Hvis du ønsker at oprette et elektroniklaboratorium, et af de væsentlige værktøjer, der ikke bør mangle, er oscilloskoper. Med dem kan du ikke kun tage nogle mål som med polymererne, men du vil også se meget grafiske resultater på analoge og digitale signaler. Uden tvivl et af de mest professionelle og brugte værktøjer i elektroniske laboratorier, og her vil vi vise dig, hvad det præcist er, hvordan du vælger det bedst egnede til dig, og vi anbefaler nogle mærker og modeller med den bedste værdi for pengene.
bedste oscilloskoper
Hvis du ikke ved, hvilken enhed du skal købe, så gør du det et udvalg med de bedste oscilloskoper hvad kan du købe. Og der er for begyndere, beslutningstagere og professionelle, med meget varierede prisklasser. Til dette udvalg har jeg udvalgt de 3 bedste mærker, og fra hver af dem tilbydes 3 forskellige modeller: en billigere og mere økonomisk mulighed for begyndere og amatører, et mellemsortiment og en dyrere mulighed for professionelle.
Mærke Rigol
Rigol DS1102Z-E (bedste pris)
Rigol har nogle af de bedste digitale oscilloskoper du kan finde, som denne digitale type model, med 2 kanaler, 100 Mhz, 1 GSa/s, 24 Mpts og 8-bit. Giver mulighed for at zoome ind på en valgt del, mulighed for at rulle, fantastisk forbindelse, bølgeformoptagelseshastighed på op til 30.000 wfms/s, mulighed for at vise og analysere op til 60.000 optagede bølgeformer. Alt sammen synligt på dens store 7″ farveskærm med TFT-panel og WVGA-opløsning (800×480 px), justerbar lysstyrke, lodret skalaområde fra 1mV/div til 10V/div, USB-forbindelse, 2 prober og kabler inkluderet mv. .
Rigol DS1054Z (mellemområde)
Ingen produkter fundet.
Dette er endnu et af de bedste digitale oscilloskoper. Rigol har skabt en fantastisk enhed med 4 kanaler i stedet for to som den forrige. Med virkelig interessante funktioner, såsom dens 150 Mhz, 24Mpts, 1Gsa/s, 30000 wfms/s, samt at have triggere, afkodning, understøttelse af forskellige triggere, USB-forbindelse og deling af mange andre funktioner med den forrige, som f.eks. dens 7 tommer og 800×480 px opløsning, dens skalaområde osv. Den vil automatisk måle op til 37 bølgeformparametre med statistik over stignings- og faldtid, bølgeamplitude, pulsbredde, driftscyklus osv.
Rigol MSO5204 (bedst til professionel brug)
Rigol MSO5204 er et andet af de mest interessante professionelle oscilloskoper. Denne enhed leveres med 4 kanaler, 200 Mhz, 8 GSa/s, 100 Mpts og 500000 wfms/s. Den inkluderer en 9" farveberøringsskærm (multi-touch), med et kapacitivt LCD-panel og fantastisk kraftfuld hardware. Det vil fange og repræsentere selv den mindste detalje. Denne skærm har en storslået opløsning, med farvestabilitet og op til 256 niveauer at justere. Du kan automatisk måle op til 41 forskellige bølgeformparametre i hukommelsen. I dette tilfælde vil du være i stand til at bruge forskellige grænseflader, såsom LAN, USB, HDMI osv.
Mærke Hantek
Hantek 6022BE (billig digital)
Denne Hantek er meget billig, digital og tilsluttes via USB til pc'en. Det inkluderer ikke en skærm, men det inkluderer software (inkluderet på en cd) til at installere i Windows og være i stand til at lave visualiseringer gennem skærmen på din computer med denne software. Den er designet i højkvalitets anodiseret aluminium. Den har 48 MSa/s, 20 Mhz båndbredde og 2 kanaler (16 logiske).
