Осцилоскоп 2 мегахерца схема за компютър. Как се използва. Как да изберем конвенционални резистори


Осцилоскоп за компютър.

Всеки радиолюбител в работата си се сблъсква с въпроса за измерванията. Може да бъде показалец или цифров мултиметър. Мина известно време и възниква необходимостта от по-сериозни измервания и мултиметърът става недостатъчен. Все по-често се появяват мисли за придобиване на по-скъпи инструменти, като осцилоскоп. Но разполагайки с компютър, можем да използваме компромисно решение, а именно да сглобим нискобюджетен осцилоскоп, който може да се препоръча дори на студенти.
В тази статия разглеждаме практическите аспекти на изграждането на осцилоскоп и използването на подходящото приложение. За целта използвахме предоставената безплатно схема и програма. LPTScope 1.2, чиито оригинали можете да намерите на линка .

При тестване на вериги, захранване и заземяване, сигналите често се променят твърде бързо, за да бъдат тествани с мултиметри. Това е необходимо, когато се извеждат сигнали от индуктивни сензори, бавно променящи се аналогови сигнали, стартов ток, заряден ток и др. автомобилен осцилоскоп може да визуализира процеса на запалване, когато периодът на повторение на искрата във времето е многократно по-дълъг от времето, когато възниква искрата. Също така е важно да се отбележи, че почти всеки цифров осцилоскоп може да покаже формата на един цилиндър, но само специален осцилоскоп за автомобилна диагностика може да покаже всички цилиндри едновременно.

Приставката е базирана на широко използван ADC, произведен от Analog Devices (AD7820), National Semiconductor (ADC0820), Texas Instruments (TLC0820). Тези ADC са пълни аналози един на друг, т.е. pin-to-pin, което е лесно да се разбере от документацията.
За да получим компактна приставка, ние закупихме AD7820LR ADC в пакет SOIC20 за повърхностен монтаж. Този случай е доста лесен за запояване с остро заточен поялник. Освен това в този случай е лесно да се направи печатна платка с ширина на проводника 0,8 mm.
По-долу е даден чертеж на едностранна печатна платка (изглед от страната на запояване; отпечатано в огледало).

Има няколко много важни неща, обяснени по-долу, които трябва да имате предвид, преди да изберете автомобилен осцилоскоп. Защо не включите осцилоскоп в кодека? Първата и основна причина е, че не можете да използвате осцилоскоп и енкодер; Второ и също толкова важно, вграденият осцилоскоп на кодека означава, че и двете устройства използват една и съща платка, едно и също захранване и може да не работят като добър автомобилен осцилоскоп. Препоръки за потребителския интерфейс на автомобилния диагностичен осцилоскоп.


Конструктивно печатна електронна платказапоени между редиците щифтове на 25-пинов конектор (мъжки или мъжки).



За външно захранванеизползва се подходящо захранване със стабилизирано изходно напрежение от 5 волта / 100 mA.

Има ли вградена база данни за автомобилни сензори и изпълнителни механизми? Предварително зададените настройки автоматично регулират напрежението, времето, налягането, температурата и други диапазони, както и настройките за времето. Всичко това улеснява работата с осцилоскопа и го прави по-достъпен за всякаква автомобилна диагностика. Могат ли по-късно да се добавят и редактират нови предварително конфигурирани настройки? Възможно ли е потребителят да добавя нови или редактира вече налични високоволтови датчици, капацитивни датчици за запалване във вторична верига, токови клещи, датчици за налягане, датчици за температура и др. Има ли вградена библиотека със сензорни и изпълнителни осцилоскопи и могат ли да се добавят нови персонализирани осцилограми? Възможно ли е визуализиране на процеса на първично и вторично запалване, както и показване на диаграми на кубчета едно до друго или в стил "парад"? Възможно ли е да се добави рамка от 720 градуса към формата на вълната на текущата форма на вълната? Такава рамка за измерване на пълното завъртане на коляновия вал на 720 градуса е много полезна за наблюдение на циклите на двигателя. Възможно ли е да споделяте запазени форми на вълни и измервания с други потребители в универсалния изходен формат?

  • Избягвайте осцилоскопи за научни и индустриални приложения.
  • Тези устройства изискват много време и пари, за да се научат да работят.
Компютърен осцилоскоп или осцилоскоп със сензорен екран.

Сега нека разгледаме работата на приемника на осцилоскопа на практика. Първото нещо, което ми дойде на ум, беше да анализираме сигналите от различни конзоли дистанционнополучава се от инфрачервен приемник тип TSOP1736. За да направите това, сензорът беше свързан към приставката и захранването беше взето от самата приставка. И самият префикс беше свързан към компютъра с помощта на удължителен кабел.
По-долу има снимка на свързания сензор.

