Windows 

NM8020Цифровой осциллограф. Сигнал какой частоты можно увидеть

В компании моих приборов пополнение:).
Я давно хотел себе такую игрушку. Полноценным осциллографом его называть тяжело, есть минусы, но эти минусы почти полностью компенсируются его низкой ценой.
Совсем недавно был обзор этой модели, в данном обзоре будут лишь небольшие дополнения и мой комментарий.

Начать я хотел бы с того, что хочу выразить огромную благодарность сайту сайт за проводимые ею конкурсы и еще большую моим читателям, которые поддерживали меня все это время.
Благодаря этому я смог купить весьма полезную для меня вещь, которую планирую использовать для улучшения информативности моих обзоров.
В связи с этим, данный обзор будет размещен только на этом сайте.

Совсем недавно коллега ksiman выкладывал этого осциллографа, почему я написал этого, а не похожего, я объясню немного позже. В комментариях к его обзору я написал, что мне попался такой же осциллограф, но по меньшей цене. На момент написания моего коммента он стоил 123 доллара, сейчас дороже, но у продавца постоянно какие нибудь скидки, потому советую кинуть в корзинку и подождать уведомления о снижении цены.


Ну и как всегда дополнительные материалы во .
Так как хоть и говорится, что все, что попало в интернет, оттуда никуда уже не пропадает.
Но я не раз встречал ситуации, когда необходимую информацию уже невозможно найти. Потому дополнительные материалы я размещаю на Яндекс диске, если кто то знает более удобное место, буду рад предложениям.
Во вложении русскоязычная инструкция к прибору, его схема, а так же исследования его полосы пропускания (не мои).

Резюме.
Плюсы.
Хорошее соотношение цены и возможностей.
Нормальная комплектация прибора, в наличии есть все необходимое.
Благодаря наличию аккумулятора, осциллограф может использоваться где угодно, а не только около розетки.
2 аналоговых канала и 2 цифровых, а так же наличие встроенного функционального генератора.
Крепкий алюминиевый корпус.
Возможность сохранения скриншотов осциллограмм.
Небольшие размеры.

Минусы.
Относительно посредственные характеристики, QDSO имеет характеристики лучше (в плане частоты), но имеет свои недостатки, например он не имеет режима АС (можно поставить последовательно со входом конденсатор) и имеет только один канал. Мне для работы больше подошел DS203.
Неудобно сделан корпус, очень не хватает выдвижной ножки, придется допиливать.
Управление оставляет желать лучшего:(
Частотные характеристики соответствуют очень недорогим аналоговым осциллографам.

Мое мнение.
Как замена обычному осциллографу врядли подойдет, одно не отменяет другое. Именно для замены надо брать аппараты подороже (например на порядок).
Привыкать придется не только к управлению, а и к особенностям работы с цифровыми осциллографами.
Не хватает режима эмуляции обычного осциллографа, когда информацию несет и яркость луча (упрощенно).
Но в целом очень удобная штука, можно положить на столе и видеть все рядом перед глазами, малые габариты (особенно в сравнении с аналоговыми осциллографами).
Можно было купить лучше и дороже, но как то в последнее время осциллографом пользуюсь редко и большой аналоговый осциллограф, стоящий на столе, стал напрягать, потому решил обойтись этим. Может заодно решу для себя, стоит ли мне покупать что нибудь более солидное.
А аналоговый «не брошу, потому, что он хороший»:)

Ну и напоследок хочу поздравить всех пользователей сайта сайт с наступившим новым 2015 годом.
Желаю всем в новом году быть веселыми, счастливыми, что бы покупки приносили только радость, а плохие продавцы вообще не попадались.
Что бы курс и цены всегда были низкими, а продавцы хорошими, что бы покупки приходили быстро и целыми.
Ну и просто хорошего и позитивного настроения, крепкого здоровья, новых друзей, любви, удачи, счастья.

С Новым 2015 годом!!!

