Будь-якому радіоаматору складно уявити свою лабораторію без такого важливого вимірювального приладу, як осцилограф. І, дійсно, без спеціального інструменту, що дозволяє аналізувати та вимірювати сигнали, що діють у ланцюгу, ремонт більшості сучасних електронних пристроївнеможливий.
З іншого боку, вартість цих приладів нерідко перевищує бюджетні можливості пересічного споживача, що змушує його шукати альтернативні варіантиабо виготовляти осцилограф своїми руками.
Варіанти вирішення проблеми
Відмовитися від купівлі дорогих електронних виробів вдається у таких випадках:
- Використання для цих цілей, вбудованої в ПК або ноутбук звукової карти(ЗК);
- Виготовлення USB-осцилографа своїми руками;
- Доопрацювання звичайного планшета.
Кожен із перелічених вище варіантів, що дозволяють виготовляти осцилограф своїми руками, застосуємо не завжди. Для повноцінної роботиіз самостійно зібраними приставками та модулями необхідне виконання наступних обов'язкових умов:
- Допустимість певних обмежень за вимірюваними сигналами (за їх частотою, наприклад);
- Наявність досвіду поводження зі складними електронними схемами;
- Можливість доопрацювання планшета.
Так, осцилограф із звукової карти, зокрема, не дозволяє вимірювати коливальні процеси з частотами, що знаходяться за межами її робочого діапазону (20 Гц-20 кГц). А для виготовлення USB-приставки до ПК буде потрібний певний досвід складання та налаштування складних електронних пристроїв (як і при підключенні до звичайного планшета).
Зверніть увагу!Варіант, при якому вдається виготовити осцилограф із ноутбука або планшета при найпростішому підході, зводиться до першого випадку, який передбачає використання вбудованої ЗК.
Розглянемо, як реалізується практично кожен із зазначених вище методів.
Використання ЗК
Для реалізації цього способу отримання зображення потрібно виготовити невелику за габаритами приставку, що складається з декількох доступних для кожного електронних компонентів. З її схемою можна ознайомитись на наведеній нижче картинці.
Основне призначення такого електронного ланцюжка – забезпечити безпечне надходження зовнішнього досліджуваного сигналу на вхід вбудованої звукової карти, що має «власний» аналого-цифровий перетворювач (АЦП). Використовувані в ній напівпровідникові діоди гарантують обмеження амплітуди сигналу на рівні не більше 2-х Вольт, а дільник зі з'єднаних послідовно резисторів дозволяє подавати на вхід напруги з великими амплітудними значеннями.
До плати з резисторами і діодами з боку виходу підпаюється провід з наявним на кінці у відповідь штекером на 3,5 мм, який вставляється в гніздо ЗК під найменуванням «Лінійний вхід». Досліджуваний сигнал подається на вхідні клеми.
Важливо!Довжина сполучного шнура повинна бути по можливості коротша, що забезпечує мінімальні спотворення сигналу при дуже низьких рівнях, що вимірюються. Як такий з'єднувач рекомендується використовувати двожильний провід у мідному обплетенні (екрані).
Хоча частоти, що пропускаються таким обмежувачем, відносяться до НЧ діапазону, зазначена обережність сприяє підвищенню якості передачі.
Програма для отримання осцилограм
Крім технічного оснащення, перед початком вимірювань слід підготувати відповідне програмне забезпечення(Софт). Це означає, що на ПК необхідно встановити одну з утиліт, розроблених спеціально для отримання зображення осцилограми.
Таким чином, лише за годину чи трохи більше вдається створити умови для дослідження та аналізу електричних сигналів за допомогою стаціонарного ПК (ноутбука).
Дороблення планшета
Використання вбудованої картки
Для того, щоб пристосувати звичайний планшет під зняття осцилограм, можна скористатися вже описаним раніше способом підключення до звукового інтерфейсу. У цьому випадку можливі певні труднощі, оскільки дискретного лінійного входу для мікрофона планшет не має.
Вирішити цю проблему вдається так:
- Потрібно взяти гарнітуру від телефону, у складі якої повинен бути вбудований мікрофон;
- Потім слід уточнити розведення (розпинання) вхідних клем на планшеті, що використовується для підключення, і порівняти її з відповідними контактами на штекері гарнітури;
- При їх збігу можна підключати джерело сигналу замість мікрофона, використовуючи вже розглянуту раніше приставку на діодах і резисторах;
- На завершення залишиться встановити на планшеті спеціальну програму, здатну аналізувати сигнал на мікрофонному вході та виводити на екран його графік.
Переваги цього способу підключення до комп'ютера – це простота реалізації та дешевизна. До його мінусів слід віднести малий діапазон частот, що вимірюваються, а також відсутність стовідсоткової гарантії безпеки для планшета.
Подолати ці недоліки вдається за рахунок застосування спеціальних електронних приставок, що підключаються через модуль Bluetooth або за допомогою Wi-Fi-каналу.
Саморобна приставка до Bluetooth-модуля
Підключення по «Bluetooth» здійснюється за допомогою окремого гаджету, що є приставкою з вбудованим в неї мікроконтролером АЦП. За рахунок використання самостійного каналуобробки інформації вдається розширити смугу частот, що пропускаються до 1 МГц; при цьому величина вхідного сигналу може досягати 10 Вольт.
Додаткова інформація.Радіус дії такої самостійно виготовленої приставки може досягати 10 метрів.
Однак зібрати такий перетворювач у домашніх умовах здатний не кожен, що суттєво обмежує коло користувачів. Для всіх не готових до самостійного виготовлення приставки можливий варіант придбання готового виробу, який з 2010 року надходить у вільний продаж.
