Hvis du ønsker å sette opp et elektronikklaboratorium, et av de essensielle verktøyene som ikke bør mangle er oscilloskoper. Med dem kan du ikke bare ta noen mål som med polymerene, men du vil også se veldig grafiske resultater på analoge og digitale signaler. Utvilsomt et av de mest profesjonelle og brukte verktøyene i elektroniske laboratorier, og her vil vi vise deg nøyaktig hva det er, hvordan du velger det som passer best for deg, og vi anbefaler noen merker og modeller med best valuta for pengene.
beste oscilloskop
Hvis du ikke vet hvilken enhet du skal kjøpe, så gjør du det et utvalg med de beste oscilloskopene hva kan du kjøpe. Og det er for nybegynnere, beslutningstakere og profesjonelle, med svært varierte prisklasser. For dette utvalget har jeg valgt ut de 3 beste merkene, og fra hver av dem tilbys 3 forskjellige modeller: et billigere og mer økonomisk alternativ for nybegynnere og amatører, et middels utvalg og et dyrere alternativ for profesjonelle.
Merke Rigol
Rigol DS1102Z-E (beste pris)
Rigol har noen av de beste digitale oscilloskopene du kan finne, som denne digitale modellen, med 2 kanaler, 100 Mhz, 1 GSa/s, 24 Mpts og 8-bits. Gjør det mulig å zoome inn på en valgt del, mulighet til å rulle, fantastisk tilkobling, bølgeformopptakshastighet på opptil 30.000 60.000 wfms/s, mulighet til å vise og analysere opptil 7 800 registrerte bølgeformer. Alt synlig på den store 480" fargeskjermen med TFT-panel og WVGA-oppløsning (1×10 px), justerbar lysstyrke, vertikal skala fra 2mV/div til XNUMXV/div, USB-tilkobling, XNUMX prober og kabler inkludert, etc. .
Rigol DS1054Z (mellomområde)
Ingen produkter funnet.
Dette er nok et av de beste digitale oscilloskopene. Rigol har laget en fantastisk enhet med 4 kanaler i stedet for to som den forrige. Med virkelig interessante funksjoner, som dens 150 Mhz, 24Mpts, 1Gsa/s, 30000 wfms/s, i tillegg til å ha triggere, dekoding, støtte for forskjellige triggere, USB-tilkobling og deling av mange andre funksjoner med den forrige, som f.eks. dens 7 tommer og 800×480 px oppløsning, skalaområdet osv. Den vil automatisk måle opptil 37 bølgeformparametere, med statistikk over stige- og falltid, bølgeamplitude, pulsbredde, driftssyklus, etc.
Rigol MSO5204 (best for profesjonell bruk)
Rigol MSO5204 er et annet av de mest interessante profesjonelle oscilloskopene. Denne enheten kommer med 4 kanaler, 200 Mhz, 8 GSa/s, 100 Mpts og 500000 9 wfms/s. Den inkluderer en 256" fargeberøringsskjerm (multi-touch), med et kapasitivt LCD-panel og fantastisk kraftig maskinvare. Den vil fange og representere selv den minste detalj. Denne skjermen har en fantastisk oppløsning, med fargestabilitet, og opptil 41 nivåer å justere. Du kan automatisk måle opptil XNUMX forskjellige bølgeformparametere i minnet. I dette tilfellet vil du kunne bruke forskjellige grensesnitt, som LAN, USB, HDMI, etc.
Merke Hantek
Hantek 6022BE (billig digital)
Denne Hantek er veldig billig, digital, og kobles via USB til PC-en. Den inkluderer ikke en skjerm, men den inkluderer programvare (inkludert på en CD) for å installere i Windows og for å kunne lage visualiseringer gjennom skjermen på datamaskinen din med denne programvaren. Den er designet i høykvalitets eloksert aluminium. Den har 48 MSa/s, 20 Mhz båndbredde og 2 kanaler (16 logiske).