Hantek DSO5102P (mellemområde)
Dette andet Hantek-mærke oscilloskop har en farveskærm med en størrelse på 17,78 cm diagonal og WVGA-opløsning på 800 × 480 px. Den har USB-stik, 2 kanaler, 1GSa/s til realtidssampling, 100Mhz båndbredde, længde op til 40K, fire matematiske funktioner at vælge imellem, valgbar kant/pulsbredde/linje/slop/overtidsudløsertilstande osv. Realtidsanalyse PC-software er inkluderet.
Hantek 6254BD (bedste digitale til professionel brug)
Hantek har også denne anden model, et af de bedste oscilloskoper til professionel brug. En digital mulighed, med USB-forbindelse, 250 Mhz, 1 GSa/s, 4 kanaler, vilkårlig bølgeform, indgangsfølsomhed op til 2 mV-10V/div, nem at bære, nem at installere (Plug & Play), meget komplet og med avancerede funktioner, skabt med anodiseret aluminium til kabinettet, og med mulighed for at se, gemme og udføre alle former for operationer på pc-skærmen takket være dens software.
Siglent Mærke
Siglent SDS 1102CML (mere overkommelig mulighed)
Denne anden er en af de mest overkommelige, du kan få under Siglent-mærket. Disse oscilloskopmodeller har en 7" farve TFT LCD-skærm, med en opløsning på 480×234 px, USB-interface, med pc-software til at fjernse og analysere alt gennem skærmen, 150 Mhz bredt bånd, 1 GSa/s, 2 Mpts , og med dobbelt kanal.
Siglent SDS1000X-U-serien (mellemområde)
Det er den mellemliggende Siglent-model, med 4 kanaler, digital type, 100 Mhz båndbredde, 14 Mpts, 1 GSa/s, en 7-tommer TFT LCD-skærm med en opløsning på 800×480 px, super phosphor, med dekodere til flere grænseflader , meget nem at bruge takket være dets frontpanel, nyt system med SPO-teknologi til at forbedre troskab og ydeevne, høj følsomhed, lav jitter, fanger op til 400000 wfmps, intensitet justerbar i 256 niveauer, visningstilstand for farvetemperaturen osv.
Siglent SDS2000X Plus Series (bedst til professionel brug)
Hvis du vil have en Siglent til professionel brug, er denne anden model, hvad du leder efter. En enhed med en enorm 10.1" multi-touch-skærm til at overvåge signaler og data. Med smart trigger (kant, hældning, puls, vindue, rundt, interval, dropout, mønster og video). Den har 4 kanaler og 16 digitale bits, 350 Mhz båndbredde, 200 Mpts hukommelsesdybde, spændingsnøjagtighed fra 0.5 mV/div til 10V/div, forskellige tilstande, 2 GSa/s og kapacitet til 500.000 wfm/s, 256 justerbare intensitetsniveauer , farvetemperaturdisplay, SPO-teknologi for at forbedre pålideligheden og spækket med avancerede funktioner.
bærbare oscilloskoper
Siglent SHS800-serien (professionelt håndholdt oscilloskop)
Et professionelt håndholdt oscilloskop med 2 kanaler, 200Mhz båndbredde, 32Kpts hukommelsesdybde, 6000 tælledisplay til nøjagtig måling, trendgrafer på op til 32 målinger, 800K punktområde, 24 timers optagelsestid og stor autonomi. Den har også en optagetid på 0.05 Sa/s.
HanMatek H052 (bedst værdi for pengene)
Et mini-oscilloskop med 3.5" TFT-skærm med multimeterfunktion (2 i 1). Skærmen er baggrundsbelyst, den har en selvkalibreringsfunktion, med op til 7 automatiske gennemsnit, op til 10000 wfms/s, 50 Mhz, 250 MSa/s, 8K optagepunkter, effektive værdier i realtid, uafhængigt multimeter og oscilloskopindgange, USB-interface -C til strøm og opladning mv.
Hvad er et oscilloskop?
oscilloskoper De er elektroniske instrumenter, der bruges til at repræsentere de forskellige elektriske variabler på deres LCD-skærm. af et kredsløb, generelt signaler, der varierer med tiden repræsenteret på en koordinatakse (X for tidsaksen for at se udviklingen af signalet og på Y-aksen er amplituden af signalet repræsenteret i volt, for eksempel). De er essentielle inden for elektronik til at analysere kredsløb og kontrollere signalværdier (analoge eller digitale) såvel som deres adfærd.
