Подходят ли дешёвые осциллографы для проектов DIY (сделай сам)? Когда недорогие осциллографы уместны, а когда это деньги на ветер? Окончание

Mr. Loring Chien

Инженер-электрик с 45-летним стажем и старший пожизненный член IEEE

Касательно темы:

Как работает осциллограф?

Осциллограф в электротехническом приборе, отображающий зависимость напряжения от времени. Во многих случаях несколько сигналов можно отображать на общей временной развертке. Хорошие осциллографы имеют функции синхронизации, позволяющие фиксировать сигналы, совпадающие с некоторыми электрическими событиями. Кроме того, их можно использовать для построения графиков зависимости напряжения от напряжения, обычно называемых фигурами Лиссажу.

Раньше первыми осциллографами были осциллографы, входы сигналов подключались к гальванометрам, которые приводили в движение зеркала, вращающиеся по осям X и Y. Луч света отражался от зеркала. Напряжение отклоняло зеркало вверх и вниз (Y), а пилообразный сигнал перемещал зеркало слева направо (X), так что точка рисовала сигнал на стене внутри затемнённого ящика.

Усовершенствованные электронно-лучевые осциллографы использовали фосфорный экран и электронный луч от электронно-лучевой трубки. Трубка имела отклоняющие пластины по осям X и Y для перемещения лучей вверх и вниз. На практике Y-пластины управляются входным напряжением, а X-пластины – пилообразным сигналом, увеличивая время на экране. Это немеханический процесс, и он гораздо быстрее.

Современные осциллографы используют цифровую память, которая заполняется отсчетами напряжения с равными временными интервалами. Напряжение отображается компьютерными схемами на ЖК-дисплеях в виде графика в координатах X-Y, где отсчеты напряжения расположены по вертикальной оси Y, а номер отсчета соответствует времени на оси X.

Вот современный ЖК-цифровой запоминающий осциллограф, отображающий три осциллограммы цифровых сигналов на общей временной оси.

Осциллограф xDS3202А относится к серии "портативных осциллографов" компании OWON, портативность обеспечивает опция - аккумуляторная батарея, что позволяет эффективно использовать осциллограф там где нет сетевого питания или в случаях когда требуется гальваническая развязка по питанию. Отличительной особенностью модели XDS3202A является реализация функции "увеличительной линзы", пример применения которой представлен на соответствующей карточке товара.

Mr. Dave Martindale

Увлекаюсь электроникой примерно с 1965 года.

Касательно темы:

Сколько стоит очень дешевый и хороший осциллограф?

Определите, что вам нужно, и составьте список важных функций. Затем начните рассматривать доступные вам осциллографы, новые и б/у. Важно понимать, что среди новых осциллографов понятия «дешевый» и «хороший» — это противоположности.

Достаточно ли аналогового осциллографа? Существует множество старых аналоговых осциллографов на основе ЭЛТ, бывших в употреблении, хотя им может потребоваться очистка и калибровка. Цена зависит от полосы пропускания (осциллограф с полосой пропускания 5 МГц будет значительно дешевле, чем 400 МГц) и таких функций, как аналоговая память.

Если вам нужен цифровой осциллограф, можно ли использовать комбинацию ноутбука с цифровым преобразователем? Он не такой портативный, как автономный осциллограф, но, вероятно, имеет лучший экран и может включать больше функций анализа сигналов.

Если вы хотите работать только с аналоговыми частотами, существуют осциллографы с узкой полосой пропускания, предназначенные для студентов, которые стоят довольно недорого. Возможно, вам нужны какие-то определённые функции, которые ограничивают выбор:

Если вам нужен цифровой осциллограф с градацией интенсивности, который можно использовать как аналоговый осциллограф, вам нужен цифровой осциллограф, способный захватывать и отображать несколько сотен тысяч осциллограмм в секунду. Это доступно в новых осциллографах, но они значительно дороже самых дешёвых портативных осциллографов.