Hantek DSO5102P (mellomområde)
Dette andre oscilloskopet fra Hantek-merket har en fargeskjerm, med en størrelse på 17,78 cm diagonal og WVGA-oppløsning på 800 × 480 px. Den har USB-kontakt, 2 kanaler, 1GSa/s for sanntidssampling, 100Mhz båndbredde, lengde opptil 40K, fire matematiske funksjoner å velge mellom, valgbar kant/pulsbredde/linje/slop/overtidsutløsermodus, etc. Sanntidsanalyse PC-programvare er inkludert.
Hantek 6254BD (beste digitale for profesjonell bruk)
Hantek har også denne andre modellen, et av de beste oscilloskopene for profesjonell bruk. Et digitalt alternativ, med USB-tilkobling, 250 Mhz, 1 GSa/s, 4 kanaler, vilkårlig bølgeform, inngangsfølsomhet opptil 2 mV-10V/div, enkel å bære, enkel å installere (Plug & Play), veldig komplett og med avanserte funksjoner, laget med eloksert aluminium for kabinettet, og med mulighet for å se, lagre og utføre alle slags operasjoner på PC-skjermen takket være programvaren.
Siglent Brand
Siglent SDS 1102CML (rimeligere alternativ)
Denne andre er en av de rimeligste du kan få under Siglent-merket. Disse oscilloskopmodellene har en 7" farge TFT LCD-skjerm, med en oppløsning på 480×234 px, USB-grensesnitt, med PC-programvare for å eksternt se og analysere alt gjennom skjermen, 150 Mhz bredt bånd, 1 GSa/s, 2 Mpts , og med dobbel kanal.
Siglent SDS1000X-U-serien (mellomområde)
Det er den mellomliggende Siglent-modellen, med 4 kanaler, digital type, 100 Mhz båndbredde, 14 Mpts, 1 GSa/s, en 7-tommers TFT LCD-skjerm med en oppløsning på 800×480 px, superfosfor, med dekodere for flere grensesnitt , veldig enkel å bruke takket være frontpanelet, nytt system med SPO-teknologi for å forbedre troskap og ytelse, høy følsomhet, lav jitter, fanger opp til 400000 256 wfmps, intensitet justerbar i XNUMX nivåer, visningsmodus for fargetemperaturen osv.
Siglent SDS2000X Plus-serien (best for profesjonell bruk)
Ønsker du en Siglent for profesjonelt bruk, er denne andre modellen det du ser etter. En enhet med en enorm 10.1-tommers multi-touch-skjerm for å overvåke signaler og data. Med smart trigger (kant, skråning, puls, vindu, rund, intervall, dropout, mønster og video). Den har 4 kanaler og 16 digitale bits, 350 Mhz båndbredde, 200 Mpts minnedybde, spenningsnøyaktighet fra 0.5 mV/div til 10V/div, ulike moduser, 2 GSa/s, og kapasitet for 500.000 256 wfm/s, XNUMX justerbare intensitetsnivåer , fargetemperaturdisplay, SPO-teknologi for å forbedre påliteligheten, og fullpakket med avanserte funksjoner.
bærbare oscilloskoper
Siglent SHS800-serien (profesjonelt håndholdt oscilloskop)
Et profesjonelt håndholdt oscilloskop med 2 kanaler, 200Mhz båndbredde, 32Kpts minnedybde, 6000 tellingsvisning for nøyaktig måling, trendgrafer på opptil 32 målinger, 800K punktområde, 24 timers opptakstid og stor autonomi. Den har også en opptakstid på 0.05 Sa/s.
HanMatek H052 (best verdi for pengene)
Et oscilloskop i ministørrelse med 3.5" TFT-skjerm, med multimeterfunksjon (2 i 1). Skjermen er bakgrunnsbelyst, den har en selvkalibreringsfunksjon, med opptil 7 automatiske gjennomsnitt, opptil 10000 wfms/s, 50 Mhz, 250 MSa/s, 8K opptakspunkter, effektive verdier i sanntid, uavhengig multimeter og oscilloskopinnganger, USB-grensesnitt -C for strøm og lading, etc.
