные сигналы, белый шум, розовый шум, качающиеся частоты и т.д. В комплекте имеется также встроенный осциллограф (не работающий в реальном времени) для оценки формы и параметров сигнала.

Скачать:
Версия 1.0: img-2332-PocketINS.rar ( 241,3 КБ )
Вакцина для Версии 1.0 с аннотацией: InsPro.rar ( 11,13 КБ )

Сообщение отредактировал kzvs — 23.12.09, 19:16

:rofl: Хоть что-нибудь поменять — нужно сначала выключить анализатор кнопочкой с зелененьким кружком и меняй чаво пожелается.

Добавлено 28.11.2008, 11:14:

Всем добрый день.

В принципе, нет ни чего не выполнимого, надо сделать преобразователь
напряжение — частота, такое можно реализовать даже в аналоговой схемотехнике
и не очень сложно, но вот точность преобразования .

С уважением, Андрей.

Смотря на чем делать, я где-то в Радио встречал схемку с погрешностью

1%, и не оч сложную.

2Всем
Поскольку идёт куча ламерских вопросов
1) перепаивать и лезть внутрь КПК НЕ НАДО.
2) Таких же прог полно и под ББ!
3) В качестве АЦП (вход) пользуется микрофон (вход микрофона) чувствительность у него (входа) дикая — единицы милливольт, так что спалить вход даже батарейкой можно запросто! Не забываем, что на входе может стоять емкость, а эт значит что постоянные U мы мерить не сможем (но чтоб спалить вполне мож хватить пререходного процесса заряд/разряд).
Выход на микрофон может быть реализован как на 4-м пине на 3.5мм джеке (куда наушники подключаем), так и на системном разъеме. На луксах он на 4-м пине. При втыкании 3-х пинового — мик отключается, при втыкании 4-х пинового с нагрузкой на канале R>0 по идее должен вкл внешний мик, а внутр подисаблить, но это надо проверять.
4) В кач ЦАП-а (выход) юзается динамик (телефон, матюгальник. ) выход на уши. Напруги там разные (ок 1В +/- 0.5). Спалить в принципе тож можно (если подать туда U) но сложнее (защита от КЗ может(но не обязана) быть). Сигнал можно снимать как с выхода на уши так и с системного разъема, если он там есть конечно. Напр у LOOX720 это пины 20-22, но при этом надо еще на выв 24 землю посадить.

5) сама идейка такого осциллографа в принципе неплоха, и им вполне можно лезть даж в розетку и телек, НО с отлаженными делителями U. . В больших (заводских) осциллографах чувств. тож измеряется миливольтами (даже микро), а в розетку можно сувать из-за наличия ЧАСТОТНОНЕЗАВИСИМЫХ делителей.
6) Что касаемо «проще и дешевле с собой мультик взять». Если в схемотехнике ламер — мож и да. Если нужно тока U 0

50-1000Гц тож да. А вот нормально напругу выше 10кГц, да еще и не синус вы не замериете. Ну а чем отличается «глаз»(осциллограф) от мультика при ремонте я думаю знающим людям грить не надо. +Геннератор +СВИП + Изм АЧХ.

7) Если ездить часто — оно себя оправдывает. Всю эту приблуду я думаю можно вполне разместить на платке размером с КПК (а то и меньше), а если делать из совдеп-деталей (или из того, «что завалялось») то цена будет минимум.
Сам не делал — не было острой нужды да и со временем напряг.

8) Вродь в Радио упоминались подобные софт-приборы, мож там и схемки преобразователей есть.

9) Если кому интересно есть статья в Радио 2007, 11 (27,28) и доп. 2008, 8, (42) «Сотовый телефон — вольтметр и осциллограф»

Сообщение отредактировал cupuyc — 08.03.09, 13:40

Всем здоровья.
Немножко на около автомобильную тематику )) и паяльник.
А то всё кожа, мангалы …(ничего личного:) теперь харда чутка !

Жутко мне захотелось посмотреть сигналы с моих хонда-трамблёров. А осциллографа в хозяйстве нема … Особенно захотелось после того как один мой товарищ хондавод поменял свой трамблёр и сказал шо машина повалила ))) Ну думаю нужно посмотреть чего ж она не валила на старом)

Полазив по нету я понял, что можно купить китай-осциллограф за 30$-40$ или что-то получше и дороже, а можно использовать андроид девайс ) Что я и сделал.

Идея проста — использовать микрофонный вход как приёмник сигнала, всё остальное в телефоне уже есть также есть и софт в изобилии.
Т.к. на микрофонном входе сигнал ограничен 3,7 вольтами, а с трамблёра импульсы 12В, нужно сделать делитель напряжения и
конденсатор для отсеивания постоянной составляющей и ФСЁ !

Нашёл в сарае платку от какого-то телевизора наколупал резисторов и ёмкостей чутка. Померил сопротивления, выбрал 2 подходящих один 5кОм второй 1,46кОм, чтобы понизить входную напругу до 2,7 Вольт.

Нашёл нерабочие наушники (главное чтобы миниджек был 4-х пиновым) т.е. с микрофонным контактом. Прям подписаны у меня оказались.

Очень давно хотел купить осциллограф, но финансовая сторона всегда подводила.
Бюджетное решение нашёл недавно в инете.

Для этого предлагалось использовать домашний компьютер (его звуковую карту) и собрать простую схему состоящую из двух стабилитронов КС119А, сопротивления в 10 кОм, соединённого параллельно, микрофонного выхода звуковой карты и 100 кОм сопротивления на входе для сигналов до 12 В и программа Avangard.
Я же для своего осциллографа использовал планшет на андроиде.
Увеличил входное напряжение до 100 в путём увеличения номинала входного сопротивления до 500 кОм .
Вот и формула.

С платой не стал заморачиваться, так как элементов в этой схеме мало.

Как корпус использовал старый пас кросс.

На выходе использовал джек 3,5мм с 4 мя контактами.

Припаивать нужно к самому верхнему контакту, он служит для микрофона, и самый нижний, он служит общей массой для всей схемы.
На входе на массовом проводе припаял крокодил, а на проводе выходного сигнала — щуп.
Для проверки работоспособности использовал генератор сигналов с телефона и усилитель, на котором измерял искажения при повышении уровня геина.
Вот собственно видео этого процесса.