Планирую купить +73 Добавить в избранное Обзор понравился +82 +161 Всем известно, что на рынке существует два типа осциллографов. И перед желающим приобрести такой прибор, стоит нелегкая задача: какой же выбрать? Аналоговый или цифровой? Попробуем разобраться в этом вопросе. Каждый вид приборов имеет свои особенности и недостатки. Аналоговые приборы имеют довольно дружественный и знакомый интерфейс, мгновенное обновление экрана при отображении сигнала, прямые и понятные средства управления. К недостаткам таких осциллографов можно отнести довольно низкую точность и ограничение средств для измерения параметров сигналов. Теперь о цифровых приборах.

Достоинства цифровых осциллографов

Возможность "замораживания" изображения на произвольное время
высокая точность измерений
широкая полоса пропускания
яркий, хорошо сфокусированный экран на любой скорости развертки
возможность отображения сигнала до запускающего момента (в "отрицательном" времени)
возможность обнаружения импульсных помех
автоматические средства измерения параметров сигналов
возможность подключения к компьютеру, принтеру или плоттеру
возможности математической и статистической обработки сигнала
средства самодиагностики и самокалибровки

Недостатки цифровых осциллографов

Более высокая стоимость
более сложные в управлении

Осциллограф SDS1072CML имеет следующие параметры .

Полоса пропускания: 70 МГц
Количество каналов: 2 канала+внешний вход синхронизации
Скорость выборки: 1 ГВ/с (Real time)
50 ГВ/с (эквивалентная выборка)
Объем памяти: 2 Мточек
Дисплей 7" TFT разрешение: 480 х 234
6-ти разрядный частотомер (аппаратный)
Встроенные цифровые фильтры
Поддержка SCPI команд программирования
Интерфейс: USB, RS-232
Функция записи и воспроизведения осциллограмм
Функция тестирования по пределам PASS/FALL
Интерфейс пользователя: русскоязычный.

При первом знакомстве впечатлил очень большой экран. Диагональ экрана 17 сантиметров, очень яркое и насыщенное изображение. Смутило довольно большое руководство по эксплуатации прибора. Оно содержит 132 страницы описания. Но надо отдать должное, все описано подробно, так что трудностей не возникло.


В эксплуатации очень удобная кнопка "АВТО ". При нажатии этой кнопки прибор сам автоматически настраивается для измерения входного сигнала и выдает изображение самой осциллограммы сигнала и все его величины (в двух каналах одновременно, если естественно подключен второй канал), то есть дополнительные приборы уже не нужны. Осциллограф автоматически измеряет 32 параметра измеряемого сигнала, что абсолютно не под силу аналоговому прибору.


Если нужно разсмотреть какой нибудь параметр сигнала более подробно, заходим в меню, выбираем необходимую опцию и смотрим результат. Очень удобно работать с компьютером. Прибор подключается к USB разьему компьютера. В комплекте поставляется диск, со всем необходимым программным обеспечением. Для записи сигнала, можно подключить флешку и прибор будет автоматически записывать сигнал продолжительностью до 32 часов.


Удобно при поиске неисправности в оборудовании, которое дает сбои через энное количества проработанного времени. При эксплуатации прибора следует учесть два момента. При первом включении необходимо откалибровать пробники на коэффициенте ослабления 1/10.

Максим Керимов
Декабрь 2016 г.

Постановка задачи

Сделать простейший карманный осциллограф с минимальными затратами времени и средств.

Список компонентов

  • Китайский клон платы "Maple Mini" с микроконтроллером STM32F103C8T6 (AKA Blue Pill board).
  • Дисплей 1.8 TFT 128x160 SPI с драйвером ST7735.
  • Пять резисторов и два конденсатора (рис. 3).
  • Линейный регулятор с малым падением напряжения AMS1117-3.3 (по желанию).
  • Щуп-зажим "пинцет" - 2 шт.
  • Кнопка миниатюрная нормально разомкнутая без фиксации, с щелчком.