Hva er et oscilloskop?
oscilloskoper De er elektroniske instrumenter som brukes til å representere de forskjellige elektriske variablene på LCD-skjermen deres. av en krets, vanligvis signaler som varierer med tiden representert på en koordinatakse (X for tidsaksen for å se utviklingen av signalet og på Y-aksen er amplituden til signalet representert i volt, for eksempel). De er viktige innen elektronikk for å analysere kretser og sjekke signalverdier (analoge eller digitale), så vel som deres oppførsel.
Oscilloskoper har sonder eller spisser for å få signalene til kretsen som studeres. Oscilloskopelektronikken tar seg av representere dem visuelt på skjermen, sjekke fra tid til annen endringene (sampling), og gjennom triggerkontrollene vil det være mulig å stabilisere og vise repeterende bølgeformer.
- Prøvetaking: er prosessen for å konvertere en del av et innkommende signal til et antall diskrete elektriske verdier for å lagre det i et minne, behandle det og vise det ved å representere det på skjermen. Størrelsen på hvert prøvepunkt vil være lik amplituden til inngangssignalet på det tidspunktet signalet samples. Disse plottede punktene på skjermen kan tolkes som bølgeformer gjennom en prosess kjent som interpolasjon, som forbinder punktene for å danne linjer eller vektorer.
- Skudd: Brukes til å stabilisere og vise en repeterende bølgeform. Det finnes flere typer, for eksempel kantutløsning, som bestemmer om kanten stiger eller faller i et signal, ideelt for kvadratiske eller digitale signaler. Pulsbreddetrigging kan også brukes til å analysere mer komplekse signaler. Det finnes også andre moduser, for eksempel enkeltutløser, hvor oscilloskopet kun vil vise et spor når inngangssignalet oppfyller utløserbetingelsene, oppdatere displayet og fryse det for å opprettholde sporet.
Signalparametere
Oscilloskop kan måle en rekke signalparametere du bør kjenne til:
- effektiv verdi
- Maksimal verdi
- Minimum verdi
- topp til topp verdi
- Signalfrekvens (både lav og høy)
- signalperiode
- summen av signaler
- Signal stige- og falltider
- Skille signalet fra støyen som kan kobles
- Beregn forplantningstider i mikroelektroniske kretsløp
- Beregn FFT for et signal
- Se impedansendringer
Oscilloskop deler
Når det gjelder de grunnleggende delene av et oscilloskop som du må kjenne til for å kunne håndtere det, er de:
- Skjermen: er representasjonssystemet for signaler og verdier. Denne skjermen pleide å være en CRT på eldre oscilloskop, men på moderne oscilloskop er det nå en digital TFT LCD-skjerm. Disse skjermene kan være av forskjellige størrelser, og med forskjellige oppløsninger, som VGA, WXGA, etc.
- oppreist system: er ansvarlig for å gi representasjonssystemet signalinformasjonen for Y-aksen eller vertikalaksen. Det er vanligvis representert på forsiden av oscilloskopet og har sin egen sone med kontroller merket VERTICAL. For eksempel:
- Skalering eller vertikal forsterkning: Justerer den vertikale eller konstante følsomheten i volt/divisjon. Det vil være en kontroll for hver av kanalene som oscilloskopet har. Hvis du for eksempel velger 5V/div, vil hver av skjermdelingene representere 5 volt. Du må justere den basert på signalspenningen, slik at den kan representeres riktig på grafen.
- Meny: lar deg velge mellom ulike konfigurasjoner av den valgte kanalen, for eksempel inngangsimpedans (1x, 10x,...), signalkobling (GND, DC, AC), forsterkning, båndbreddebegrensninger, kanalinversjon (inverterer polaritet), etc.
- Stilling: er kommandoen som brukes til å flytte sporet av signalet vertikalt og plassere det der du vil.
- FFT: Fast Fourier Transform, et alternativ for å bruke en matematisk funksjon for å utføre en spektralanalyse av signalet. Så du kan se signalet brutt ned i grunnfrekvens og harmoniske.
- Math: Digitale oscilloskoper inkluderer også ofte denne innstillingen for å velge ulike matematiske operasjoner som skal brukes på signaler.