По тестам этого прибора могу сказать одно, что точным он не является. В программном обеспечении нельзя определить величину сигнала (напряжение), частоту можно определять по настройкам времени сигнала и клеткам на экране.
Еще данный прибор работает плохо с низкочастотными сигналами до 30 Гц и высокими выше 15000 Гц.
Так что данный прибор можно использовать только для определения искажений и примерной частоты сигнала.

Обзор лучшего USB осциллографа-приставки для смартфона Hantek 6022BE

Всем привет!
Небольшой обзор на осциллограф USB-приставку от Hantek.
Модель 6022BE на два канала с полосой 20МГц (до 48 Мвыб./с), и с поддержкой USB-OTG.
Осциллографом можно пользоваться как в качестве USB приставки для компьютера, так и в качестве портативного осциллографа (для смартфона/планшета на Android), что очень удобно.
Под катом описание, небольшое рассуждение об особенностях (ограничениях) модели и ссылки на программное обеспечение.

Итак, герой сегодняшнего обзора — USB осциллограф Hantek 6022BE PC Based Digital Storage Oscilloscope (DSO) with 20MHz Bandwidth 48MSa/s

Это весьма бюджетная модель двухканального 20МГц-ового осциллографа-USB-приставки.

Выделю сразу несколько особенностей модели, которые могут повлиять на выбор:
1) Зависимость полосы пропускания от выбранного (текущего) значения вольт/деление.
2) Максимальный диапазон входящего сигнала без делителя от -4.5 до +4.5 вольта.
При превышении сигнал будет не просто обрезан, а перевернут и показан в отражении. Также есть индикация превышения сигнала на входе (светодиод).
С делителем 1:10 диапазон входящего сигнала от -35 до +35 вольт.
3) Отсутствует «закрытый вход» (AC coupling).
Т.е. постоянная составляющая всегда будет на входе.
На самом деле эта проблема устраняется самостоятельно ( дополнительно можно установить конденсатор на вход, на щуп).
4) Официальное программное обеспечение неудобное и ограниченое.
Но! Существует программное обеспечение от независимых разработчиков с расширенными функциями, в том числе для Android и Linux.
5) Отсутствует внешняя синхронизация. Объем памяти зависит от выбранного значения время/деление и не устанавливается вручную. Осциллограф измеряет сигнал, накапливает данные и отправляет пакет по USB. Вот время отправки могут быть «замирания» и пропуски измерений (пропуски триггеров).

Характеристики Hantek 6022BE

Комплект поставки:

1 * Oscilloscope
1 * USB Cable
1 * CD
2 * Probes
1 * User Manual (English)

Посылка, комплект, осциллограф.

Тут все как обычно. Получил почтой с треком, по времени почти 4 недели. Не быстро.
Размер коробки примерно 25 х 20 х 10 см

Масса почти 800 г.

Внутри коробка одна коробка, фирменная Hantek

Упаковка универсальная для нескольких моделей. Присутствует «птичка» напротив модели «Hantek 6022BE»

На коробке приведен перечень основных измерительных функций.

Комплект устройства на фотографии. Осциллограф в антистатическом пакете, комплект щупов также в отдельном пакете.

Присутствует диск и инструкция

В комплекте есть USB провод Y-типа для синхронизации и питания устройства.

Дополнительная информация — инструкция

Инструкция на щупы

Комплект щупов. Комплект хороший, два щупа с крючками, дополнительно есть цветные колечки для маркировки.

Осциллограф в пакете. Все серьезно))))

Внутри присутствуют пара пакетиков силикагеля.

Размеры примерно 20 х 10 х 3 см ( без учета резиновых накладок), масса около 300 г.

Наклейка с моделью и основными характеристиками.

Внешний вид Hantek 6022BE

Входы на панели. Слева пара BNC гнезд, это каналы Ch2 и Ch3 соответственно. справа контакты калибровочного генератора. Не забудьте выполнить калибровку щупов перед использованием!

BNC гнезда входных каналов. Слева от Ch2 под наклейкой есть лампочка-индикатор (зеленое-красное) работы.

Калибровка и земля. На клеммы выводится тестовый сигнал встроенного генератора 1 кГц, с помощью которого и какой-то матери специальной отвертки из комплекта щупов можно произвести компенсацию для выравнивания сигнала.

Интерфейс USBXI(TM). Фирменный Хантековский. Я так и не использовал его. Он нужен для объединения нескольких приборов Hantek.

Резиновые накладки снимаются. Они нужны для защиты от ударов и вибраций при использовании осциллографа в качестве портативного. Я обычно их снимаю. Хотя и с ними тоже удобно — не скользит по столу.

Работа с осциллографам простая, доступна даже начинающим радиогубителям радиолюбителям.

Для начала скачайте программное обеспечение, драйверы и установите это все.
Установка драйверов не должно вызывать каких либо вопросов. Ссылки на ПО и драйверы есть в конце обзора.

Проверяем, что устройство установлено в системе.

Осциллограммы и скриншоты.

Программное обеспечение для осциллографа поддерживает операционные системы: Windows 7, Windows NT, Windows XP ,VISTA, альтернативные — еще и Android/Linux.
Рекомендую попробовать все доступные варианты ПО и выбрать удобное. Я использую альтернативную версию для Win, но в последнее время склоняюсь купить полную для Android (удобнее).
В ПО отмечу также доступную математику: Invert, Addition, Subtraction, Multiplication, Division
Еще из особенностей: ПО поддерживает функцию FFT (спектроанализатор). Но эта функция не везде доступна. Например, для Android она поддерживается только в платной версии ПО.
Еще отмечу поддержку одновременной работы нескольких DSO на одном компьютере. Фактически это расширяет количество подключаемых каналов. Конечно это имеет смысл при внешней синхронизации (которой нет в модели 6022BL).

Окно программы DSO6000. Ждет подключения.

Перед работой ждем небольшого прогрева, при необходимости выполняем калибровку

Осциллограмма источника постоянного напряжения 3.7В (литиевая батарейка). Небольшой дребезг сигнала — это наводки с моих рук

Осциллограмма ШИМ с внешнего аккумулятора под нагрузкой (5В 1А)

И под нагрузкой (5В 3А)

Оно же, играюсь разверткой

Кстати, софт имеет возможность распечатывать полученные изображения/захваты экрана. Есть возможность сохранения картинки сигнала в следующие форматы: текстовый, jpg/bmp, MS Excel/Word.

Для сравнения — осциллограммы не очень качественного внешнего аккумулятора под нагрузкой (выставляю разные токи 1-2-2.5А)



И еще одного. Здесь пульсации повыше.

