Máy hiện sóng cầm tay hiện đại - loại, đặc điểm, khả năng và tính năng sử dụng

Máy hiện sóng là con mắt của một bậc thầy sửa chữa điện tử và một đài phát thanh nghiệp dư. Nhưng chi phí của các mô hình tiên tiến là không thể hiểu cho người mới bắt đầu và thậm chí cho nhiều thợ thủ công có kinh nghiệm. Ví dụ, không phải là máy hiện sóng kỹ thuật số thú vị nhất UNI-T UTD2025CL với hai kênh có khả năng truyền tín hiệu với tần số lên đến 25 MHz có giá hơn 200 USD và một số RIGOL MSO2302A-S là máy hiện sóng hai kênh mạnh mẽ với hai kênh và băng thông 300 MHz với một chức năng ghi có giá gần 4.000 đô la.

Nhưng đi đâu để nông dân đơn giản? Để bắt đầu, bạn có thể chuyển sang các sản phẩm của các nhà sản xuất từ ​​Trung Quốc. Có rất nhiều máy hiện sóng cầm tay trên Aliexpress với các đặc điểm và khả năng khác nhau, chúng tôi sẽ xem xét một số trong số chúng trong bài viết này.

Đặc điểm

Để bắt đầu, nếu chúng ta nói về máy hiện sóng cầm tay, thì trong hầu hết các trường hợp, đây là những thiết bị kỹ thuật số. Bạn không nên mong đợi độ chính xác đặc biệt trong việc đo điện áp, nhưng để kiểm tra sự hiện diện và mức độ gần đúng của các tín hiệu khác nhau, để đo gần đúng mức gợn sóng và để kiểm tra độ méo trong các tầng.

Giống như bất kỳ thiết bị đo lường tại máy hiện sóng Có một số đặc điểm, trước hết, trong phân khúc ngân sách, bạn nên chú ý đến hai chính:

• Tốc độ lấy mẫu là số lượng mẫu mà máy hiện sóng có thể tạo ra trong một giây. Nói một cách đơn giản, tham số này phản ánh số lần trong một giây của bộ não dao động của máy đo dao động Cách đo hay, nếu bạn thích, thì đọc lại tín hiệu từ đầu vào. Điều này càng thường xuyên xảy ra, tần số tín hiệu có thể được đo càng cao. Nó được đo bằng số lượng mẫu (mẫu) mỗi giây, mặc dù nó thường được chỉ định bằng hàng triệu mẫu mỗi giây. Trong thông số kỹ thuật bạn có thể tìm thấy chữ viết tắt "MSa / s" - đây là nó.

• Băng thông Đây là một dải tần số ở ranh giới trên mà mức tín hiệu đo được giảm 3 dB. Tham số này cho chúng ta biết về tần số tín hiệu tối đa có thể đo được. Thông số này được đo bằng hertz, hay đúng hơn, tính bằng kilo hoặc megahertz. Điều mong muốn là băng thông phải gấp 3 ... 5 lần tần số của tín hiệu đo được để thực hiện các phép đo mà không bị biến dạng về biên độ.

Đối với màn hình tín hiệu bình thường, tần số lấy mẫu phải là một thứ tự cường độ (ít nhất) lớn hơn tần số của tín hiệu đo được. Nó rất dễ hiểu, chỉ cần nhìn vào hình minh họa dưới đây. Các chấm màu xanh lá cây mô tả một cách có điều kiện khi đọc các mức tín hiệu với tần số nhất định và đường kết nối chúng là sự xuất hiện của dạng sóng sẽ được xây dựng trên chúng.

Ở phần trên, có 4 điểm cho chu kỳ sóng hình sin và ở phần dưới của hình có 8 điểm và một đường được vẽ giữa chúng. Như bạn có thể thấy, tần số lấy mẫu càng cao, dạng sóng sẽ càng mịn và chính xác hơn so với tín hiệu đo được. Cần lưu ý rằng máy hiện sóng kỹ thuật số có thể làm mịn (và làm mịn) hình ảnh thu được và hình ảnh dao động trơn tru.