- horisontalt system: er dataene representert horisontalt, med en sveipegenerator som brukes til å kontrollere sveipehastighetene og som kan justeres i tid (ns, µja, ms, sekunder osv.). Alle innstillinger eller kontroller for denne X-aksen er gruppert i et område merket HORISONTALT. Avhengig av modellen kan du for eksempel finne:
- Stilling: lar deg flytte signalene langs X-aksen for å justere dem, for eksempel plassere et signal i begynnelsen av en syklus, etc.
- skala: Det er her tidsenheten per skjerminndeling (s/div) kan settes. For eksempel kan du bruke en av 1 ms/div, som vil gjøre at hver divisjon av grafen representerer et tidsrom på ett millisekund. Nanosekunder, mikrosekunder, millisekunder, sekunder osv. kan brukes, avhengig av følsomhet og skala som støttes av modellen. Denne kontrollen kan også forstås som en slags "zoom", for å analysere flere små detaljer av et signal i et mindre øyeblikk.
- Oppkjøp: De innhentede dataene konverteres til digitalt format, og dette kan gjøres på 3 mulige måter og vil påvirke samplingen, det vil si hastigheten som dataene innhentes med. De tre modusene er:
- Prøvetaking: Sampler inngangssignalet med jevne tidsintervaller, men kan gå glipp av noen raske variasjoner i signalet.
- gjennomsnittlig: Dette er en sterkt anbefalt modus for når en serie med bølgeformer hentes, tar et gjennomsnitt av dem alle og viser det resulterende signalet på skjermen.
- Toppdeteksjon: passende hvis du ønsker å redusere den koblede støyen som et signal kan ha. I dette tilfellet vil oscilloskopet se etter maksimums- og minimumsverdier for et innkommende signal, og dermed representere signalet i pulser. Imidlertid må man være forsiktig, siden i denne modusen kan den koblede støyen virke større enn den faktisk er.
- Avtrekker: triggersystemet indikerer når vi vil at signalet skal begynne å tegne på skjermen. Tenk deg for eksempel at du har brukt en base 1-tidsskala µs og X-aksens graf over tid har 10 horisontale inndelinger, så vil oscilloskopet plotte 100.000 XNUMX grafer per minutt, og hvis hver av dem starter på et annet punkt ville det være kaos. For at dette ikke skal skje, kan du i denne delen handle for det. Noen kontroller er:
- Meny: velger for de forskjellige alternativene eller mulige opptaksmoduser (manuell, automatisk,...).
- Nivå eller nivå: dette potensiometeret lar deg justere triggernivået for et signal.
- tvinge utløseren: tving skuddet i øyeblikket du trykker på det.
- prober: er terminalene eller testpunktene som vil være i kontakt med delene av enheten eller kretsen som skal analyseres. De må passe, ellers kan kabelen som kobler sonden til oscilloskopet fungere som en antenne og fange opp parasittiske signaler fra nærliggende telefoner, elektroniske enheter, radio osv. Mange sonder kommer med et potensiometer for å kompensere for disse problemene og trenger kalibrering for å vise riktige verdier på skjermen, i samsvar med de valgte skalaene på displayaksene.
Oscilloskopsikkerhet
Et annet viktig aspekt ved bruk av et oscilloskop i et laboratorium er å huske på sikkerhetstiltak for ikke å ende opp med å skade enheten eller med ulykker som kan påvirke deg. Det er alltid viktig å lese produsentens håndbok for å respektere anbefalingene for sikkerhet og bruk. Noen generiske regler som er felles for alle modeller er:
- Unngå arbeid i miljøer med brennbare eller eksplosive produkter.
- Bruk verneutstyr for å unngå brannskader eller elektriske støt.
- Jord all jording, både oscilloskopsonden og kretsen som testes.
- Ikke berør kretskomponenter eller nakne sondespisser som er strømførende.