Ну тут все просто. Пара внешних аккумуляторов вполне пригодная к использованию, а откровенно «китайский» отправляется на помойку питать неответственные устройства. Давно кстати хотел сравнить. Косвенно качество павербанков было заметно и по реальной/заявленной емкости.

Осциллограмма ШИМ фонарика (SP35, замерял на СИД XHP50).
Режим Low

Режим Medium

Режим High

Режим Turbo

В реальности это проявляется как полосы изображения при видеосъемке света фонарика. Чем больше полосит, тем хуже драйвер.

Примеры спектрограмм различных сигналов с мобильного приложения смартфона.
Сразу скажу, что можно скачать программу HScope и покрутить ее в Демо-режиме. Да и основное ПО работает в «Демо», то есть без подключенного устройства. Очень удобно.
На скриншоте как раз демо-режим.

Теперь подключаюсь к источнику сигнала и смотрю, как это выглядит на DSO6022BE. Для подключения использую копеечный адаптер для USB-Type C.

Скриншот этого же сигнала

Поаккуратнее с входным сигналом.
При превышении значения входного диапазона сигнал сначала обрезается (искажается). Обратите внимание на предупреждение Overscale.

Она же поближе

И совсем «перебор». На входе около щупа загорается красный светодиод.

И собственно говоря, один из скриншотов по работе — сигнал импульса от «больного» модуля. Вычислил, заменил на «здоровый», скриншотом отчитался)))))

Разобранный осциллограф

Фотография платы осциллографа и писание компонентов отсюда.

1. «Мозгами» является микроконтроллер Cypress cy7c68013a-100axc. Микроконтроллер на ядре 8051 с интерфейсом High-speed USB. В принципе, понятный выбор. Высокой скорости от процессора не нужно, т. к. вся обработка происходит на стороне компьютера, но нужен быстрый USB.
2. SN74LVC16245A — фронтенд логического анализатора. Обычный 16-разрядный буфер. (Прим. – не используется в модели 6022BE)
3. 24LC02BI – EEPROM на 2 kb, для хранения каких-либо настроек. Почему их две, непонятно.
4. AMS1117-3.3 – линейный стабилизатор питания на 3,3V.
5. Inout A0505S-2WR – преобразователь +5V в двуполярное напряжение 5V для питания аналогового фронтенда.
6. AD8065 – операционный усилитель с FET-входами и полосой частот 145 МГц.
7. EL5166 – широкополосный операционный усилитель фирмы Intersil (полоса при единичном усилении 1,4 ГГц).
8. 74HC4051 — 8-и канальный аналоговый мультиплексор/демультиплексор
9. Самая интересная микросхема, АЦП, скрыта под радиатором. Небольшой нагрев паяльником, и радиатор отклеился, а под ним оказалась AD9288 – 8-bit ADC, 2 канала по 100 MSa/s.

Теперь небольшое дополнение к данному описанию.
В модели Hantek 6022BL в отличие от 6022BE не распаяна микросхема, отвечающая за преобразование сигналов логического анализатора.
Выглядит это так (взято с Eevblog).

Там же на форуме обсуждаются пути улучшения и доработок осциллографа.
Например, экранированием входов.


Есть также варианты применения внешней гальванической развязки для USB (с форума Easyelectronics).

Небольшие рекомендации по измерениям и использованию Hantek 6022BE.

– в части гальванической развязки и при работе с источниками напряжения (более 100В относительно земли да и в других случая не помешает) используйте питание осциллографа от ноутбука или планшета, работающих от аккумулятора (без сетевого адаптера!!!). Если питания от смартфона не хватает — можно дополнительно использовать внешний аккумулятор (пауэрбанк).
– в части пределов измерения учитывайте, что не стоит превышать значение ±35В. При необходимости используйте делитель 1:10 на щупе или посмотрите другие варианты (щупы с большим делением, различные приставки вплоть до самодельных резистивных делителей).
– в части программного обеспечения рекомендую посмотреть сторонние программы, как более удобные и функциональные.

Выводы:

Осциллограф весьма и весьма неплохой в своей «нише возможностей».
Он не заменит профессиональные настольные осциллографы сразу по нескольким причинам. Но если ограничения модели DSO-6022BE вас не пугают, то он может стать удобным и полезным инструментом на каждый день.
А вот если вам нужен USB осциллограф с внешней синхронизацией и с развязкой по постоянному току (режимы AC/DC), тогда смотрите в сторону более старших моделей, например, DSO-6052BE или DSO-6082BE. Обратите внимание на модель iDSO-1070A, которая дополнительно имеет встроенный аккумулятор и Wi-Fi интерфейс, что значительно облегчает работу именно в качестве портативного осциллографа (до 70 МГц или 250 Мвыб./с)

Из плюсов отмечу малые габариты, алюминиевый небольшой корпус с резиновыми вставками, что крайне удобно для использования в качестве выездного/портативного измерительного прибора. А также большое количество информации, которая позволяет использовать данное устройство даже с минимальным опытом/знаниями.

Ну и конечно же, самый большой плюс – это цена. За примерно $50-$60 можно приобрести новый осциллограф на 2 канала и на 20 МГц.
Можно взять за те же деньги б/у на авито что-то вроде С1-68, если повезет, не сильно убитый. Тоже неплохой вариант. Но у С1-68 уже не будет возможности подключиться к компьютеру, записать сигнал, работать в связке с телефоном и т.п.

Лично я изучал информацию перед покупкой, читал форумы, знал об ограничениях входного диапазона напряжений и (обычно эту особенность указывают в качестве главного минуса всех USB приставок-осциллографов) об отсутствии гальванической развязки. Работы со слаботочкой в связке со смартфоном/планшетом, особенно в вариантах без розетки рядом/на выезде очень удобны. Особенно, когда не нужен навороченный осциллограф, а всего то требуется оценить сигнал/состояние устройства и сохранить осциллограмму.
В этом случае Hantek 6022BE показывает себя исключительно с лучшей стороны. Ну и изначально я планировал запитывать его от павербанка.

Дополнительная информация — пруф покупки и купон на скидку

Брал несколько месяцев назад, удобно было оплачивать PayPal
Сейчас осциллограф Hantek 6022BE можно приобрести со скидкой по купону DE611 за $53.99.

Дополнительная и полезная информация по теме обзора.