Đối với máy hiện sóng tương tự, không tồn tại một khái niệm như tần số lấy mẫu của máy, trong đó khả năng đo tín hiệu được xác định ở mức độ lớn hơn bởi băng thông của thiết bị.

Theo đó, nếu máy hiện sóng không được thiết kế cho tần số của tín hiệu đo, bạn sẽ nhận được sự tương tự bị bóp méo hoặc đường cong không thể hiểu được hoàn toàn sai sự thật.

Điều đáng chú ý là các máy hiện sóng là một kênh và có số lượng kênh lớn. Trong số ngân sách, các mô hình một kênh và hai kênh là phổ biến. Một số kênh cho phép bạn so sánh tín hiệu hoặc đồng thời quan sát một số tín hiệu, có thể cần thiết khi sửa chữa hoặc điều chỉnh mạch.

Vì máy hiện sóng là một thiết bị đo phức tạp, nó có một số thông số khác phụ thuộc vào độ chính xác của phép đo và chức năng, nhưng chúng tôi sẽ không đề cập đến chúng trong bài viết này, vì chúng tôi sẽ tập trung vào các giải pháp ngân sách cho người mới bắt đầu và người mới bắt đầu.

Tổng quan về dao động kế ngân sách

Vì vậy, hãy chuyển sang các đánh giá. Tất cả các mô hình được xem xét được cung cấp bởi điện áp DC thấp, có nghĩa là chúng có thể hoạt động từ pin hoặc ắc quy hoặc từ nguồn điện có điện áp đầu ra tương ứng. Nhưng hãy nhớ rằng nếu có những gợn sóng mạnh ở đầu ra của nguồn điện, thì trên màn hình dao động bạn sẽ thấy rất nhiều nhiễu và nhiễu. Do đó, Ripple phải được làm mịn bằng cách sử dụng các tụ điện (cả công suất cao và điện dung).

Có lẽ máy hiện sóng rẻ nhất và phổ biến nhất từ ​​Trung Quốc là kênh đơn dao động 200 kHz DSO138. Mô hình được bán dưới dạng một bộ lắp ráp hoặc như một thiết bị lắp ráp đã sẵn sàng để sử dụng. Tùy chọn đầu tiên có phần rẻ hơn và sẽ rất thú vị cho người hâm mộ để thu thập một cái gì đó bằng tay của chính họ. Nó có giá khoảng 1000 rúp cho phiên bản lắp ráp, nó có dạng bảng mạch in với các đầu nối, điều khiển và màn hình. Cũng được tìm thấy trong một trường hợp trong suốt (hoặc trường hợp được bán riêng.

Bao gồm là một đầu dò với cá sấu ở cuối. Một đầu dò như vậy, về nguyên tắc, cho phép bạn đo các tín hiệu tần số thấp, nhưng không thể cạnh tranh với các đầu dò "thực" cho máy hiện sóng.

Có một phiên bản của mini DSO138 mini, chỉ khác nhau về hình dạng của bảng mạch in và vị trí của các điều khiển. Máy hiện sóng có đầu ra tín hiệu hình chữ nhật để điều chỉnh đầu dò, trong ảnh bên dưới, bạn có thể thấy nó ở góc trên bên phải - một bước nhảy nhỏ và xung hình chữ nhật được vẽ trên bảng.

Thiết bị này dựa trên bộ vi điều khiển ARM STM32F103C8T6 (32 bit dựa trên lõi Cortex M3) và có các đặc điểm sau:

• số lượng kênh - 1;

• băng thông - 0-200 kHz;

• tốc độ lấy mẫu 1 MSa / s;

• trở kháng đầu vào: 1MOhm / 20pF;

• điện áp đầu vào tối đa: 50 V với đầu dò 1: 1 và 400 V, nếu đầu dò có vạch chia 1:10;

• chế độ giao tiếp: DC / AC / GND;

• điện áp cung cấp - 9 volt;

• tiêu thụ hiện tại - khoảng 100 mA;

• độ nhạy - 10 mV / div - 5 V / div với độ chính xác 5%;

• ADC - 12 bit;

• phạm vi quét từ 10 ss / div đến 500 giây / div;

• màn hình - màu, 2,4 inch với độ phân giải 320x240;

• Kích thước PCB - 117 * 76 mm.