- Koble alltid utstyret til et trygt og jordet strømforsyningsnettverk.
søknader
Hvis du fortsatt ikke finner ham en søknad Til denne enheten bør du vite alt som lar deg utføre oscilloskop i elektronikklaboratoriet ditt:
- Mål signalamplitude
- måle frekvenser
- måle impulser
- måle sykluser
- Gjennomsnitt av faseforskyvningen til to signaler
- XY-målinger ved hjelp av Lissajous-figurer
Vel, og dette uttrykt på en mer praktisk måte, kan brukes til:
- Sjekk elektroniske komponenter, kabler eller busser
- Diagnostiser problemer i en krets
- Sjekk analoge eller digitale signaler i en krets
- Bestem kvaliteten på elektroniske signaler i kritiske systemer
- Omvendt utvikling av elektroniske enheter
- Og til og med oscilloskoper kan gå utover elektronikk og bruke egenskapene deres til å måle visse elektriske signaler til å modifisere dem og overvåke biomedisinske parametere til pasienter på et sykehus, for eksempel deres blodtrykk, respirasjonsfrekvens, elektrisk nerveaktivitet, etc. Kan også brukes til å måle lydstyrke, vibrasjoner og mer
Typer oscilloskop
Det er forskjellige typer oscilloskop. For eksempel, avhengig av hvordan signalmålingene er tatt, har vi:
- Analog: Spenningen målt av probene vil vises på CRT-skjermen, uten transformasjoner fra analog til digital. I disse fanges periodiske signaler, mens forbigående fenomener vanligvis ikke reflekteres på skjermen, med mindre de gjentas med jevne mellomrom. I tillegg har denne typen oscilloskop begrensninger, som at den ikke fanger opp signaler som ikke er periodiske, ved fangst av veldig raske signaler reduserer de lysstyrken på skjermen på grunn av reduksjonen i oppdateringsfrekvensen, og signaler som er for trege. vil ikke danne spor (kun kan i rør med høy utholdenhet).
- digitalt: ligner på de forrige, men de henter det analoge signalet av sonden og konverterer det til digitalt ved hjelp av en ADC (A/D Converter), som vil bli digitalt behandlet og vist på skjermen. De er for tiden de mest utbredte gitt deres fordeler, som å kunne koble seg til PC-en for å analysere resultatene ved hjelp av programvare, lagre dem osv. På den annen side, takket være kretsene deres kan de legge til funksjoner som de analoge mangler, for eksempel automatisk måling av toppverdier, kanter eller intervaller, transient fangst og avanserte beregninger som FFT, etc.
De kan også katalogiseres i henhold til dens portabilitet eller bruk:
- bærbart oscilloskop: de er kompakte og lette instrumenter, for å gjøre det lettere å ta dem fra ett sted til et annet for å utføre målingene. De kan være interessante for teknikere.
- Laboratorie- eller industrioscilloskop: de er større benktoppenheter, mye kraftigere og designet for å stå på et fast sted.
Videre i henhold til teknologi brukt, kan man også skille mellom:
- DSO (Digital Storage Oscilloscope): Dette digitale lagringsoscilloskopet bruker et seriell prosesseringssystem. Det er den vanligste typen innen digitale oscilloskop. De kan fange opp forbigående hendelser, lagre dem i filer, analysere dem osv.
- DPO (Digital Phosphor Oscilloscope): Disse kan ikke vise intensitetsnivået til et signal i sanntid slik det skjer i analogt, men DSO kan ikke. Derfor ble DPO opprettet, som fortsatt var digital, men løste det problemet. Disse tillater raskere signalfangst og analyse.
- Av prøvetaking: bytte høyere båndbredde for lavere dynamisk område. Inngangen er ikke dempet eller forsterket, og kan håndtere hele signalspekteret. Denne typen digitalt oscilloskop fungerer kun med repeterende signaler, og kan ikke fange opp transienter utover normal samplingshastighet.
- MSO (Mixed Signal Oscilloscope): de er en hybridisering mellom DPO-ene og en 16-kanals logikkanalysator, inkludert dekoding og aktivering av den parallell-serielle bussprotokollen. De er best for å sjekke og feilsøke digitale kretser.
- PC basert: Også kjent som et USB-oscilloskop da de ikke har en skjerm, men er avhengige av programvare for å vise resultater fra en tilkoblet PC.