Нужно ли вам БПФ для анализа частотной области? Некоторые осциллографы выполняют БПФ всего около 1000 точек, что интересно для наблюдения, но не очень полезно для измерений. Другие могут применять БПФ к миллиону и более точек, обеспечивая гораздо более высокое разрешение по частоте.

Но сначала определитесь, что вам нужно, что может вам пригодиться, а что вам не понадобится. Никто другой не сможет сделать это за вас.

Mr. William Mays

Бакалавр наук в области электротехники, Техасский университет в Остине (окончил в 1966 году)

Касательно темы:

Как сделать мини-осциллограф?

Сначала вы для самого себя перечисляете требования к конструкции необходимого «мини-осциллографа».

Например, «мини» может означать что угодно меньше коробки из-под сигар, или же он должен поместиться в оправу ваших очков (или, возможно, это должно быть «микро» или «пико»).

Итак, перечислите размеры, в которые должен поместиться «мини-осциллограф»:

Вес менее 2 фунтов (900 г), включая батарею (без щупов).

Ни одно измерение не должно превышать 8 дюймов (20 см). Обхват (ш+в+ш+в) менее 10 дюймов (25 см). Экран 3 дюйма (3 дюйма) < диагональ < 5 дюймов (12 см).

Размер области отображения сигнала (Г x В) в пикселях; Цветовой охват.

Полоса пропускания аналогового входного сигнала, время нарастания и ограничение скорости нарастания.

Частота дискретизации сигнала в реальном времени. Размер выборки (бит). Количество одновременных входных каналов. Длина памяти выборки. Глубина хранения экрана/файла.

Частота дискретизации сигнала; Эквивалентное время (с усреднением, сколько отсчётов)

Скорость затухания синтетического послесвечения. Частота обновления дисплея.

Диапазон входного напряжения. Доступные настройки временной развёртки.

Режимы запуска. Что я забыл?

Во-вторых, выберите компоненты, соответствующие требованиям.

Mr. Ron Wright

Владелец Amateur Radio (Любительское Радио)

Касательно темы:

Каковы преимущества и недостатки дешевых осциллографов для хоббийных проектов и использования в любительском радио?

Обычно главной характеристикой любого осциллографа является его вертикальная полоса пропускания, то есть, на какой высокой частоте он может работать и отображать исследуемый сигнал на дисплее.

Чем дешевле осциллограф, тем уже полоса пропускания. Но это не значит, что дешёвый осциллограф непригоден для использования. Часто осциллограф с полосой пропускания 100 МГц не нужен. Если нам часто приходится работать с аудио, то вполне подойдёт осциллограф с полосой пропускания 1 МГц. Он может помочь в работе со схемами на операционных усилителях и другими интересными проектами. Работа с LM555 может привести к созданию интересных схем, и дешёвого низкочастотного осциллографа чаще всего будет достаточно.

За 50 долларов можно найти старый аналоговый осциллограф, который позволит радиолюбителю исследовать некоторые схемы. Поэтому для радиолюбителя, скорее всего, подойдёт дешёвый осциллограф. В последние годы на рынке появились недорогие, от 300 до 500 долларов, цифровые осциллографы с широкой полосой пропускания. Они также имеют функции отображения параметров сигнала, таких как частота, период, размах напряжения и т. д.

Mr. Bilal Patel

Степень бакалавра наук (с отличием) в области электротехники и электроники, Университет Шеффилд Халлам (выпуск 2015 г.)

Касательно темы:

Стоят ли осциллографы на базе ноутбуков своей цены?

Раньше я работал на производителя осциллографов, и могу сказать, что да. Они гораздо дешевле своих настольных аналогов и часто обладают гораздо более широким функционалом, поскольку предлагают бесплатные обновления программного обеспечения. Например, все основные производители осциллографов обычно берут плату за последовательные декодеры.

Существует много недопониманий относительно того, как такие устройства могут измерять частоты, превышающие пороговое значение USB. Всё дело в буферной памяти — устройство выполняет всю обработку и только после этого отправляет изображения каждого кадра на компьютер.