Ако трябва да използвате осцилоскопа навън, тогава таблетът за осцилоскоп е правилният избор. Основното му предимство е работата с лабораторни осцилоскопи, но е лек, преносим и удобен за работа. Таблетните осцилоскопи често са по-лесни за настройка поради по-лесната им връзка от компютърните осцилоскопи. Вградената операционна система на таблетните осцилоскопи често е голямо предимство, защото няма операционна система, което може да причини проблеми.

От друга страна, компютърните осцилоскопи често имат по-големи екрани и ви позволяват да записвате повече данни за измерване на твърдия диск на вашия компютър. Освен това осцилоскопите, при които получените данни се обработват предимно на компютър, имат много голяма дълбочина на паметта.


В прозореца на програмата можете да видите следната снимка.


Всичко е доста информативно. Наблюдаваме двуфазно кодиране ("манчестърски" код). С помощта на показалеца на мишката можем да измерим продължителността на импулсите (на снимката зелените числа са 1,79 Милисекунди).
Максималната разделителна способност, която предоставя програмата и префиксът е 1.73 микросекунди на екранен пиксел. Строго погледнато, това изобщо не е лошо за моята практика на работа с микроконтролери, където минималната продължителност на сигнала (в огромна маса проекти) е 1 микросекунда.
За ваша информация: в моя BIOS за настройка, в секцията Integrated Peripherals / Parallel Port Mode, режимът SPP (Standard Parallel Port) е зададен, т.е. избрана е работа в режим на стандартен паралелен порт.

Добре е да имате предвид, че високото напрежение върху масите може да бъде предадено или причинено по време на процеса на тестване на автомобила. Поради това е препоръчително да избягвате използването на диагностични осцилоскопи от този тип. Колко входни канала са необходими? Осцилоскопите могат да имат един, два, четири или повече входни канала. Когато избирате кого да изберете, трябва да имате предвид броя на сигналите, които трябва да се показват едновременно на екрана.

Ако искате да извършите бърза диагностика, за да определите дали има сигнал и дали е в нормалния диапазон, един канал е достатъчен. Осцилоскопи с четири или повече независими канала обикновено се използват, когато се разглежда веригата на запалване на всички цилиндри едновременно.

Виртуален осцилоскоп RadioMasterви позволява да изследвате променливи напрежения в звуковия честотен диапазон: от 30..50 Hz до 10..20 kHz в два канала с амплитуда от няколко миливолта до десетки волта. Такова устройство има предимства пред истинския осцилоскоп: позволява ви лесно да определяте амплитудата на сигналите, да съхранявате осцилограми в графични файлове. Недостатъкът на устройството е невъзможността да се види и измери постоянната съставка на сигналите.

важно спецификацииПовечето автомонтьори се затрудняват да разберат характеристиките на осцилоскопите, както и да ги съчетаят с изискванията на определен тест. Цифрова скорост Цифровата скорост е броят пъти в секунда, които осцилоскопът измерва електрическа верига. Повечето осцилоскопи имат две различни честоти или режима на измерване: реално време или еквивалентно време, показано на фигурата. Когато избирате осцилоскоп, уверете се, че знаете типа на вземане на проби, за който се отнася спецификацията.

За използване в автомобил еквивалентното време не се препоръчва, тъй като е полезно само за периодични сигнали, а такива сигнали са рядкост в автомобила. При недостатъчна цифрова скорост няма да можете да измерите истинската амплитуда и продължителност на импулса. Добър изборще бъде около 20 милиона пъти в секунда за почти всички приложения за диагностика на автомобили.

Инструменталният панел съдържа контроли, типични за реалните осцилоскопи, както и специални инструменти за настройка и бутони за работа в режим на съхранение на формата на сигнала. Всички елементи на панела са снабдени с изскачащи коментари и можете лесно да се справите с тях. Коментарите в скоби показват клавиши, които дублират контролите на екрана.

Дълбочина на паметта Размерът на буферната памет, в която се съхраняват записаните данни в осцилоскопа, се нарича дълбочина на паметта. Осцилоскопът с дълбока памет позволява на потребителите да поддържат по-висока скорост на преобразуване аналогов сигналв стаи за по-дълъг период от време. Това е най-очевидно при мащабиране по време на сигнал. Ограничената дълбочина на паметта ще попречи на осцилоскопа да показва точно вълните, тъй като точките на измерване са твърде далеч една от друга.

Основният недостатък на много голямата дълбочина на паметта е, че данните са твърде големи и трябва ръчно да ги сканирате, за да намерите събитието, което търсите. Друг недостатък на прекомерната дълбочина на паметта е, че при определени условия може да забави осцилоскопа, ако е свързан към компютър. Това се дължи на факта, че трябва да се прехвърли повече информация между устройството и компютъра. В резултат на това на екрана на компютъра могат да се появят големи "мъртви" зони, когато сигналът се показва.