Selv om det kan finnes andre typer, er disse de mest populære, og de du vanligvis finner.
Hvordan velge det beste oscilloskopet
Når velg et godt oscilloskop, bør du ta hensyn til noen av de følgende egenskapene. På denne måten vil du kunne velge den beste og mest egnede for ditt bruk:
- Hva vil du ha oscilloskopet til? Det er viktig å finne ut hva du skal bruke det til, siden et oscilloskop for å analysere digitale kretser på logisk nivå ikke er det samme som et for RF, eller at du må transportere fra et sted til et annet osv. I tillegg er det også viktig å finne ut om du vil ha den til profesjonelt bruk eller til hobbybruk. I det første tilfellet er det verdt å investere litt mer for å få et mer profesjonelt og presist utstyr. I det andre tilfellet er det bedre å velge noe med en middels lav pris.
- budsjett: Å vite hvor mye du har tilgjengelig for å investere i utstyret ditt vil hjelpe deg med å utelukke mange modeller som er utenfor budsjettet, og vil redusere utvalget av muligheter.
- Båndbredde (Hz): Bestemmer rekkevidden av signaler du kan måle. Du bør velge et oscilloskop som har nok båndbredde til nøyaktig å fange opp de høyeste frekvensene til signalene du skal jobbe med. Husk regelen på 5, som er å velge et oscilloskop som sammen med sonden gir minst 5 ganger maksimal båndbredde til signalet du vanligvis måler for best resultat.
- Oppgangstid (= 0.35/Båndbredde): Det er viktig å analysere pulser eller firkantbølger, det vil si digitale signaler. Jo raskere det er, jo mer nøyaktige er tidsmålingene. Du bør velge skoper med stigetider mindre enn 1/5 ganger den raskeste stigetiden til signalet du skal bruke.
- prober: Det er noen oscilloskoper som har flere spesielle prober for ulike krav. Mange av dagens oscilloskoper kommer vanligvis med passive prober med høy impedans og aktive prober for høyere frekvensmålinger. For mellomområdet er det bedre å velge prober med kapasitive belastninger på < 10 pF.
- Samplingshastighet eller -frekvens (Sa/so Samples per Second): bestemmer hvor mange ganger detaljer eller verdier av bølgen som skal måles blir fanget per tidsenhet. Jo høyere den er, jo bedre oppløsning og jo raskere vil den bruke minne. Du bør velge et oscilloskop som har minst 5 ganger den høyeste frekvensen av kretsen du skal analysere.
- Aktivering eller utløsning: Best hvis den tilbyr mer avanserte triggere for komplekse bølgeformer. Jo bedre det er, jo bedre vil du være i stand til å oppdage mulige anomalier som er vanskelige å lokalisere.
- Minnedybde eller opptakslengde (poeng): Jo flere, jo bedre oppløsning for komplekse signaler. Indikerer antall punkter som kan lagres i minnet, det vil si kapasiteten til å lagre tidligere resultater mens du utfører et eksperiment. Antall avlesninger kan registreres og alle verdiene kan sees for å trekke mer presise konklusjoner eller følge opp.
- Antall kanaler: Velg oscilloskopet med riktig antall kanaler, jo flere kanaler, jo flere detaljer kan du få. De analoge var tidligere kun 2 kanaler, mens de digitale kan gå fra 2 og oppover.
- Grensesnitt: Det skal være så intuitivt og enkelt som mulig, spesielt hvis du er nybegynner. Noen avanserte oscilloskoper er kun egnet for profesjonelle, siden en mindre erfaren bruker vil måtte lese bruksanvisningen hele tiden.
- Analog vs digital: de digitale er for tiden dominerende på markedet på grunn av fordelene deres, for eksempel å tillate større letthet, og uten begrensninger på lengden på posten. Derfor bør det foretrukne alternativet definitivt være et digitalt oscilloskop for nesten alle tilfeller.
- merker: de beste oscilloskopmerkene er Siglent, Hantek, Rigol, Owon, Yeapook, etc. Derfor vil det å kjøpe en av modellene deres være en garanti for god ytelse og kvalitet.