Рис. 1. Тестовый запуск осциллографа. Синусоида сгенерирована саунд бластером, от того ступенчатая.

Характеристики

7 диапазонов с ценой деления (клетки): 7 µS, 28 µS, 113 µS, 559 µS, 2 mS, 10 mS, 20 mS.
Чувствительность: 0.25 и 1.0 В/дел.
Максимальная амплитуда входного сигнала: 6 В.
Входное сопротивление: 20 kΩ.
Питание: 4 аккумулятора АА.
Потребляемый ток: 80 mA.

Сигнал какой частоты можно увидеть?

Теоретически можно увидеть 477 кГц. Отличить меандр от пилы, теоретически, можно на частотах 350 кГц и ниже. Практически же, более-менее комфортно можно наблюдать сигналы до 200 кГц. Размер клетки: 20 x 20 px.

"Частота развёртки" нашего осциллографа зависит от быстродействия АЦП. В STM32F103 разрядность АЦП фиксирована и равна 12. Это в полтора раза больше, чем нам нужно. В STM32F407, например, разрядность можно уменьшить, что сократит время измерений. Но это уже другая история с другим бюджетом.



Рис. 2. Подключение дисплея.

Рис. 3. Питание и входная цепь.

Делитель напряжения R1-R2 служит для контроля уровня заряда аккумуляторов. В правом верхнем углу экрана - пиктограмма батарейки, как на мобильном телефоне (на фото отсутствует).

Внешний регулятор напряжения нужен не всегда. На плате микроконтроллера есть свой регулятор 3.3 В 100 мА. Если питать дисплей от него, будет греться. На платах другого типа (STM Smart V2 board - с большим разъёмом JTAG) стоит как раз AMS1117, для них внешний не нужен. На некоторых дисплеях тоже есть AMS1117 (и перемычка). Решайте сами.

Последовательно с аккумуляторами имеет смысл поставить выключатель питания ПД9-1 или аналогичный.

Если есть желание увеличить размер своего импеданса, на вход можно добавить неинвертирующий повторитель на ОУ, что позволит достичь значения 1 MΩ и более. Питать ОУ следует непосредственно от аккумуляторов напряжением 4.8 - 5.4 В.

Принцип действия

Половина текста программы - это всевозможные инициализации. Принцип действия цифрового осциллографа прост и очевиден.

АЦП производит серию непрерывных последовательных измерений уровня сигнала. Полученные значения складываются в память средствами DMA. Каждый раз мы засекаем время и определяем продолжительность серии замеров. Так мы узнаём цену деления оси времени.

Анализируя записанные значения уровня сигнала, ищем первый экстремум, после чего рисуем сигнал на экране. Так мы пытаемся сделать подобие синхронизации. Она неплохо работает на гладких сигналах и практически бесполезна на широкополосных.

Даём пользователю насладиться картинкой в течение одной секунды, сами в это время опрашиваем кнопку. Кратковременное нажатие кнопки переключает диапазоны по кругу. Долгое нажатие меняет чувствительность. Затем всё повторяется.

Для компиляции я использую среду CooCox CoIDE. Не выложил сюда Кокс-проект, поскольку он содержит абсолютные пути к файлам. Проще создать новый, чем править все пути. После создания проекта не забудьте подключить библиотеки: RCC, GPIO, DMA, SPI, TIM, ADC.

Как создать CooCox CoIDE проект

  1. Запускаем IDE. Из меню: Project > New Project
  2. Вводим имя, запоминаем где лежит проект.
  3. Выбираем "Board" , жмём "Next >"
  4. STM32 > STM32F103x > STM32F103C8T6 Core Development Board
  5. В окне "Repository" выбираем вкладку "Peripherals" , подключаем библиотеки (см. рис.)
  6. Чтобы Кокс не ругался на stdio.h , задаём: View > Configuration > Link > Library: "Use Base C Library" .
  7. Распаковываем скачанные файлы в папку проекта.
  8. Жмём "F7" .
  9. Ликуем.
  10. Чтобы автор порадовался вашему триумфу, переводим ему 50 рублей на пиво.