Oscilloskoper har sonder eller spidser til at opnå signalerne fra det kredsløb, der studeres. Oscilloskopelektronikken tager sig af repræsentere dem visuelt på skærmen, tjekker fra tid til anden ændringerne (sampling), og gennem triggerkontrollerne vil det være muligt at stabilisere og vise gentagne bølgeformer.
- Prøveudtagning: er processen til at konvertere en del af et indkommende signal til et antal diskrete elektriske værdier for at gemme det i en hukommelse, behandle det og vise det ved at repræsentere det på skærmen. Størrelsen af hvert samplepunkt vil være lig med amplituden af inputsignalet på det tidspunkt, hvor signalet samples. Disse plottede punkter på skærmen kan fortolkes som bølgeformer gennem en proces kendt som interpolation, der forbinder punkterne for at danne linjer eller vektorer.
- Skud: Bruges til at stabilisere og vise en gentagen bølgeform. Der er flere typer som f.eks. kant-triggering, der bestemmer, om kanten stiger eller falder i et signal, ideel til firkantede eller digitale signaler. Pulsbredde-udløsning kan også bruges til at analysere mere komplekse signaler. Der er også andre tilstande, såsom enkelt trigger, hvor oscilloskopet kun vil vise et spor, når inputsignalet opfylder triggerbetingelserne, opdatere displayet og fryse det for at bevare sporet.
Signalparametre
Oscilloskoper kan måle en række af signalparametre, du bør kende:
- effektiv værdi
- Maksimal værdi
- Minimum værdi
- top til top værdi
- Signalfrekvens (både lav og høj)
- signalperiode
- summen af signaler
- Signal stige- og faldtider
- Adskil signalet fra den støj, der kan kobles
- Beregn udbredelsestider i mikroelektroniske kredsløb
- Beregn FFT af et signal
- Se impedansændringer
Oscilloskop dele
Hvad angår de grundlæggende dele af et oscilloskop, som du skal kende for at kunne håndtere det, er de:
- Skærm: er repræsentationssystemet af signaler og værdier. Dette display plejede at være en CRT på ældre oscilloskoper, men på moderne oscilloskoper er det nu en digital TFT LCD-skærm. Disse skærme kan have forskellige størrelser og med forskellige opløsninger, såsom VGA, WXGA osv.
- opretstående system: er ansvarlig for at forsyne repræsentationssystemet med signalinformationen for Y-aksen eller den lodrette akse. Det er normalt repræsenteret på forsiden af oscilloskopet og har sin egen zone af kontroller mærket VERTICAL. For eksempel:
- Skalering eller vertikal forstærkning: Justerer den lodrette eller konstante følsomhed i volt/division. Der vil være en kontrol for hver af de kanaler, som oscilloskopet har. For eksempel, hvis du vælger 5V/div, vil hver af skærmopdelingerne repræsentere 5 volt. Du skal justere den ud fra signalspændingen, så den kan blive korrekt repræsenteret på grafen.
- menu: giver dig mulighed for at vælge mellem forskellige konfigurationer af den valgte kanal, såsom indgangsimpedans (1x, 10x,...), signalkobling (GND, DC, AC), forstærkning, båndbreddebegrænsninger, kanalinversion (inverterer polaritet) osv.
- Position: er den kommando, der bruges til at flytte sporet af signalet lodret og placere det, hvor du vil.
- FFT: Hurtig Fourier Transform, en mulighed for at bruge en matematisk funktion til at udføre en spektral analyse af signalet. Så du kan se signalet opdelt i grundfrekvens og harmoniske.
- Math: Digitale oscilloskoper inkluderer også ofte denne indstilling til at vælge forskellige matematiske operationer, der skal anvendes på signaler.
