Первым устройством, способным регистрировать электрические колебания стал, изобретенный в начале 1880-х, ондограф Госпиталье. Он обладал высокой инертностью и малой чувствительностью, а запись сигнала осуществлялась на бумажную ленту.
В 1897 году Уильям Дадделл сконструировал светолучевой осциллограф, позволяющий регистрировать малые электромагнитные колебания на светочувствительных пластинах. И уже через пару лет осциллограммы были выведены на первые прототипы кинескопов.
Развитие микропроцессорной техники и появление жидкокристаллических экранов позволило значительно снизить размеры осциллографов, повысить их характеристики и расширить функционал.
Время чтения: 10 минут |
- ТОП портативных осциллографов FNIRSI
- Корпус, дизайн и размеры
- Сколько каналов нужно осциллографу
- Что такое полоса пропускания?
- На сколько важна частота дискретизации?
- Глубина записи осциллографа
- Коэффициент развертки осциллографа
- Что такое вертикальная развертка?
- Каково максимальное напряжение на входе в осциллограф?
- Насколько важно время нарастания сигнала?
- Автоматическое измерение параметров сигнала
- Дополнительные функции осциллографа
Работая с электроникой наступает время, когда функционала простого мультиметра становится недостаточно. При необходимости настройки и проверки импульсной техники, с несинусоидальными и тактовыми сигналами без осциллографа уже не обойтись.
Осциллографы значительно разнятся в цене. На это влияют характеристики и наличие дополнительного функционала. Мы, условно, разделили осциллографы на настольные (стационарные) и портативные (переносные).
Реализовать большой функционал в портативных устройствах достаточно сложно. Да и ремонт электроники и настройка работы схем зачастую не выполняется «на коленке». Для этого требуется оборудованное рабочее место, и не только осциллографом. Поэтому в основном портативные устройства используют не профессиональные любители радиоэлектроники. Вне помещений осциллограф может потребоваться, например, при анализе сигналов автомобильной электроники.
Компания FNIRSI - ведущий поставщик портативных осциллографов, LCR– и USB-тестеров, а также сопутствующих товаров.
Наш магазин является официальным дилером компании FEI NI RUI SI Technology CO., Ltd., производителя измерительных приборов под торговой маркой "FNIRSI".
Любители самостоятельной сборки могут подобрать недорогой осциллограф-конструктор. Но заводская сборка дает преимущество качества продукции и наличия международной сертификации.
Давайте познакомиться с пятёркой наиболее популярных портативных осциллографов FNIRSI: DSO Pro, 2031H, 5012H, DSO 1C15 и 1013D. Сравним их функционал и возможности.
Модели DSO Pro и 2031H выполнены в идентичных корпусах и различаются только функционалом. Их размер соответствует формату F8 и сопоставим с пачкой сигарет. Поэтому они легко поместятся в кармане.
5012H и DSO 1C15 немного больше своих предшественников в длину и в ширину из-за большего числа функциональных кнопок. Также на них одеты нескользящие силиконовые чехлы, создающие приятное тактильное восприятие и защиту корпуса от царапин и ударов.
У модели 1013D размеры значительно превышают предыдущие модели. Это уже размер небольшого планшета. При этом осциллограф снабжен сенсорным 7’’ дисплеем и более серьёзным функционалом.
Наименование | DSO Pro | 2031H | 5012H | DSO 1C15 | 1013D |
Размеры, мм | 107 х 70 х 24 | 107 х 70 х 24 | 144 х 74 х 33 | 115 х 75 х 33 | 184 х 124 х 50 |
Экран | 2,4’’ 320 х 240 | 7’’ 800 х 480 |
Модели DSO 1C15 и 1013D оборудованы складными подставками, позволяющие разместить осциллограф вертикально.
Основные параметры, на которые обращают внимание при выборе осциллографа: количество каналов, полоса пропускания, частота дискретизации и глубина записи.
Наименование | DSO Pro | 2031H | 5012H | DSO 1C15 | 1013D |
Количество каналов, шт | 1 | 1 | 14 | 1 | 2 |
Полоса пропускания, МГц | 5 | 30 | 100 | 110 | 100 |
Частота дискретизации, МВыб/с | 20 | 200 | 500 | 500 | 1000 |
Глубина записи, Кб | 40 | 40 | 128 | 240 | 240 |
Все осциллографы, кроме модели FNIRSI 1013D, одноканальные.
Наличие второго канала позволяет определить соотношение сигналов: по частоте, амплитуде, определить фазовый сдвиг или получить зависимость между двумя сигналами.
Полоса пропускания – это диапазон частот в пределах которого сигнал осциллографа слабеет не более чем на 3 дБ. То есть регистрация сигнала возможна на частотах до этого предела. Однако для эффективного анализа сигнала нужно иметь определенный «запас».
При анализе гармонических колебаний рекомендуется иметь 2-х кратный запас по частоте. При работе с негармоническими (или тактовыми) сигналами: при декодировании необходим – 3-х кратный запас, а при проверке на соответствие электрическим параметрам – 5-и кратный запас.
Осциллографы 1013D, DSO 1C15 и 5012H имеют полосу пропускания в 100-110 МГц, осциллограф 2030Н – 30МГц, а вот DSO Pro всего 5 МГц. Но даже этой частоты может быть вполне достаточно для ремонта и настройки некоторой аппаратуры.