Máy hiện sóng đo biên độ của tín hiệu, tần số và chu kỳ của nó, chu kỳ nhiệm vụ, xem xét điện áp - tối đa, tối thiểu, RMS. Cũng có thể thiết lập trên mặt trước để đồng bộ hóa (tăng hoặc giảm). Không có chức năng ghi âm trong đó. Độ nhạy được quy định bởi vị trí của hai thanh trượt SEN1 và SEN2 - số nhân và thứ tự (10 mV, 0.1V, 1V).

Băng thông 200 kHz thậm chí có vẻ khá đủ, nhưng đừng vội đưa ra kết luận. Lưu ý rằng tốc độ lấy mẫu chỉ là 1 triệu mẫu mỗi giây. Con số này gấp 5 lần tần số 200 kHz, theo định nghĩa không cho phép chất lượng cao để bắn các tín hiệu như vậy.

Máy hiện sóng này cho cảm giác tốt trong dải âm thanh, khi vượt quá 20 kHz, tín hiệu bắt đầu bị biến dạng, nhưng vẫn có thể tiêu hóa được và trên 50-70 kHz, các biến dạng trở nên khá mạnh. Quét 10 μs / div cũng không quá đặc biệt và cho phép bạn chuyển vùng ở tần số cao, vì khoảng thời gian tín hiệu có chu kỳ 100 kHz đã là 10 μs.

Đó là, ngay cả khi anh ta có thể hiển thị đầy đủ dạng sóng của tín hiệu với tần số bằng 200 kHz đã khai báo, thì trong một ô của trục tọa độ trên màn hình sẽ có 2 chu kỳ. Hơn nữa, đường chéo màn hình là 2,4 inch và độ phân giải là 320x240 pixel - ngay cả khi bạn muốn, bạn sẽ không thể thấy tín hiệu này bình thường. Về nguyên tắc, bạn có thể "xem" các nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi đơn giản, tần số PWM không vượt quá 50-100 kHz, dưới đây bạn sẽ thấy lý do tại sao.

Trong hình minh họa ở trên, bạn có thể quan sát hình dạng của nó, hay đúng hơn là cách thiết bị này nhìn thấy tín hiệu hình chữ nhật ở các tần số khác nhau, cũng như cách dạng sóng thay đổi ở tần số cao (tín hiệu từ hình chữ nhật biến thành hình sin bị biến dạng). Tôi lưu ý rằng một tín hiệu hình chữ nhật được coi là rất phức tạp, vì vậy việc ước tính tần số với sự trợ giúp của nó là rất công bằng.

Hãy chú ý đến những gì được tô màu đỏ. Đây là giá phân chia của trục ngang, tức là mỗi ô là 10 micro giây. Điều này có nghĩa là không còn có thể kéo dài tín hiệu trên màn hình để nghiên cứu chi tiết hơn, đây là những gì tôi đã nói ở trên. Nếu ở 60 kHz vẫn còn các phác thảo của xung hình chữ nhật, thì ở mức 100, và thậm chí nhiều hơn ở mức 200 kHz, thì không còn rõ ràng gì nữa.

Tuy nhiên, các đặc điểm như vậy ít nhất là, nhưng chúng thậm chí còn cho phép sử dụng thiết bị này trong việc sửa chữa thiết bị máy tính, ví dụ như máy tính xách tay, như các tác giả của các video sau.

Có một số mô hình, ở một mức độ nào đó, là sự tiếp nối hợp lý của DSO138, nhưng khác nhau về ngoại hình và bố cục, vì vậy DSO150 đối với 1700 rúp, trong bộ công cụ đã có đầu dò tốt với bộ chia (ảnh trên) có chức năng lặp lại thiết bị trước đó, nhưng bên ngoài nó đã hấp dẫn hơn và trông giống như một thiết bị đã hoàn thành. Nó được điều khiển không phải bằng một bộ thanh trượt, như trong trường hợp trước, mà với 4 nút và bộ mã hóa. Không có sự khác biệt nào được quan sát, vì vậy chúng tôi sẽ không tập trung vào nó.