Выдержки из FAQ с российского сайта Hantek

1. Есть ли гальваническая развязка с USB портом?
USB осциллографы не имеют гальванической развязки с USB портом. Портативные и настольные тоже не имеют развязки с USB портом при подключении к компьютеру. Причина этому одна скорость передачи данных между прибором и компьютером составляет 240 Мбит/сек. Такую скорость «развязать» трансформатором никак нельзя. Оптическая же развязка на такой скорости будет стоить очень дорого. Однако, USB устройства просто необходимо развязать по земле во время измерения устройств подключенных в общей сети питания. Для этого есть несколько подходов.

Использовать ноутбук (нетбук). У него вообще нет контакта заземления, а импульсный БП гальванически развязан.
Использовать компьютер, который питается от ИБП отключенного от розетки.
Использовать отдельное устройство для гальванической «отвязки» USB устройств. Оно обеспечивает максимальную скорость 12Мбит/сек, но так как USB осциллографы обратно совместимы с USB 1.1, то они будут работать и на этой скорости, правда частота обновления сигнала на экране будет несколько кадров в секунду.
2. Каков максимальный уровень измеряемого сигнала?
Паспортное значение максимального уровня сигнала подаваемого на вход при измерении составляет 35В., т.е. при использовании аттенюатора в режиме 1Х не следует измерять сигнал, пик колебаний которого превышает 35В.
3. Какая защита стоит на входе?
На входе установлен защитный диод.
…
14. Устройство продолжает делать замеры, когда передает данные?
Нет. Осциллограф работает последовательно. Сначала заполняет буфер данными замеров, затем передает полученные данные по USB. Во время передачи замеры не ведутся, и триггер может быть пропущен.

N. Hantek, Voltcraft, Darkwire, Protek, Acetech — это одно и то же?
Да. Реальным производителем является QINGDAO Hantek Elelctronic Co. (http://www.hantek.com.cn) в г. Циндао, где располагается один из крупных промышленных центров КНР. Они позволяют некоторым вендорам перемаркировать свою продукцию в торговые марки самого вендора.

Ссылки на форумы и программное обеспечение.

OWON VDS1022I Quick Teardown vs Hantek 6022be на eevblog
Hantek 6022BE 20MHz USB DSO на eevblog

Форум RadioKot с темой Осциллографы, анализаторы и генераторы Hantek и немного про тестирование и коррекцию

Ссылка на страницу скачивания с официального российского сайта Hantek

Папка с ПО и инструкциями с официального Onedrive.live. Кстати софт есть на всю продукцию в этой папке

Страница альтернативного ПО для Android HScope от Мартина Лорена, и она же HScope на маркете. Полная версия платная.
Небольшой обзор модели 6022BE

Большой обзор на Geektimes модели 6022BL (c логическим анализатором)

Документация на русском языке
Базовые сведения по эксплуатации USB осциллографов Hantek
Как правильно и безопасно проводить измерения
Руководство по эксплуатации комплекта щупов для осциллографов (характеристики и компенсация)
Руководство пользователя USB-осциллографов DSO-6022BE, DSO-6022BL
Драйвер для DSO-6022
SDK для серии USB осциллографов DSO-6000BC
Официальное программное обеспечение для DSO-6022BE
Если есть желание — можно скачать и установить ПО и посмотреть его в «Демо»-режиме.

Open6022BE V1.0 PR16C beta — альтернативное программное обеспечение для DSO-6022BE
API под LINUX и WINDOWS для 6022BE
OpenHantek — альтернативное программное обеспечение для Linux. Поддержку модели 6022BE не проверял

Еще версия ПО BasicScope (Спасибо ABATAPA)

Изготовление осциллографа в домашних условиях из планшета или ноутбука

Устройство с дисплеем на базе электронно-лучевой трубки, предназначенное для изучения параметров времени и амплитуды электрического сигнала, называется осциллографом. Подача сигнала осуществляется на вход устройства, результат записывается на фотоленту или выводится на экран. Оно возглавляет топ самых необходимых приборов, используемых для настройки и регулировки электронных схем.

Как выглядит осциллограф

Осциллограф и его функции

Это электронный прибор, на экране которого наблюдают за формой сигнала. В процессе работы доступен ряд опций:

• фиксирование мгновенных характеристик;
• аналогия фазовых смещений и форм сигналов с иными импульсами;
• контроль и мониторинг синусоидальных, треугольных и прямоугольных колебаний;
• развёртка импульса для измерения времени нарастания.

Проще говоря, это телевизионный приёмник, где отслеживается электросигнал визуально. Зная принципы работы и схему устройства, собирают осциллограф своими руками.

Классифицировать приборы возможно по следующим показателям:

• особенности работы и предназначение;
• количество сигналов, просматриваемых разом;
• способ обработки информации;
• вид воспроизводящего устройства.

По особенности работы подразделяются на модели: скоростные, стробоскопические, универсальные, запоминающие и специальные. Количество одновременно подающихся сигналов – один, два и более.

Важно! Многоканальные n-осциллографы высвечивают на экран n-графиков, считывая показания с n-го количества сигнальных входов.

Аналоговые и цифровые устройства делят между собой методы обрабатывания полученной информации. Узлы отображения сигналов представлены электронно-лучевыми трубками «ЭЛТ» или матричными панелями.

Схема простого осциллографа

Чтобы понять, как устроен прибор, изучают стандартную блок-схему.

Блок-схема осциллографа

В формировании сигнала на экране участвуют два вида отклонения луча: по вертикали и горизонтали. Пользуясь системой координат, эти развёртки обозначили как: Y и Х.

В блоке развёртки по вертикали выполняется обработка сигнала, подающегося в канал через аттенюатор. Он ступенчато регулирует амплитуду исследуемых величин, не допуская превышения должного уровня. Это удерживает изображение в границах дисплея.

Для синхронизации работы узла задающего генератора Х – отклонения с канала вертикальной развёртки на него подаётся сигнал. По умолчанию канал Y работает в открытом режиме. Отклонение луча по вертикали в этом случае в точности совпадает с уровнем сигнала. Помеха постоянной составляющей, при её наличии, будет смещать картинку или же загонять за границы дисплея. Это сильно мешает работе и требует постоянной подстройки ступенчатого регулятора.

Использование режима закрытого входа помогает этого избежать. Закрытый видеовход подразумевает включение конденсатора между ним и схемой. Конденсатор играет роль ёмкостного фильтра для постоянной составляющей входного сигнала.