Частота дискретизации — это количество выборок данных в секунду, взятых из сигнала. Для цифровых осциллографов она указывается мега выборках в секунду (МВыб/с). Чем выше это значение, тем выше детализация сигнала.
Глубина записи еще один важный показатель. Он показывает сколько памяти выделяется для записи выборок сигнала. Глубина записи измеряется в килобитах или в точках (выборках). Чем выше объем памяти, тем подробнее можно изучить зафиксированный сигнал.
- Коэффициент горизонтальной развертки;
- Вертикальная развертка;
- Время нарастания;
- Вертикальное разрешение;
- Точность напряжения и частоты.
Наименование | DSO Pro | 2031H | 5012H | DSO 1C15 | 1013D |
Коэффициент развертки | 50 с/дел – 250 нс/дел | 50 с/дел – 250 нс/дел | 50 с/дел – 6 нс/дел | 10 с/дел – 5 нс/дел | 50 с/дел – 10 нс/дел |
Вертикальная развертка | 50 мВ/дел – 200 В/дел | 50 мВ/дел – 200 В/дел | 50 мВ/дел – 100 В/дел | 20 мВ/дел – 100 В/дел | 50 мВ/дел – 500 В/дел |
Максимальное входное напряжение, В | 40 В (1 X), 800 В (10 Х) | 40 В (1 X), 400 В (10 Х) | |||
Время нарастания, нс | < 50 | < 10 | < 3 | < 3 | < 3 |
Вертикальное разрешение, бит | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
Точность напряжения, % | ± 2 | ± 2 | ± 2 | ± 2 | ± 2 |
Точность частоты, % | ± 0,01 | ± 0,01 | ± 0,01 | ± 0,01 | ± 0,01 |
Коэффициент горизонтальной развертки – отражает возможности отображения масштаба сигнала на экране осциллографа. То есть предел отображения по горизонтальной (временной) шкале.
Диапазон вертикальной развертки – это максимальное и минимальное отображаемое напряжение на экране прибора.
Чем шире диапазоны развертки – тем больше возможности для анализа сигнала. При этом не стоит забывать, что расширить диапазон вертикальной развертки можно за счет применения щупов с делителем напряжения.
Так максимальное входное напряжение всех рассматриваемых моделей осциллографов – 40В. Используя щупы с делителем напряжения 10Х можно работать с напряжениями до 400В. При этом, младшие модели: DSO Pro и 2031H способны анализировать сигналы до 800 В.
Время нарастания – это характеристика осциллографа, отражающая промежуток времени, за который уровень импульса меняется от низкого опорного значения (обычно 10%) до высокого опорного значения (обычно 90%). Данный показатель влияет на достоверность отображения нарастаний и спадов сигнала.
Вертикальное разрешение у всех осциллографов составляет 8 бит, точность по напряжению – 2 %, по частоте – 0,01%.
Современные цифровые осциллографы имеют функцию автоматического измерения параметров электрического сигнала. Это удобно для быстрого определения временных и амплитудных параметров исследуемого сигнала.
- Размах напряжения (Pk-Pk, Vpp);
- Амплитуда сигнала (VP, Vamp, Amp);
- Максимальное значение напряжения (Max, Vmax);
- Минимальное значение напряжения (Min, Vmin);
- Среднее значение напряжения (Mean, Vavg);
- Среднеквадратичное значение напряжения за один период (Vrms, Cycrms, Crms);
- Частота сигнала (Frequent, Freq, F);
- Относительная длительность положительного импульса (+Duty, +D);
- Относительная длительность отрицательного импульса (-Duty, -D);
- Период (Period, T, Cycle);
- Длительность положительного импульса (Time+, Т+, Width+);
- Длительность отрицательного импульса (Time-, Т-, Width-).
Вся линейка осциллографов имеет режим курсорных измерений и три режима синхронизации запуска: автоматический, нормальный и однократный.
Также они имеют встроенную память для сохранения регистрируемых сигналов и их повторного анализа.
Портативность и достаточно продолжительное время работы устройств обеспечивается встроенным литиевым аккумулятором.
Наименование | DSO Pro | 2031H | 5012H | DSO 1C15 | 1013D |
Память, Мб | 16 | 16 | 64 | - | 1024 |
Число снимков, шт | 500 | 500 | 2000 | 81 | 2000 |
Ёмкость аккумулятора, мАч | 1200 | 1200 | 2000 | 2000 | 6000 |
Время работы от аккумулятора, ч | 3 | 3 | 8 | 10 | 4 |
Все рассмотренные нами осциллографы практически идентичны своим функционалом, однако возможности их значительно разнятся.
Так модели DSO Pro и 2031H, подойдут для начинающих и профессионалов. За не большую цену вы получите универсальный прибор, позволяющий быстро проверить целостность и корректность работы электронных элементов.
Старшие модели: 5012H и DSO 1C15 обладают более высокими характеристиками: полосой пропускания до 100 МГц, частотой дискретизации в 500 мегавыборок, большей глубиной записи, малыми значениями коэффициента развертки и времени нарастания.
При этом стоит отметить, что все старшие модели осциллографов FNIRSI имеют сертификаты соответствия по евростандарту.
FNIRSI 1013D - лидер портативных осциллографов выпускаемых компанией. Он имеет два входных канала, сенсорный экран, превосходит своих сородичей практически по всем показателям и обладает внушительными возможностями по анализу сигналов.
Суперайс - официальный дилер компании FEI NI RUI SI Technology CO., Ltd., производителя измерительных приборов под торговой маркой "FNIRSI".