Прошивал при помощи программатора-отладчика ST-Link V2. Можно и без него, через USB-Serial адаптер.

Лучше один раз увидеть... форму сигнала

Есть в наличии

Купить оптом

Комплектом дешевле

Набор компонентов для сборки настоящего цифрового осциллографа с LCD-экраном, компактного, но весьма функционального. Время увлекательной сборки в среднем 4 часа. Осциллограф начинает работать сразу после сборки. Будет незаменимым помощником в домашней лаборатории радиолюбителя, как в стационарном варианте, так и носимом.

Технические характеристики

Особенности

  • сделан на базе профессиональных разработок встраиваемых осцилографов
  • возможна доработка программного обеспечения, проект открытый
  • большие возможности при малых размерах и цене

Дополнительная информация

Параметры осциллографа:

Максимальная частота дискретизации: 1Msps
Точность: 12Bit
Глубина буфера измерений: 1024 bytes
Аналоговый диапазон частот: 0 - 200KHz
Вертикальная чувствительность: 10mV / Дел. - 5V / Дел. (1-2-5 прогрессивная шкала)
Настройка расположения линии по вертикали: да
Входное сопротивление (Input impedance) : 1MΩ/20pF
Максимальное входное напряжение: 50V (1: 1 щуп), 400V (10: 1 щуп с делителем)
Переключатель режимов входа: DC / AC / GND
Время горизонтальной развертки: 10μs / Дел. - 50s / Дел. (1-2-5 прогрессивная шкала)
Синхронизация автоматическая,по порогу и с захватом по импульсу
Варианты настройки порога синхронизации: по нарастающему фронту, по спадающему
Настройка порога синхронизации
Отрицательная задержка - возможность увидеть форму сигнала до момента срабатывания синхронизации
Захват изображения экрана на неограниченное время (HOLD function)
Встроенный тестовый генератор 1kHz /3.3V прямоугольного сигнала

Что потребуется для сборки

  • Набор представляет из себя набор необходимых компонентов, печатной платы и инструкции по сборке. Вам понадобятся:
  • паяльник и немного припоя с флюсом
  • бокорезы
  • пинцет
  • примерно час-два времени
  • мультиметр (желательно)

Порядок сборки

  • Сначала полностью изучите инструкцию и аккуратно разложите компоненты по группам. После этого начните монтаж, соблюдая простые правила:
  • места установки компонентов на плате подписаны и эти надписи, как правло, совпадают с маркировкой на компопнентах
  • резисторы рекомендуется перед установкой измерить с помощью мультиметра, если есть трудности в расшифровке цветовой маркировки
  • начинать монтаж надо с более низких и мелких компонентов
  • соблюдать направление установки панелек для микросхем и самих микросхем
  • удалите бокорезами лишние части ног компонентов с нижней стороны платы

Подготовка к эксплуатации

  • Для эксплуатации прибора потребуется источник питания (в комплект не входит)

Условия эксплуатации

  • Рекомендуется после сборки установить осциллограф в любой подходящий корпус

Техническое обслуживание

  • Соблюдайте полярность установки компонентов и не перегревайте места пайки выше допустимого.
  • Для качественной пайки используйте припой с флюсом или спиртовым раствором книфоли
  • При монтаже пользуйтесь защитными очками, так как при работе бокорезами, обрезки могут повредить глаза
  • при включении прибор должен лежать на диэлектрической подложке, например листе картона.

Вопросы и ответы

  • А можно уже собранный и есть ли корпус для него.
    • Собранного нет, сейчас готовится к выпуску вариант с корпусом, распечатанном на 3D принтере
Есть вопросы?

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Отправить