Канал горизонтальной развёртки (X) подсоединяется к генератору. Тот выдаёт команды для отклонения луча ЭЛТ по горизонтали и действует в четырёх позициях:

1. Режим внутренней синхронизации. Применяется для обработки сигнала, имеющего постоянную частоту. Возможна работа в режиме автоколебаний, где частота выставляется вручную. Выполняются захват частоты сразу после входа и повышение стабильности картинки.
2. Режим внешней синхронизации, когда выполняется пуск генератора от входящего импульса. Актуален, когда синхронизация осуществляется от входа Y, по которому подаётся испытуемый сигнал. Команда запуска выполняется по фронту или спаду всплеска, а также по команде источника внешних пульсаций. Такой регламент работы удобен для рассмотрения нестабильных колебаний.
3. Обеспечение синхронизации от сети питания 220 В, 50 Гц. Используется при определении искажений и помех от источников питания. Запуск блока происходит одновременно с импульсами напряжения сети.
4. Однократный ручной пуск применим для слежения за сигналами логических схем непериодической природы. Чтобы снова включить генератор, его опять «взводят».

К сведению. Окончательное формирование уровней сигналов двух развёрток выполняют оконечные усилители.

Одноканальная модель

Такой прибор имеет один вход – один луч. Структурное строение показано на рис. выше. В состав схемы входят:

• экран – ЭЛТ;
• блок Y-развёртки: аттенюатор, предварительный усилитель, цепь задержки, начальное усиление синхронизации и оконечный усилитель выхода;
• блок Х-развёртки: устройство синхронизации, узел развёртки, выходной усилитель;
• схема усиления подсветки;
• калибратор;
• сетевой блок питания.

В таком приборе сигнал мониторинга подаётся на один вход и отображается движением луча на экране. Этого хватает для проведения измерений ряда параметров.

Двухканальные устройства

Когда требуется сравнить два вида сигнала, применяют такие приборы. Выделяют две разновидности:

1. Двухканальные – для наблюдения импульсов с идентичных Y-каналов. Переключая тумблером, поочерёдно подают выходные сигналы на пластины ЭЛТ. Наблюдают отдельно каждый сигнал входов Y1-Y2 или совместно. Второй – при каждом обратном ходе развёртки.
2. Двухлучевые – у них в наличии два отдельных Y-канала и двухлучевое исполнение ЭЛТ. У такого прибора совместный запуск генератора горизонтальной развёртки, включение вертикальной развёртки происходит для каждого канала отдельно. Это разрешает видеть 2 осциллограммы одновременно.

Многоканальные модификации

Современные аппараты выполняют мониторинг импульсов по нескольким каналам. Различают входы: аналоговые, цифровые или смешанные. Модели со смешанными каналами обрабатывают оба вида сигнала с выводом картинки на монитор.

Цифровой многоканальный осциллограф

Сборка устройства на 5 В

Полноценный цифровой прибор этой линейки без собственного дисплея называется USB oscilloscope. Продаются наборы комплектующих материалов для изучения работы с подобными устройствами. В комплект входят:

• прибор;
• кабель питания юсб;
• 2 щупа с «крокодилами»;
• программный продукт на диске.

Подключается к ПК через шнур USB. Собранный из набора измеритель подойдёт для приобретения начальных навыков. В самодельных схемах такая приставка собирается на микросхеме ММР20.

Осциллографы на 10 В

В схемах с подобным напряжением применяются резисторы закрытого типа и стабилитрон. Их параметры чувствительности по вертикали подбираются до 2 мВ. При расчёте полосы пропускания максимальное сопротивление устройства согласовывается с ёмкостью проводных конденсаторов. Диоды подбирают с напряжением 2 В, резисторы желательно выбирать полевые. Выбор диодов на такое напряжение позволит снизить частоту дискретизации до минимума и увеличить скорость передачи. Из-за быстрой развёртки данных предельная частота резко падает. Использование стабилитрона или делителя, выполненного из модулятора, поможет решить эту проблему.

Схема на 10 В

Как сделать модель на 15 В

При сборке используют линейные резисторы, сопротивление которых на уровне предела – 5 Мом. Это разрешает стабилитрону работать в щадящем режиме. При выборе конденсаторов предварительно тестером измеряется пороговое напряжение.

Внимание! Полученные результаты тестирования, при использовании для прибора настроечных резисторов, бывают неточными. Использовать подобает линейные резисторы.

При сборке не забывают смонтировать порт, присоединяемый через щуп к микросхеме, при этом через шину подключают делитель. Использование вакуумных диодов в сборке позволит контролировать уровень амплитуды колебаний.

Осциллограф на 15 В

Использование резисторов серии ППР1

Приборы, в состав которых входят элементы этой линейки, весьма популярны. Благодаря высокой чувствительности, применяются для мониторинга электроаппаратуры. Для создания этого измерителя потребуются ЭЛТ, импульсный модулятор, выпрямитель и контакторы с обкладками. Установка кенотрона оправдана точностью полученных показаний. Устройство оперативного типа требует установки контроллера.

Величина сопротивления не выше 34 Ома, а проводимость сигнала с коэффициентом 4,2-4,5 Ом. Через модулятор низкой проводимости выполняют подключение USB-порта. Спектральные расширители для схемы берутся импульсного типа.

Важно! Необходимо организовать стабилизацию напряжения, расширитель закрепить рядом с компаратором, который уменьшит тепловые потери.

Модели с резисторами ППР3

Выполнить сборку схемы с этими резисторами допустимо с применением сеточных конденсаторов. Сопротивление ёмкостной цепи Rц возможно до 4 Ом. В сборку на микросхеме ММР20 устанавливают не менее 3 шт. Важно делать проверку проводимости ППР3 до включения схемы.

Устройства с подавлением колебаний

Определение зашумленности сигнала и подавление выполняет отдельный узел. Схемы, включающие в себе такой блок, имеют значения предельной частоты не выше 4 Гц. В этом случае используются аналоговые диоды и микросборки сеточного типа.

Сборка карманного осциллографа на основе «андроида»

Если частота, подлежащая измерениям, лежит в диапазоне 20 кГц (звук слышимости ухом), то используют наушники с микрофоном. Чтобы собрать новый прибор на основе ОС «Андроид», можно обойтись без дополнительных узлов. Из гарнитуры берётся разъём 3,5 мм. К микрофонным контактам припаиваются щупы. Между ними и штекером вставляется коммутатор пределов измерения. Скачивают на телефон приложение «Осциллограф». Сигнал, поступающий на вход микрофона, будет отображаться на экране.

Схема коммутатора пределов измерения

Плюсы и минусы «андроидной» сборки

Недостатков в таком методе больше, чем плюсов. Минусы:

• не даёт точности измерений;
• разрешает мерить только высокочастотные сигналы;
• нельзя померить переходные процессы при постоянном напряжении;
• подвергается опасности вход гаджета.