DSO188 - dao động nâng cao hơn trên 1 MHz, nhưng cũng giống như trước đây không có bộ nhớ và kênh đơn. Chi phí của nó là 1600-1900 rúp. Nhỏ gọn (hơn một chút so với hộp diêm) và di động, vì nó đã được cung cấp năng lượng bởi pin - bạn không phải lo lắng về vấn đề cách ly điện với các thiết bị thực hiện phép đo. Vỏ được lắp ráp từ các tấm textolite, nhưng các mặt bên của nó không được bảo vệ khỏi các vật lạ và hơi ẩm.

Đầu dò có đầu nối MMCX được sử dụng, trong các đầu trước có đầu nối BNC tiêu chuẩn. Đây không phải là một vấn đề vì nó thường đi kèm với bộ chuyển đổi MMCX-BNC. Đầu dò nằm trong bộ dụng cụ, như trong mô hình đầu tiên - có hai con cá sấu và không có dải phân cách.

Đặc tính kỹ thuật của nó hơi vượt trội so với các tùy chọn trước đó:

• số lượng kênh - 1;

• băng thông - 0-1 MHz;

• tốc độ lấy mẫu 5 MSa / s;

• ADC - 12 bit;

• trở kháng đầu vào: 1MOhm;

• điện áp đầu vào tối đa: 40 V với đầu dò 1: 1 và 800 V, nếu đầu dò có vạch chia 1:10;

• nguồn năng lượng - pin 230 mAh tích hợp;

• độ nhạy - 50 mV / div - 200 V / div;

• phạm vi quét từ 2 ss / div đến 100 ms / div;

• màn hình - màu, 1,8 inch với độ phân giải 320x240;

• kích thước thiết bị - 57 * 34 * 11 mm.

Điều hợp lý là bạn không nên hy vọng đo tín hiệu ở tần số 1 MHz, tuy nhiên, tần số lấy mẫu là 5 triệu lựa chọn mỗi giây sẽ cho phép bạn dễ dàng đo tín hiệu ở 300-500 kHz, đủ để sửa chữa và điều chỉnh hầu hết các nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi. Dụng cụ này không phù hợp để tinh chỉnh và thử nghiệm trong phòng thí nghiệm.

Có một chức năng hữu ích "đóng băng khung". Nói chung, bộ thông số hiển thị trên màn hình (tần số, điện áp, v.v.) khớp với các kiểu máy trước đó. Dưới đây là một video với một cái nhìn tổng quan và thử nghiệm mô hình này. Ngoài ra, video này sẽ được bạn quan tâm nếu bạn không biết băng thông và tốc độ mẫu bạn cần là bao nhiêu, tác giả nói về điều này một cách chi tiết.

Đối với 1600 rúp, nó không thuận tiện (vì kích thước, nhưng nó là vấn đề của hương vị), nhưng là một dao động chức năng nhiều hơn so với DSO150 hoặc 138 tương tự.

Nếu ở trên là một số mô hình khá cũ, thì mô hình tiếp theo tại thời điểm viết thậm chí có thể được gọi là một mô hình mới. Nó là 100 MHz máy hiện sóng Fnirsi 5012hNó có giá khoảng 4600 rúp. Đó là một kênh, các đầu nối cho các đầu dò là phổ quát - BNC và thiết bị hoạt động trên pin có dung lượng lên tới 5000 mAh (theo các nguồn khác - 3000 mAh, nó có thể phụ thuộc vào cấu hình hoặc sửa đổi). Hoàn thành với đầu dò P6100 với dải phân cách 10 x và băng thông lên tới 100 MHz.

Vỏ của thiết bị là nhựa trong vỏ silicon màu vàng, cung cấp ít nhất một số bảo vệ chống lại thiệt hại.