К USB-осциллографам нужно немного времени, чтобы привыкнуть, если вы раньше пользовались ручками и регуляторами, но как только вы привыкнете, пользоваться ими будет просто.

Разница в цене — существенный фактор, поскольку с USB-осциллографом вы не платите за экран и кнопки, поэтому можете получить гораздо более мощное устройство за меньшие деньги.

Питер рекомендовал Hantek, но я бы не рекомендовал его, поскольку они, похоже, значительно отстают от конкурентов.

Mr. Robert Leech

Старший техник-электронщик в Лаборатории реактивного движения (JPL)

Касательно темы:

Стоит ли заменить сломанный мультиметр на мультиметр-осциллограф (например, BSHAPPLUS LM2020 за 100 долларов)? Я работаю с проводными сетями, Wi-Fi и аудиовизуальным оборудованием; редко занимаюсь печатными платами. Иногда мне нужно узнать, есть ли сигнал на проводе, а ни один из моих инструментов не может это определить.

У меня есть очень хороший мультиметр Fluke и хороший осциллограф Tektronix. Я занимаюсь ремонтом компонентов. Мультиметром я пользуюсь постоянно, а осциллографом — редко. Хороший чувствительный мультиметр должен определить, что на проводе. Разве что на очень высокой частоте, в таком случае дешёвый осциллограф, вероятно, тоже не справится.

ZT-703S ZOYI Осциллограф-мультиметр-генератор сигналов 3 в 1

3 в 1 осциллограф-мультиметр-генератор сигналов с 3,5-дюймовым IPS-дисплеем, 25000 отсчетов, двухканальная полоса пропускания 50 МГц, высокая частота дискретизации в реальном времени 280 Мвыб./с, входное напряжение ±400 В, измерение ом-вольт-тестера

Jan Verschueren

Инженер по калибровке в Trescal

Касательно темы:

Я работаю в отделе сертификации измерительного оборудования по ISO17025, и мы классифицируем приборы, которые вы называете «мульти-гадателями», а не мультиметрами. Производители такого рода обычно не беспокоятся о том, действительно ли их продукция полностью соответствует заявленным характеристикам, так что будьте бдительны.

Тем не менее, пригодность прибора для конкретной цели полностью зависит от того, для чего вы его используете. Если всё, что вы делаете, это проверяете наличие напряжения и/или наличие соединения (то есть под сигналом не подразумеваете обнаружение физического сетевого соединения), то, думаю, этого будет достаточно. В целом «осциллографы-мультиметры» очень пригодны для электриков, обслуживающих, скажем, жилую инфраструктуру. Тем более, что эти приборы существенно дешевле портативных прецизионных мультиметров, когда эта самая «прецизионность» избыточна при решении отдельных задач. А Осциллографы-мультиметры покажут значительно больше информации, чем просто мультиметры их класса. Так что, всё зависит от обстоятельств. Худо-бедно, добавив всего 15-20 долл., к мультиметру вы получаете осциллограф, дающий достаточно достоверные показания сигналов с частотой до 20 МГц.

Касательно темы:

Есть ли приличные осциллографы по цене менее 100 долларов?

Не совсем. За эту цену можно купить старый монохромный осциллограф на eBay. Лучшее, что вы найдёте из новых, — это двухканальный USB-осциллограф с полосой пропускания 20 МГц, подключаемый к ноутбуку. Я пробовал оба варианта и пришёл к выводу, что новый Keysight с полосой пропускания 100 МГц в десять раз дороже, но это лучший вариант для моего следующего контракта, где он требуется.

Shane Bushman

Три десятилетия создания, диагностики и ремонта электроники

Касательно:

Каковы плюсы и минусы покупки осциллографа для ноутбука? Оправдывают ли они свою цену по сравнению с более дешевыми настольными моделями, которые можно использовать с внешними пробниками (или портативными)?