Плюсов мало:

• 20 минут времени на монтаж;
• сборка несложная.

Трудно назвать эту приставку хорошим измерительным прибором.

Сборка осциллографа из планшета

Смонтировать осциллограф из ноутбука или планшета возможно с помощью приставки Hantek-6022BE-2-20-USB-PC. Планшет используется как монитор. Управление измерениями командой – с экрана или «мышкой».

Приставка Hantek

Программное обеспечение для осциллографа на планшете и андроиде

Если usb осциллограф из звуковой карты изготовлен своими руками, скачивается ПО. Программу качают на «Плей Маркете» или других аналогичных сайтах для скачивания приложений. Подобные программы позволяют не только добиться точности измерений для планшета, но и выполнять нужную калибровку сигнала.

Широкодиапазонная частота с помощью отдельного гаджета

Расширить частотный диапазон позволит применение отдельного устройства. Оно включает в себя преобразователь аналога в цифру. Дальнейшая подача импульсов происходит в цифровом формате. Точность измерений повышается. Выпускается в виде портативного прибора с дисплеем.

Осциллограф из планшета на «Андроид»

При приобретении приставки-осциллографа выбирается ОС не «виндовс», а «андроид». Приставка должна поддерживать опции:

• вluetooth-канал;
• передача данных с помощью Wi-Fi.

Это позволит обойтись без контактной привязки гаджета с приставкой.

Bluetooth-канал

У подключения через Bluetooth присутствуют ограничения:

• у тестируемой частоты граница – 1 МГц;
• U щупа = 10 В;
• зона покрытия – 10 м.

Это ограничивает ресурс при применении подключений такого типа.

Передача данных с помощью Wi-Fi

Подключить осциллограф из планшета фирмы Linux или иного производителя допустимо посредством беспроводной сети – wi fi канала. Пакет измерений выдаётся на планшет без промедления и для неограниченного количества участников проекта. Наличие опции записи позволяет работать с информацией в версиях офлайн и онлайн. Дальность соединения выше, чем у Bluetooth.

USB осциллограф своими руками схема

Используя источник 5 В и подключение через шнур usb, можно самостоятельно собрать такую схему.

Схем USB осциллографа

Создание подобных приборов самостоятельно оправдано при измерениях, не требующих точных результатов. Подход к решению вопроса – это использование уже готовой полноценной приставки.

Осциллограф приставка к планшету

Устройство с дисплеем на базе электронно-лучевой трубки, предназначенное для изучения параметров времени и амплитуды электрического сигнала, называется осциллографом. Подача сигнала осуществляется на вход устройства, результат записывается на фотоленту или выводится на экран. Оно возглавляет топ самых необходимых приборов, используемых для настройки и регулировки электронных схем.

Осциллограф и его функции

Это электронный прибор, на экране которого наблюдают за формой сигнала. В процессе работы доступен ряд опций:

• фиксирование мгновенных характеристик;
• аналогия фазовых смещений и форм сигналов с иными импульсами;
• контроль и мониторинг синусоидальных, треугольных и прямоугольных колебаний;
• развёртка импульса для измерения времени нарастания.

Проще говоря, это телевизионный приёмник, где отслеживается электросигнал визуально. Зная принципы работы и схему устройства, собирают осциллограф своими руками.

Классифицировать приборы возможно по следующим показателям:

• особенности работы и предназначение;
• количество сигналов, просматриваемых разом;
• способ обработки информации;
• вид воспроизводящего устройства.

По особенности работы подразделяются на модели: скоростные, стробоскопические, универсальные, запоминающие и специальные. Количество одновременно подающихся сигналов – один, два и более.

Важно! Многоканальные n-осциллографы высвечивают на экран n-графиков, считывая показания с n-го количества сигнальных входов.

Аналоговые и цифровые устройства делят между собой методы обрабатывания полученной информации. Узлы отображения сигналов представлены электронно-лучевыми трубками «ЭЛТ» или матричными панелями.

Схема простого осциллографа

Чтобы понять, как устроен прибор, изучают стандартную блок-схему.

В формировании сигнала на экране участвуют два вида отклонения луча: по вертикали и горизонтали. Пользуясь системой координат, эти развёртки обозначили как: Y и Х.

В блоке развёртки по вертикали выполняется обработка сигнала, подающегося в канал через аттенюатор. Он ступенчато регулирует амплитуду исследуемых величин, не допуская превышения должного уровня. Это удерживает изображение в границах дисплея.

Для синхронизации работы узла задающего генератора Х – отклонения с канала вертикальной развёртки на него подаётся сигнал. По умолчанию канал Y работает в открытом режиме. Отклонение луча по вертикали в этом случае в точности совпадает с уровнем сигнала. Помеха постоянной составляющей, при её наличии, будет смещать картинку или же загонять за границы дисплея. Это сильно мешает работе и требует постоянной подстройки ступенчатого регулятора.

Использование режима закрытого входа помогает этого избежать. Закрытый видеовход подразумевает включение конденсатора между ним и схемой. Конденсатор играет роль ёмкостного фильтра для постоянной составляющей входного сигнала.

Канал горизонтальной развёртки (X) подсоединяется к генератору. Тот выдаёт команды для отклонения луча ЭЛТ по горизонтали и действует в четырёх позициях:

1. Режим внутренней синхронизации. Применяется для обработки сигнала, имеющего постоянную частоту. Возможна работа в режиме автоколебаний, где частота выставляется вручную. Выполняются захват частоты сразу после входа и повышение стабильности картинки.
2. Режим внешней синхронизации, когда выполняется пуск генератора от входящего импульса. Актуален, когда синхронизация осуществляется от входа Y, по которому подаётся испытуемый сигнал. Команда запуска выполняется по фронту или спаду всплеска, а также по команде источника внешних пульсаций. Такой регламент работы удобен для рассмотрения нестабильных колебаний.
3. Обеспечение синхронизации от сети питания 220 В, 50 Гц. Используется при определении искажений и помех от источников питания. Запуск блока происходит одновременно с импульсами напряжения сети.
4. Однократный ручной пуск применим для слежения за сигналами логических схем непериодической природы. Чтобы снова включить генератор, его опять «взводят».

К сведению. Окончательное формирование уровней сигналов двух развёрток выполняют оконечные усилители.