Thông số kỹ thuật:

• số lượng kênh - 1;

• băng thông - 100 MHz;

• tốc độ lấy mẫu 500 MSa / s;

• ADC - 12 bit;

• trở kháng đầu vào: 1MOhm / 25pF;

• chế độ liên lạc: AC / DC;

• chế độ kích hoạt: Đơn, Bình thường, Tự động;

• loại kích hoạt: Tăng dần / Giảm dần;

• đo con trỏ: biên độ, thời gian;

• điện áp đầu vào tối đa: 80 V với đầu dò 1: 1 và 800 V, nếu đầu dò có vạch chia 1:10;

• nguồn năng lượng - pin tích hợp 5000 mAh;

• độ nhạy - 50 mV / div - 200 V / div;

• phạm vi quét từ 6 ns / div đến 50 s / div;

• màn hình - màu, 2,4 inch với độ phân giải 320x240;

• kích thước: 114 x 74 x 33 mm, trọng lượng: 300 gr.

Máy hiện sóng như vậy là một giải pháp tương đối rẻ tiền cho hội thảo, trong thực tế, nó có thể đo các tín hiệu có tần số 20-30 MHz (và cao hơn - nhưng sẽ có nhiều biến dạng hơn), là một số đơn đặt hàng có cường độ lớn hơn so với mô hình trước đó.

Nếu đầu dò ở cùng với một bộ chia, thì một máy hiện sóng như vậy là đủ cho hầu hết các nhiệm vụ trong xưởng sửa chữa điện tử, với những người có thể không đủ, đó là những người yêu thích đài phát thanh. Nhờ có pin tích hợp, bạn có thể sử dụng nó nếu bạn thường xuyên phải làm việc trên đường.

Nhân tiện, từ cùng một nhà sản xuất, có những mẫu máy hiện sóng khác rẻ hơn, ví dụ, FNIRSI PRO với băng thông 5 MHz và tần số lấy mẫu là 20 triệu mẫu. Nhưng nó có giá không rẻ hơn nhiều, cụ thể là 2500-2600 rúp, vì vậy không có ý nghĩa đặc biệt nào trong việc tiết kiệm như vậy.

Trên thực tế, mô hình rất tốt, nhưng có một vài nhược điểm:

• không có đầu ra với tín hiệu hiệu chuẩn (cần thiết để điều chỉnh đầu dò);

• chỉ có một kênh (mặc dù sự hiện diện của hai kênh không quan trọng đối với mọi người);

• không có kết nối với máy tính.

Dưới đây là video mà họ so sánh:

JINHAN JDS2022A - đây là máy hiện sóng hai kênh có băng thông 20 MHz, chi phí của nó nằm trong khoảng 8000-9000 rúp. Thiết bị này trông giống như một vạn năng, lớn hơn so với trước đây. Nó được cung cấp bởi pin có thể thay thế loại 18650. Điều này thuận tiện hơn so với pin tích hợp, vì đang làm việc bên ngoài xưởng, nếu chúng được xả, bạn có thể nhanh chóng thay thế và tiếp tục làm việc. Cũng có thể sạc qua đầu nối micro-USB tiêu chuẩn, nghĩa là không cần tháo pin ra khỏi đầu nối.

Thông số kỹ thuật:

• số lượng kênh - 2;

• băng thông - 20 MHz;

• tốc độ lấy mẫu 200 MSa / s;

• ADC - 8 bit;

• trở kháng đầu vào: 1MOhm / 25pF;

• chế độ liên lạc: AC / DC;

• chế độ kích hoạt: Đơn, Bình thường, Tự động;

• loại kích hoạt: Tăng dần / Giảm dần; 

• điện áp đầu vào tối đa: 40 V với đầu dò 1: 1 và 400 V; nếu đầu dò có vạch chia 1:10; 2000 volt, nếu đầu dò là 1: 100;

• cung cấp năng lượng - 2 pin 18650 có thể thay thế (bao gồm, nhưng có thể không - phụ thuộc vào người bán);

• độ nhạy - 10 mV / div - 5 V / div (nếu đầu dò là 1: 1, nếu có bộ chia, nhân với hệ số chia);

• phạm vi quét từ 10 ns / div đến 5 s / div;

• màn hình - màu, 3,2 inch với độ phân giải 320x240;

• Kích thước: 19,5cm * 9,5cm 3,7cm.