Преимущество, очевидно, заключается в удобстве, но, к сожалению, вы будете ограничены частотой дискретизации вашего аудиоустройства. Она слишком мала для обнаружения большинства проблем с осцилляцией или использования в высокочастотных приложениях. Нестабильная частота звукового устройства с частотой дискретизации 192 кГц составляет 96 кГц. Даже недорогие специализированные осциллографы работают с сотнями...

Mr. Fred Longworth

Бывший менеджер сервисного отдела компании Panasonic (1985–1991)

Касательно:

Существуют ли недорогие портативные осциллографы, такие как осциллографическая версия NanoVNA или TinySA?

У меня есть недорогой портативный осциллограф, который полезен для простых задач в полевых условиях, например, чтобы проверить, выдаёт ли розетка среднеквадратичное напряжение 120 В или 370 В от пика до пика, или нет ли непреднамеренного выпрямления аудиосигнала на клеммах динамика.

Однако обычно он стоит у меня на стойке рядом с традиционным осциллографом Leader с ЭЛТ, который может обрабатывать сигналы от 5 милливольт до 10,7 МГц, используемых в усилителях ПЧ с частотной модуляцией.

Fluke производит портативные осциллографы профессионального качества, которые продаются примерно за 5000 долларов. У меня был друг, которого, к сожалению, уже нет в живых, который обслуживал сложные компьютерные системы в больших офисах, когда ИТ-специалист не мог в них разобраться, и звонил за помощью.

Он использовал топовый портативный осциллограф Texas Instruments.

Mr. Robert A. Harmon

Касательно:

Как собрать осциллограф?

Первый шаг — поступить в колледж и получить докторскую степень по электротехнике. Принцип работы осциллографов относительно прост; однако они чрезвычайно чувствительны и требуют временной синхронизации, поэтому разработать точный осциллограф крайне сложно. Можно спроектировать простой осциллограф, используя какой-либо дисплей и измерительную секцию. Если можно соединить измерительную секцию с дисплеем по временной оси, можно построить осциллограф. Обычно это делается с помощью частоты развёртки на ЭЛТ или с помощью цифрового хранилища, используя более новую ЖК-технологию. Дисплей имеет аналоговую составляющую, поэтому большая часть конструкции заключается во включении любого дисплея и обеспечении необходимого масштабирования для точных измерений.

Должен сказать, что большинство людей, использующих осциллографы, как правило, используют ограниченный набор функций и никогда не осваивают большинство его функций в полной мере. Первым шагом, вероятно, будет полное освоение осциллографа как прибора..

Mr. Peter Hand

Разработчик как стороны хоста, так и стороны устройства

Касательно:

Полезны ли USB-осциллографы студентам колледжа, изучающим изолированные маломощные схемы?

Любой осциллограф полезнее, чем его отсутствие. Поскольку студенты традиционно бедны, USB-осциллограф — разумный вариант, но только если они выполняют лабораторные работы дома. В школе будет гораздо лучшее оборудование.

Mr. Mendel Cooper

Касательно:

Как нам сконструировать недорогой осциллограф?

Осциллографы для начинающих на базе микропроцессора можно приобрести значительно дешевле 100 долларов.

Например:

FNIRSI-1013D, портативный 2-х канальный осциллограф.

За пару сотен долларов (+) можно приобрести осциллограф OWON начального уровня.

Mr. Tony Barry

Работаю с ТТЛ и КМОП уже тридцать лет. Всё ещё учусь.

Касательно:

Хороший ли осциллограф GWINSTEK MDO-2204 EX? Думаю о покупке.

Хм. Каковы ваши предполагаемые варианты использования?

Разрядность всего 8 бит, что несколько затрудняет работу со звуком. Хорошее БПФ до 50 МГц, но такая разрядность снизит разрешение. Можно усреднять, но это не то же самое, что прореживать для улучшения разрядности.