- horisontalt system: er dataene repræsenteret vandret med en sweep-generator, der bruges til at styre sweep-hastighederne, og som kan justeres i tid (ns, µja, ms, sekunder osv.). Alle indstillinger eller kontroller for denne X-akse er grupperet i et område mærket HORIZONTAL. Afhængigt af modellen kan du f.eks. finde:
- Position: giver dig mulighed for at flytte signalerne langs X-aksen for at justere dem, for eksempel placere et signal i begyndelsen af en cyklus osv.
- skala: Her kan tidsenheden pr. skærmopdeling (s/div) indstilles. For eksempel kan du bruge en af 1 ms/div, som vil få hver division af grafen til at repræsentere et tidsrum på et millisekund. Nanosekunder, mikrosekunder, millisekunder, sekunder osv. kan bruges, afhængigt af følsomheden og skalaen understøttet af modellen. Denne kontrol kan også forstås som en slags "zoom", for at analysere flere minutdetaljer af et signal i et mindre øjeblik.
- Erhvervelse: De opsamlede data konverteres til digitalt format, og dette kan gøres på 3 mulige måder og vil påvirke samplingen, det vil sige den hastighed, hvormed dataene optages. De tre tilstande er:
- Prøveudtagning: Sampler inputsignalet med regelmæssige tidsintervaller, men kan gå glip af nogle hurtige variationer i signalet.
- gennemsnit: Dette er en stærkt anbefalet tilstand, når en række bølgeformer optages, idet man tager et gennemsnit af dem alle og viser det resulterende signal på skærmen.
- Peak detektion: passende, hvis du ønsker at reducere den koblede støj, som et signal kan have. I dette tilfælde vil oscilloskopet lede efter maksimale og minimale værdier af et indkommende signal, og dermed repræsentere signalet i impulser. Dog skal man være forsigtig, da den koblede støj i denne tilstand kan virke større, end den faktisk er.
- Udløser: triggersystemet angiver, hvornår vi vil have signalet til at begynde at tegne på skærmen. Forestil dig for eksempel, at du har brugt en basis 1-tidsskala µs og X-aksens graf over tid har 10 vandrette inddelinger, så vil oscilloskopet plotte 100.000 grafer i minuttet, og hvis hver enkelt starter på et andet tidspunkt, ville det være kaos. For at dette ikke sker, kan du i dette afsnit handle for det. Nogle kontroller er:
- menu: vælger for de forskellige muligheder eller mulige optagetilstande (manuel, automatisk,...).
- Niveau eller niveau: dette potentiometer gør det muligt at justere triggerniveauet for et signal.
- kraftudløser: fremtving skuddet i det øjeblik, det trykkes.
- sonder: er de terminaler eller testpunkter, der vil være i kontakt med de dele af enheden eller kredsløbet, der skal analyseres. De skal være egnede, ellers kan kablet, der forbinder sonden med oscilloskopet, fungere som en antenne og opfange parasitiske signaler fra nærliggende telefoner, elektroniske enheder, radio osv. Mange sonder kommer med et potentiometer for at kompensere for disse problemer og har brug for kalibrering for at vise korrekte værdier på displayet, i overensstemmelse med de valgte skalaer på displayakserne.
Oscilloskop sikkerhed
Et andet vigtigt aspekt, når du bruger et oscilloskop i et laboratorium, er at huske på sikkerhedsforanstaltninger for ikke at ende med at beskadige enheden eller med ulykker, der kan påvirke dig. Det er altid vigtigt at læse producentens manual for at respektere anbefalingerne for sikkerhed og brug. Nogle generiske regler, der er fælles for alle modeller, er:
- Undgå at arbejde i miljøer med brændbare eller eksplosive produkter.
- Bær beskyttelsesudstyr for at undgå forbrændinger eller elektrisk stød.
- Jord alle jordforbindelser, både oscilloskopsonden og kredsløbet, der testes.
- Rør ikke ved kredsløbskomponenter eller blottede sondespidser, der er strømførende.