Специално ще се съсредоточим само върху операцията по калибриране за Y (напрежение), която трябва да се извърши след свързване на направения от вас кабел. Приложете сигнал с известна амплитуда от общ източник (за предпочитане синусоидална форма на вълната с честота 500..2000 Hz и амплитуда малко по-ниска от изчислената граница) към двата входа на инструмента, въведете известната стойност на амплитудата в миливолта, натиснете Въведете и осцилоскопът се калибрира. Първоначалното калибриране на програмата се извършва с определен кабел, отговарящ на горната схема.

Или използвайте много мощен и скъп компютър или таблет. Разделителна способност Това е способността на осцилоскопа да показва и излъчва малки напрежения и зависи от няколко параметъра на осцилоскопа. Обикновено 8-битовата вертикална резолюция е достатъчна за всички автомобилни приложения; поддържащо напрежение на ADC; Тип входна буферна верига; Тип входен предусилвател, ако има такъв. Броят на битовете на вградените аналогово-цифрови преобразуватели. . Входни сонди и входни обхвати Когато избирате осцилоскоп, потърсете производител, който предлага пълна гама от аксесоари за разширяване на входните ленти и приложения.

Програмата запомня всички настройки и настройки и ги възстановява следващия път, когато я включите.

Характеристиките на осцилоскопа до голяма степен зависят от параметрите звукова картатвоят компютър. Така че при стари типове карти, в които честотата на дискретизация не надвишава 44,1 kHz, честотният диапазон на устройството е ограничен отгоре. Като използвате селектора за честота на дискретизация на панела, изпробвайте вашата звукова карта и се спрете на най-високата възможна стойност. Дори при 96 kHz, сигнали до 20 kHz могат да се гледат с увереност.

Не се знае предварително какво може да е необходимо в бъдеще. За извършване на измервания на високо напрежение или ток като: инжектори, първично и вторично запалване и др. Трябва да разширите обхвата на входния сигнал на осцилоскопа с подходяща входна сонда. Много е важно входните сонди да достигат, дори ако надвишават честотната лента на осцилоскопа.

Резюме. Някои производители предлагат безплатен демонстрационен софтуер, който ви позволява да видите и тествате почти всяка функция и меню на осцилоскопа, преди да го купите. Така че можете да сравните осцилоскопите различни производителиза да направите правилния избор. Ако на тази способност липсва способността да останете разочаровани от закупения от вас осцилоскоп, това е реално.

Битовата дълбочина на ADC е настроена на 16, което осигурява доста висока точност.

Ще бъде определен обхватът на напрежението, измерено от осцилоскопа резистивни делителимонтиран на кабел (виж диаграмата). Когато R1 =0, цялото напрежение отива към входа на ADC на звуковата карта, следователно сигнали с амплитуда не повече от 500..600 mV могат да се считат без изкривяване. При използване на резистори с номинални стойности, посочени в диаграмата, се получава диапазон на напрежение до 25 V, което обикновено е достатъчно в любителската практика.

Уверете се, че имате следните въпроси. Какви кабели, аксесоари, входни сензори са включени и налични за покупка в бъдеще? Поради промени в дизайна и възможностите на автомобила, колко често се актуализира софтуер? Актуализирани ли са софтуерните актуализации? Кой е продавачът и има необходимата квалификация и опит да поддържа и поддържа или е просто търговец? Ако се налага ремонт в гаранционния период и след гаранцията, къде се случва това и възможно ли е?

  • Какво е включено в осцилоскопа?
  • Каква програма се използва с инструмента?
  • Какви приложения покрива софтуерът?
  • Кои са работните езици на програмата, има ли българи?
Всичко това трябва да се има предвид при закупуване на автомобилен осцилоскоп.


Ако вашата звукова карта няма линеен вход, използвайте входа за микрофон, но един канал на осцилоскопа ще бъде загубен. Не забравяйте да посочите избрания вход за звукова карта Windows инсталации. Поставете съответния контрол на звука на максимална позиция, контрола на баланса на неутрална позиция.

Вашият най-добър приятелкогато купувате осцилоскоп, това сте вие. Не всеки има нужда от едно и също. Така че го направете въпрос на личен избор въз основа на вашите нужди и ниво на умения. Щракването върху него ще покаже само малък прозорец с настройки, където потребителят избира типа на изпълнение, задава честотата и амплитудата и изпълнява. Но освен това просто използване, можете също да използвате "графичния" редактор на сигнали, за да дефинирате свой собствен процес. И накрая, има опция за освобождаване на режима на почистване, което е доста необичайно за прости и евтини генератори.