Блок питания (5 В / 1 А) неплохой вариант, но вы, вероятно, предпочтёте использовать отдельные блоки питания, так как они могут немного нагружаться при экспериментальной работе. Для тех, кто хочет всего один прибор, GWINSTEK MDO-2204 EX многообещающий.

Цифровой мультиметр тоже неплохой, но я бы предпочёл отдельный цифровой мультиметр на случай непредвиденных обстоятельств. Если вы будете осторожны, он будет полезным инструментом.

Декодирование последовательных/шинных портов очень полезно. Я бы не стал работать ни с одной шиной (SPI, I2C, CAN) без такого инструмента. И самое приятное, что входные каналы аналоговые, поэтому вы видите, когда конкретный драйвер шины выходит из строя под нагрузкой и т.д. и не может достаточно точно подтянуть шину (и т.п.).

У меня нет MDD2204EX, чтобы дать личный комментарий. И вот в чём загвоздка. Насколько хорошо он запускается и синхронизируется с тем, что вы хотите увидеть? Только с его помощью можно это увидеть.

У меня есть Rigol MSO 4014 с похожими характеристиками, но с 12-битным разрешением через сквозные каналы на частотах < 1 МГц и 128 млн точек. Не думаю, что я когда-либо использовал все 128 млн точек. Я использовал 12-битный. Довольно много. И я использовал все последовательные декодеры. Запуск Rigol слабый. Он требует много настроек.

Надеюсь, ваш Instek справится лучше. Есть только один способ узнать… использовать его и сообщить нам, как всё прошло.

Mr. Ian Hendry

Изучал аудиотехнику в Audio HiFi User

Касательно:

Какой из недорогих осциллографов-комплектов (например, DSO138 или DSO150) лучше?

DSO150 имеет более широкую полосу пропускания — до 200 кГц, хотя управление немного неудобное, а корпус не идеально подходит. DSO138 — очень простой, но познавательный прибор, способный измерять до 100 кГц. DSO062 лучше, так как у него есть считывание частоты и примитивный БПФ. У меня есть все четыре. У DSO068 характеристики лучше, до 3 МГц.

Mr. Juan De Dios Concha

Бывший консультант по радиопроизводству в Grupo 7 (2014–2016)

Касательно:

Нужен ли мне осциллограф, чтобы сделать хороший радиоприемник любительского уровня?

Не совсем. Если вы новичок, вам не обязательно сразу покупать осциллограф и спектроанализатор, чтобы собрать радиоаппаратуру. Вы наверняка сможете обойтись и без таких дорогих приборов.

Основные инструменты — мультиметр (тестер), паяльник, олово (хорошего качества) и рабочее место, которое может быть той же радиомастерской, поскольку вам нужен доступ к антеннам и другому оборудованию.

Mr. Luis Ortiz

Бывший профессор Мадридского технического университета (1991–2021)

Касательно:

Какой бюджетный осциллограф лучше всего подойдёт новичку? Выбираю между FNIRSI 2C23T, FNIRSI 2C53T и ZOYI ZT-703S. Спасибо.

Это зависит от предполагаемого использования, то есть от необходимой полосы пропускания. Частота дискретизации — второстепенный фактор, не поймите её неправильно.

Современные осциллографы обычно имеют частоту дискретизации, превышающую вдвое допустимую полосу пропускания, чтобы получить более одной выборки за период максимальной частоты. У одной из моделей Keysight частота дискретизации составляет 2 ГГц, но полоса пропускания входного каскада всего 250 МГц.

Для более точных измерений следует выбирать осциллограф с полосой пропускания, в несколько раз превышающей полосу пропускания вашего сигнала.

Mr. Andrew Daviel

бывший инженер-электронщик

Касательно:

Какие есть недорогие альтернативы осциллографу?

Если у вас случайно завалялся свободный компьютер, вы можете использовать звуковой вход как недорогой осциллограф, если вам не нужна слишком высокая частотная характеристика или постоянный ток, и вас устраивает фиксированный входной диапазон. Или аналоговый вход на чипе ARM в одноплатном компьютере типа Raspberry Pi.