- Tilslut altid udstyret til et sikkert og jordet strømforsyningsnetværk.
applikationer
Hvis du stadig ikke kan finde ham en ansøgning Til denne enhed bør du vide alt, der giver dig mulighed for at udføre oscilloskoper i dit elektroniklaboratorium:
- Mål signalamplitude
- måle frekvenser
- måle impulser
- måle cyklusser
- Gennemsnit af faseforskydningen af to signaler
- XY-målinger ved hjælp af Lissajous-tal
Nå, og dette udtrykt på en mere praktisk måde, kan bruges til:
- Tjek elektroniske komponenter, kabler eller busser
- Diagnosticer problemer i et kredsløb
- Kontroller analoge eller digitale signaler i et kredsløb
- Bestem kvaliteten af elektroniske signaler i kritiske systemer
- Reverse engineering af elektroniske enheder
- Og selv oscilloskoper kan gå ud over elektronik og bruge deres egenskaber til at måle visse elektriske signaler til at modificere dem og overvåge biomedicinske parametre for patienter på et hospital, såsom deres blodtryk, respirationsfrekvens, elektrisk nerveaktivitet osv. Kan også bruges til at måle lydstyrke, vibrationer og meget mere
Typer af oscilloskoper
Der er forskellige typer af oscilloskoper. For eksempel, afhængigt af hvordan signalmålingerne tages, har vi:
- Analog: Spændingen målt af proberne vil blive vist på CRT-skærmen uden transformationer fra analog til digital. I disse fanges periodiske signaler, mens forbigående fænomener normalt ikke reflekteres på skærmen, medmindre de gentages periodisk. Derudover har denne type oscilloskop begrænsninger, såsom at den ikke fanger signaler, der ikke er periodiske, ved optagelse af meget hurtige signaler reducerer de skærmens lysstyrke på grund af faldet i opdateringshastigheden, og signaler, der er for langsomme. vil ikke danne spor (kan kun i rør med høj persistens).
- digital: ligner de foregående, men de henter det analoge signal af sonden og konverterer det til digitalt ved hjælp af en ADC (A/D Converter), som vil blive digitalt behandlet og vist på skærmen. De er i øjeblikket de mest udbredte på grund af deres fordele, såsom at kunne oprette forbindelse til pc'en for at analysere resultaterne ved hjælp af software, gemme dem osv. På den anden side kan de takket være deres kredsløb tilføje funktioner, som de analoge mangler, såsom automatisk måling af spidsværdier, kanter eller intervaller, transient capture og avancerede beregninger såsom FFT osv.
De kan også katalogiseres i henhold til dets bærbarhed eller brug:
- bærbart oscilloskop: de er kompakte og lette instrumenter, for at lette at tage dem fra et sted til et andet for at udføre målingerne. De kan være interessante for teknikere.
- Laboratorie- eller industrioscilloskop: de er større bænk-enheder, meget mere kraftfulde og designet til at blive efterladt på et fast sted.
Endvidere ifølge teknologien brugt, kunne man også skelne mellem:
- DSO (Digital Storage Oscilloscope): Dette digitale lageroscilloskop bruger et seriel behandlingssystem. Det er den mest almindelige type indenfor digitale oscilloskoper. De kan fange forbigående hændelser, gemme dem i filer, analysere dem osv.
- DPO (Digital Phosphor Oscilloscope): Disse kan ikke vise intensitetsniveauet af et signal i realtid, som det sker i analog, men DSO kan ikke. Derfor blev DPO'en oprettet, som stadig var digital, men løste det problem. Disse muliggør hurtigere signalopsamling og analyse.
- Af prøveudtagning: bytte højere båndbredde for lavere dynamisk område. Indgangen er ikke dæmpet eller forstærket, idet den er i stand til at håndtere et komplet signalområde. Denne type digitalt oscilloskop fungerer kun med gentagne signaler og kan ikke fange transienter ud over den normale samplingshastighed.
- MSO (Mixed Signal Oscilloscope): de er en hybridisering mellem DPO'erne og en 16-kanals logisk analysator, inklusive afkodning og aktivering af den parallel-serielle busprotokol. De er bedst til at kontrollere og fejlfinde digitale kredsløb.
- PC baseret: Også kendt som et USB-oscilloskop, da de ikke har en skærm, men er afhængige af software til at vise resultater fra en tilsluttet pc.
Selvom der kan være andre typer, er disse de mest populære, og dem du normalt vil finde.