Одноканальная модель

Такой прибор имеет один вход – один луч. Структурное строение показано на рис. выше. В состав схемы входят:

• экран – ЭЛТ;
• блок Y-развёртки: аттенюатор, предварительный усилитель, цепь задержки, начальное усиление синхронизации и оконечный усилитель выхода;
• блок Х-развёртки: устройство синхронизации, узел развёртки, выходной усилитель;
• схема усиления подсветки;
• калибратор;
• сетевой блок питания.

В таком приборе сигнал мониторинга подаётся на один вход и отображается движением луча на экране. Этого хватает для проведения измерений ряда параметров.

Двухканальные устройства

Когда требуется сравнить два вида сигнала, применяют такие приборы. Выделяют две разновидности:

1. Двухканальные – для наблюдения импульсов с идентичных Y-каналов. Переключая тумблером, поочерёдно подают выходные сигналы на пластины ЭЛТ. Наблюдают отдельно каждый сигнал входов Y1-Y2 или совместно. Второй – при каждом обратном ходе развёртки.
2. Двухлучевые – у них в наличии два отдельных Y-канала и двухлучевое исполнение ЭЛТ. У такого прибора совместный запуск генератора горизонтальной развёртки, включение вертикальной развёртки происходит для каждого канала отдельно. Это разрешает видеть 2 осциллограммы одновременно.

Многоканальные модификации

Современные аппараты выполняют мониторинг импульсов по нескольким каналам. Различают входы: аналоговые, цифровые или смешанные. Модели со смешанными каналами обрабатывают оба вида сигнала с выводом картинки на монитор.

Сборка устройства на 5 В

Полноценный цифровой прибор этой линейки без собственного дисплея называется USB oscilloscope. Продаются наборы комплектующих материалов для изучения работы с подобными устройствами. В комплект входят:

• прибор;
• кабель питания юсб;
• 2 щупа с «крокодилами»;
• программный продукт на диске.

Подключается к ПК через шнур USB. Собранный из набора измеритель подойдёт для приобретения начальных навыков. В самодельных схемах такая приставка собирается на микросхеме ММР20.

Осциллографы на 10 В

В схемах с подобным напряжением применяются резисторы закрытого типа и стабилитрон. Их параметры чувствительности по вертикали подбираются до 2 мВ. При расчёте полосы пропускания максимальное сопротивление устройства согласовывается с ёмкостью проводных конденсаторов. Диоды подбирают с напряжением 2 В, резисторы желательно выбирать полевые. Выбор диодов на такое напряжение позволит снизить частоту дискретизации до минимума и увеличить скорость передачи. Из-за быстрой развёртки данных предельная частота резко падает. Использование стабилитрона или делителя, выполненного из модулятора, поможет решить эту проблему.

Как сделать модель на 15 В

При сборке используют линейные резисторы, сопротивление которых на уровне предела – 5 Мом. Это разрешает стабилитрону работать в щадящем режиме. При выборе конденсаторов предварительно тестером измеряется пороговое напряжение.

Внимание! Полученные результаты тестирования, при использовании для прибора настроечных резисторов, бывают неточными. Использовать подобает линейные резисторы.

При сборке не забывают смонтировать порт, присоединяемый через щуп к микросхеме, при этом через шину подключают делитель. Использование вакуумных диодов в сборке позволит контролировать уровень амплитуды колебаний.

Использование резисторов серии ППР1

Приборы, в состав которых входят элементы этой линейки, весьма популярны. Благодаря высокой чувствительности, применяются для мониторинга электроаппаратуры. Для создания этого измерителя потребуются ЭЛТ, импульсный модулятор, выпрямитель и контакторы с обкладками. Установка кенотрона оправдана точностью полученных показаний. Устройство оперативного типа требует установки контроллера.

Величина сопротивления не выше 34 Ома, а проводимость сигнала с коэффициентом 4,2-4,5 Ом. Через модулятор низкой проводимости выполняют подключение USB-порта. Спектральные расширители для схемы берутся импульсного типа.

Важно! Необходимо организовать стабилизацию напряжения, расширитель закрепить рядом с компаратором, который уменьшит тепловые потери.

Модели с резисторами ППР3

Выполнить сборку схемы с этими резисторами допустимо с применением сеточных конденсаторов. Сопротивление ёмкостной цепи Rц возможно до 4 Ом. В сборку на микросхеме ММР20 устанавливают не менее 3 шт. Важно делать проверку проводимости ППР3 до включения схемы.

Устройства с подавлением колебаний

Определение зашумленности сигнала и подавление выполняет отдельный узел. Схемы, включающие в себе такой блок, имеют значения предельной частоты не выше 4 Гц. В этом случае используются аналоговые диоды и микросборки сеточного типа.

Сборка карманного осциллографа на основе «андроида»

Если частота, подлежащая измерениям, лежит в диапазоне 20 кГц (звук слышимости ухом), то используют наушники с микрофоном. Чтобы собрать новый прибор на основе ОС «Андроид», можно обойтись без дополнительных узлов. Из гарнитуры берётся разъём 3,5 мм. К микрофонным контактам припаиваются щупы. Между ними и штекером вставляется коммутатор пределов измерения. Скачивают на телефон приложение «Осциллограф». Сигнал, поступающий на вход микрофона, будет отображаться на экране.

Плюсы и минусы «андроидной» сборки

Недостатков в таком методе больше, чем плюсов. Минусы:

• не даёт точности измерений;
• разрешает мерить только высокочастотные сигналы;
• нельзя померить переходные процессы при постоянном напряжении;
• подвергается опасности вход гаджета.

Плюсов мало:

• 20 минут времени на монтаж;
• сборка несложная.

Трудно назвать эту приставку хорошим измерительным прибором.

Сборка осциллографа из планшета

Смонтировать осциллограф из ноутбука или планшета возможно с помощью приставки Hantek-6022BE-2-20-USB-PC. Планшет используется как монитор. Управление измерениями командой – с экрана или «мышкой».

Программное обеспечение для осциллографа на планшете и андроиде

Если usb осциллограф из звуковой карты изготовлен своими руками, скачивается ПО. Программу качают на «Плей Маркете» или других аналогичных сайтах для скачивания приложений. Подобные программы позволяют не только добиться точности измерений для планшета, но и выполнять нужную калибровку сигнала.

Широкодиапазонная частота с помощью отдельного гаджета

Расширить частотный диапазон позволит применение отдельного устройства. Оно включает в себя преобразователь аналога в цифру. Дальнейшая подача импульсов происходит в цифровом формате. Точность измерений повышается. Выпускается в виде портативного прибора с дисплеем.