Но, честно говоря, просто купите недорогой осциллограф. Я недавно купил такой размером с небольшой телефон, кажется, примерно за 150 долларов, с двумя входами, генератором функций и всеми стандартными элементами управления, такими как настройки запуска. Признаю, немного неудобно в использовании по сравнению с профессиональными приборами от Tektronix, но всё же работает.

Mr. Patrick Heaps

30 лет работы инженером-электриком и электронщиком в международной французской компании

Касательно:

Какой осциллограф лучше всего выбрать для любителя?

Я использую Picoscope, подключаемый к ноутбуку через USB-кабель. У них хороший выбор осциллографов, и мне особенно нравится, что он отображает данные как во временной, так и в частотной области. У меня осциллограф с двумя рефлектограммами, поэтому я могу регистрировать отдельные короткие импульсы. Выбор осциллографов огромен, и, как отмечает Стюарт Вили, важно точно знать, что именно вы хотите измерить с точки зрения максимальной частоты и чувствительности, прежде чем тратить свои кровно заработанные деньги.

Mr. William Mays

Бывший инженер-радиолокаторщик (1966–2020)

Касательно:

Какой бюджетный осциллограф лучше всего подойдет любителям электроники?

Чем вы занимаетесь в своём хобби, связанном с электроникой?

Ламповыми AM-радиостанциями и аудиоусилителями?

Генераторами сигналов на основе резонанса Шумана?

Длинноволновыми детекторами естественного радио?

Радиостанции с каналом передачи данных для Wi-Fi и Bluetooth на частоте 5,5 ГГц?

Сигналами передачи данных USB-3.3?

Микровольтными сигналами мозговых волн?

Питанием и сигналами для электромоделей поездов?

Питанием и сигналами для настоящих старинных электропоездов (или автомобилей)?

Вам нужно знать, что требуется от осциллографа для вашего хобби.

Mr. Pradumn Joshi

Технический энтузиаст и профессиональный гик

Касательно:

Стоит ли мне, как инженеру-электрику, покупать более дорогое оборудование, например осциллограф?

Я не особо разбираюсь в электротехнике, но по опыту работы мне определённо хотелось иметь полноценный осциллограф, по крайней мере, однажды, когда я работал с шаговым двигателем, управляемым DSP-процессором.

Хочу добавить, что всё зависит от ваших задач. Например, если вы работаете с SDR на ВЧ, вам может понадобиться очень мощный и, следовательно, дорогой осциллограф.

Если же вы работаете с низкими частотами/с меньшим количеством переходных процессов, то можете использовать осциллограф стоимостью менее 500 долларов (в основном менее 60 МГц) от Rigol/Tetronix. Не говоря уже о том, что у меня уже есть USB-осциллограф для ПК от китайского производителя, и качество действительно не высокое: прибор чрезвычайно чувствителен и иногда не отображает сигнал, к тому же с очень плохими щупами (были случайные). Возвращаясь к вашему вопросу: имеет смысл, если вы экспериментируете с оборудованием и просто хотите лучше понять принципы работы сигналов, я настоятельно рекомендую купить осциллограф. На eBay есть несколько продавцов восстановленных устройств. Если повезёт, можно найти приличный осциллограф по разумной цене (хотя я не буду много говорить об этом, так как цены варьируются в зависимости от страны).

Также было несколько действительно хороших проектов на Kickstarter:

SmartScope — переосмысление природы осциллографа. Если вы действительно заинтересованы в покупке мобильного осциллографа, он определённо выглядит гораздо более перспективным, чем китайские аналоги, с лучшей частотой дискретизации и качеством щупов.

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик осциллографов в Украину:

https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/ostcillografy

Поставки со склада и под заказ:

GW Instek, RIGOL, SIGLENT, OWON, Tektronix, Iwatsu, LeCroy, HANTEK

Сопутствующие Товары