Sådan vælger du det bedste oscilloskop
Hvornår vælg et godt oscilloskop, bør du tage højde for nogle af følgende egenskaber. På denne måde vil du være i stand til at vælge den bedste og bedst egnede til dit brug:
- Hvad vil du have oscilloskopet til? Det er vigtigt at finde ud af, hvad du skal bruge det til, da et oscilloskop til at analysere digitale kredsløb på logisk niveau ikke er det samme som et til RF, eller at du skal transportere fra et sted til et andet osv. Derudover er det også vigtigt at afgøre, om du ønsker det til professionelt brug eller til hobbybrug. I det første tilfælde er det værd at investere lidt mere for at få et mere professionelt og præcist udstyr. I det andet tilfælde er det bedre at vælge noget med en mellem-lav pris.
- Presupuesto: at vide, hvor meget du har til rådighed til at investere i dit udstyr, vil hjælpe dig med at udelukke mange modeller, der er uden for budgettet, og vil reducere udvalget af muligheder.
- Båndbredde (Hz): Bestemmer rækkevidden af signaler, du kan måle. Du bør vælge et oscilloskop, der har nok båndbredde til nøjagtigt at fange de højeste frekvenser af de signaler, du skal arbejde med. Husk 5-reglen, som er at vælge et oscilloskop, der sammen med sonden tilbyder mindst 5 gange den maksimale båndbredde af det signal, du normalt måler for de bedste resultater.
- Tid til at stå op (= 0.35/båndbredde): Det er vigtigt at analysere impulser eller firkantbølger, det vil sige digitale signaler. Jo hurtigere det er, jo mere nøjagtige er tidsmålingerne. Du bør vælge scopes med stigetider mindre end 1/5 gange den hurtigste stigetid af det signal, du skal bruge.
- sonder: Der er nogle oscilloskoper, der har flere specielle sonder til forskellige krav. Mange af nutidens oscilloskoper kommer typisk med passive prober med høj impedans og aktive prober til højere frekvensmålinger. For mellemområdet er det bedre at vælge sonder med kapacitive belastninger på < 10 pF.
- Samplinghastighed eller -frekvens (Sa/so Samples per Second): bestemmer, hvor mange gange detaljer eller værdier af bølgen, der skal måles, fanges pr. tidsenhed. Jo højere den er, jo bedre opløsning og jo hurtigere vil den bruge hukommelse. Du bør vælge et oscilloskop, der har mindst 5 gange den højeste frekvens af det kredsløb, du skal analysere.
- Aktivering eller udløsning: Bedst, hvis den tilbyder mere avancerede triggere til komplekse bølgeformer. Jo bedre det er, jo bedre vil du være i stand til at opdage mulige anomalier, som er svære at lokalisere.
- Hukommelsesdybde eller optagelseslængde (pts): Jo flere, jo bedre opløsning for komplekse signaler. Angiver antallet af punkter, der kan gemmes i hukommelsen, det vil sige kapaciteten til at gemme tidligere resultater, mens et eksperiment udføres. Antallet af aflæsninger kan registreres, og alle værdierne kan ses for at drage mere præcise konklusioner eller følge op.
- Antal kanaler: Vælg oscilloskopet med det rigtige antal kanaler, jo flere kanaler, jo flere detaljer kan opnås. De analoge har tidligere kun været 2 kanaler, mens de digitale kan gå fra 2 og op.
- Interface: Det skal være så intuitivt og enkelt som muligt, især hvis du er nybegynder. Nogle avancerede oscilloskoper er kun egnede til professionelle, da en mindre erfaren bruger konstant skal læse manualen.
- Analog vs digital: de digitale er i øjeblikket dominerende på markedet på grund af deres fordele, såsom at tillade større lethed og uden begrænsninger på længden af posten. Derfor bør den foretrukne mulighed absolut være et digitalt oscilloskop til næsten alle tilfælde.
- mærker: de bedste oscilloskopmærker er Siglent, Hantek, Rigol, Owon, Yeapook osv. Derfor vil det at købe en af deres modeller være en garanti for god ydeevne og kvalitet.