Осциллограф из планшета на «Андроид»

При приобретении приставки-осциллографа выбирается ОС не «виндовс», а «андроид». Приставка должна поддерживать опции:

• вluetooth-канал;
• передача данных с помощью Wi-Fi.

Это позволит обойтись без контактной привязки гаджета с приставкой.

Bluetooth-канал

У подключения через Bluetooth присутствуют ограничения:

• у тестируемой частоты граница – 1 МГц;
• U щупа = 10 В;
• зона покрытия – 10 м.

Это ограничивает ресурс при применении подключений такого типа.

Передача данных с помощью Wi-Fi

Подключить осциллограф из планшета фирмы Linux или иного производителя допустимо посредством беспроводной сети – wi fi канала. Пакет измерений выдаётся на планшет без промедления и для неограниченного количества участников проекта. Наличие опции записи позволяет работать с информацией в версиях офлайн и онлайн. Дальность соединения выше, чем у Bluetooth.

USB осциллограф своими руками схема

Используя источник 5 В и подключение через шнур usb, можно самостоятельно собрать такую схему.

Создание подобных приборов самостоятельно оправдано при измерениях, не требующих точных результатов. Подход к решению вопроса – это использование уже готовой полноценной приставки.

Дополнительные характеристики
Артикул:	WFS210
Ном. номер:	124718221
Производитель:	Velleman
Тип прибора	осциллограф

Velleman WFS210 является первым в мире двухканальным цифровым запоминающим осциллографом-приставкой, способным работать на планшетных компьютерах.

WFS210-это компактный, портативный с питанием от батареи полнофункциональный двухканальный осциллограф. Вместо встроенного экрана он использует планшет на базе iOS, Android или ПК(Windows)) для отображения измерений. Обмен данными между планшетом и осциллограф через wlan.

Особенности
• два независимых канала
• высокая чувствительность: до 0.2 МВ
• полная функция автоматической настройки
• сигнал маркеры
• функция удержания
• зонд x1/x10 функция
• DVM индикация
• полностью документированный протокол
• Литий-ионная аккумуляторная батарея в комплекте

Характеристики
• входной диапазон: от 5 МВ до 20 в/дел (12 шагов)
• развертки: 1мкс до 1С/дел
• max. 30Vpp вход
• полоса пропускания: 2 x 10 МГц (-3dB на выбранные диапазоны)
• в режиме реального времени Частота дискретизации: 2 x 10 мс/с
• входное сопротивление: 1Mohm
• входное соединение: AC, DC and GND
• AD разрешение: 8 бит
• образец буфера: 4 Кб/канал
• показания: DC, AC+DC, True RMS, dBm, Vpp, Vmin, Vmax.
• Потребляемая мощность (батареи): 160 мА (Макс.)
• Аккумулятор: Li-ion 3.7 V 1800mAh
• USB ток заряда: 5V/500mA max.
• вес: 180г (0.39 кг.)
• размеры: 100 x 100 x 35 мм / 3.9 x 3.9 x 1.4″

Минимальные системные требования:
• iOS (*)
• Android™ 4.0 (*), минимум 7″ tablet требуется
• Windows XP или выше (*)

Осциллографы за последние 20 лет изменились не меньше, чем телевизоры. От больших, тяжёлых ящиков — до компактных, карманных девайсов с цветными LCD дисплеями. Правда стоимость как была — так и осталась труднодоступной для начинающего радиолюбителя. Но ситуация скоро изменится, ведь теперь основную часть функций возьмёт на себя обычный смартфон. IkaScope — это новый беспроводной осциллограффический зонд, который способен передавать измерения непосредственно на ваш мобильный телефон или ноутбук. IkaScope коннектится через высокоскоростное соединение WiFi и работает с iOS, Android и устройствами на базе Windows, в том числе OSX.

Беспроводной щуп для осциллографа IkaScope выглядит как небольшой маркер. Он использует WiFi соединение для передачи сигналов, которые будут отображаться на любом подключенном экране (ноутбук, смартфон, планшетный или настольный компьютер). Он оснащен аккумулятором, который можно заряжать через любой порт USB. IkaScope обеспечивает 4 кВ гальванической изоляции от сети питания.

Технические характеристики

• Цена деления 10 mV/div. → 10 V/div
• Максимальное напряжение на входе 80 Vpp
• Полоса пропускания 25 MHz
• Период 100 ns/div → 10 s/div
• Входное сопротивление 1MΩ
• Запуск от триггера
• Частота дискретизации 200 MSPS
• Разрешение 8-bits
• Буфферизация 4K pts (4 х 1K Pts)

Таким образом можно утверждать наступление новой эры измерительных приборов — представляющих из себя небольшие беспроводные датчики с автономным питанием, внутри которых производится вся обработка измеряемого сигнала, с дальнейшей передачей данных на любой смартфон или планшет. Причём контроль напряжения, ёмкости, тока и других простых параметров скоро также перейдёт от цифровых мультиметров к выносным измерительным пробникам, работающим в комплекте с телефонами.

USB осциллограф

Здравствуйте муськовчане. Решил приобрести себе USB осциллограф. Основной критерий выбора это работа прибора в Мак ОС Х. Этому требованию данная приставка отвечает.

Характеристики прибора на сайте производителя www.lab-nation.com/specs
Прибор куплен за деньги. Оплатил палкой и стал ждать. Время доставки из Бельгии в Израиль заняло всего четыре дня.
Все пришло в обычном пупырчатом пакете

Внутри картонная коробка и два пакета с кабелями для андроида


Открываем коробку, в ней сама приставка

и пакет с различными кабелями

внутри пакета два аналоговых щупа на 80мгц

кабель USB -MicroUSB

10ти жильный плоский кабель для логического анализатора

10 клипсов для этого кабеля

пакетик с клипсой колпачками и кольцами

инструкция и краткое описание


Фотографии самого устройства с разных сторон


Фотки внутренностей будут после, сначала проверю что все работает из коробки. Для работы с устройством нужно с сайта производителя скачать программу. Я все тестирую на макинтоше iMac 2008 года, система OS X 10.10.1
Скачал программу и установил появился значок программы
Подключил устройство к компьютеру и запустил программу. Программа сразу распознала подключенное устройство.Вот несколько скриншотов работы программы.



В програмном обеспечении много опций описание которых выходит за рамки данного обзора. Функция логического анализатора мною не востребована.
И напоследок внутренности