Một tình huống rất kỳ lạ với pin - có 2 đầu nối cho chúng, nhưng 1 đầu nối với mạch. Khi xả cái thứ nhất, chúng cần được thay thế với cái thứ hai.

Tại JINHAN JDS2022A màn hình lớn nhất trong số các đối thủ cạnh tranh từ đánh giá này, vì vậy nó sẽ thuận tiện hơn cho cả công việc thực địa và trong xưởng gia đình. Nó chỉ có thể đo biên độ và điện áp cực đại và tần số của tín hiệu đo được, nhưng có các chế độ cho phép bạn thực hiện các chức năng toán học với các tín hiệu đo được trên các kênh khác nhau và, ví dụ, mô tả các số liệu Lissajous. Các thử nghiệm thực tế cho thấy nó tự tin hiển thị tín hiệu hình chữ nhật ở tần số lên đến 5 MHz, độ méo khá mạnh ở 10 MHz, nhưng nói chung, có thể thấy sự hiện diện của tín hiệu.

Thiết bị này cũng không có đầu ra hiệu chuẩn, bất tiện khi làm việc trên đường - bạn cần phải mang theo máy phát điện. Đây là một máy hiện sóng tiện lợi và chất lượng cao, và vẻ ngoài của nó không giống như một món đồ chơi.Nhưng điều đáng chú ý là băng thông vẫn thấp hơn trên Fnirsi, nhưng nó đắt hơn gần 2 lần, nhưng nó là hai kênh.

Một trong những tính năng thú vị là khả năng lưu hình ảnh từ màn hình. Bộ nhớ có thể lưu trữ tối đa 6 ảnh chụp màn hình có thể được tải xuống máy tính thông qua micro-USB.

Bạn có thể xem tổng quan chi tiết hơn về thiết bị trong video dưới đây:

Có một phiên bản một kênh của thiết bị này, cũng như một kênh hai kênh (một kênh analog và 1 kỹ thuật số) với bộ tạo tín hiệu - JDS2023 cho 7500-8000 rúp và nhiều mô hình khác, những khác biệt chính mà bạn nhìn thấy trong bảng bên dưới.

Kết luận

Chúng tôi đã xem xét một số mô hình phổ biến của máy hiện sóng Trung Quốc. Có những thiết bị khác tương tự về đặc điểm và giá cả, nhưng nó hoàn toàn không có ý nghĩa để mang hoàn toàn mỗi người trong số họ. Mục đích của bài viết này là chỉ ra những mô hình nào cần được chú ý khi chọn máy hiện sóng đầu tiên cho một người mới làm chủ.

Hai mô hình đầu tiên trong đánh giá - ngân sách và không quá chức năng, hai mô hình cuối cùng - đáp ứng hầu hết các nhu cầu nghiệp dư và sửa chữa. Không thể nói cụ thể cái nào tốt hơn, nhưng cá nhân tôi thích Fnirsi vì khả năng đo tần số tương đối cao.

Nếu bạn cần tần số cao hơn, nhưng không có số tiền cần thiết, hãy nhìn vào máy hiện sóng tương tự của Liên Xô. Đúng, chúng không có khả năng của các mô hình kỹ thuật số, chẳng hạn như ghi tín hiệu hoặc khả năng đo con trỏ của tín hiệu tại một điểm nhất định, nhưng chúng rẻ hơn nhiều so với các mô hình kỹ thuật số có dải tần tương tự.

Ưu điểm không thể chối cãi của máy hiện sóng cầm tay là khả năng được cung cấp năng lượng bởi pin, điều đó có nghĩa là không thể có kết nối điện với mạng, do đó bạn sẽ không đốt thiết bị và bạn sẽ không bị sốc nếu bạn vào điện áp nguồn khi đo.

Có thể làm gì với máy hiện sóng

Thực hiện phép đo dao động