Наведені вище характеристики можуть влаштувати домашнього майстра, Що займається ремонтом не дуже складної низькочастотної апаратури Для більш трудомістких ремонтних операцій можуть знадобитися професійні перетворювальні пристрої зі смугою пропускання до 100 МГц. Ці можливості може забезпечити Wi-Fi-канал, оскільки швидкості протоколу обміну даними в цьому випадку є незрівнянно вищим, ніж у «Bluetooth».
Осцилографи-приставки з передачею даних Wi-Fi
Варіант передачі цифрових даних з цього протоколу помітно розширює пропускні здібностівимірювального пристрою. Працюючі за цим принципом і вільно продаються приставки не поступаються за своїми характеристиками деякими зразками класичних осцилографів. Однак вартість їх також далека від того, щоб вважатися прийнятною для користувачів із середніми доходами.
Насамкінець зазначимо, що з урахуванням наведених вище обмежень варіант підключення по Wi-Fi також підходить лише для обмеженого кола користувачів. Тим же, хто вирішив відмовитися від цього способу, радимо спробувати зібрати цифровий осцилограф, який забезпечує ті ж характеристики, але за рахунок підключення до USB-входу.
Даний варіант також дуже складний у реалізації, так що тим, хто не до кінця впевнений у своїх силах, розумніше буде придбати готову USB-приставку, що є у вільному продажу.
Відео
Досить часто останнім часом замість того, щоб зробити, наприклад, осцилограф з комп'ютера, багато хто воліє просто купити цифровий USB-осцилоскоп. Проте, пройшовшись ринком, можна зрозуміти, що насправді вартість бюджетних осцилографів починається приблизно від 250 доларів. А серйозніше обладнання взагалі має ціну в кілька разів більше.
Саме для тих людей, яких не влаштовує така вартість, актуальніше зробити осцилограф із комп'ютера, тим більше, що він дозволяє вирішити велику кількість завдань.
Що потрібно використати?
Одним з найбільш оптимальних варіантів є програма Osci, яка має інтерфейс, схожий зі стандартним осцилографом: на екрані є стандартна сітка, за допомогою якої ви можете самостійно виміряти тривалість або амплітуду.
З недоліків цієї утиліти можна відзначити те, що вона працює дещо нестабільно. У процесі своєї роботи програма може іноді зависати, а щоб потім її скинути, потрібно буде використовувати спеціалізований Task Manager. Однак усе це компенсується тим, що утиліта має звичний інтерфейс, досить зручна у використанні, а також відрізняється досить великою кількістю функцій, які дозволяють зробити повноцінний осцилограф з комп'ютера.
На замітку
Відразу варто зазначити, що в комплекті цих програм є спеціалізований генератор низької частоти, проте його використання вкрай не рекомендується, оскільки він намагається повністю самостійно регулювати роботу драйвера аудіокарти, що може спровокувати відключення звуку. Якщо ви пробуватимете його застосовувати, подбайте про те, щоб у вас була власна точка відновлення або можливість зробити бекап операційної системи. Найбільш оптимальним варіантомтого, як зробити з комп'ютера осцилограф своїми руками, є завантаження нормального генератора, який знаходиться в «Додаткових матеріалах».
"Авангард"
"Авангард" - це вітчизняна утиліта, яка не має стандартної та звичної для всіх вимірювальної сітки, а також відрізняється надто великим екраном для зняття скріншотів, але при цьому надає можливість використовувати вбудований вольтметр амплітудних значень, а також частотомір. Це дозволяє частково компенсувати ті мінуси, які були вказані вище.
Зробивши такий осцилограф з комп'ютера своїми руками, ви можете зіткнутися з наступним: на малих рівнях сигналу як частотомір, так і вольтметр можуть сильно спотворювати результати, однак для радіоаматорів-початківців, які не звикли сприймати епюри у вольтах або ж мілісекундах на поділ, дана утиліта цілком прийнятною. Інший же її корисною функцієює те, що можна здійснювати повністю незалежне калібрування двох вже наявних шкал вбудованого вольтметра.
Як це використовуватиметься?
Так як вхідні ланцюги аудіокарти мають спеціалізований розділовий конденсатор, комп'ютер як осцилограф може використовуватися виключно з закритим входом. Тобто на екрані спостерігатиметься лише змінна складова сигналу, проте, маючи деяку вправність, за допомогою цих утиліт можна буде також виміряти рівень постійної складової. Це досить актуальним у тому випадку, якщо, наприклад, час відліку мультиметра не дає можливості зафіксувати певне амплітудне значення напруги на конденсаторі, який заряджається через великий резистор.
Нижня межа напруги обмежується рівнем шуму та фону і становить приблизно 1 мВ. Верхня межа має обмеження лише за параметрами дільника і може сягати навіть кількох сотень вольт. Частотний діапазонбезпосередньо обмежується можливостями самої аудіокарти та для бюджетних пристроїв становить приблизно від 0.1 Гц до 20 кГц.
Звісно, у разі розглядається щодо примітивний пристрій. Але якщо у вас немає можливості, наприклад, використовувати USB-осцилограф (приставка до комп'ютера), то в такому разі його застосування цілком оптимальне.
Такий прилад може допомогти вам у ремонті різної аудіоапаратури, а також може бути використаний виключно з метою навчання, особливо якщо доповнити його віртуальним генератором НЧ. Крім цього, програма-осцилограф для комп'ютера дозволить вам зберегти епюру для ілюстрації певного матеріалу або з метою розміщення в Інтернеті.
Електрична схема
Якщо вам потрібна приставка до комп'ютера (осцилограф), зробити його буде вже трохи складніше. на Наразів інтернеті можна знайти досить багато різних схем таких пристроїв, і для будівництва, наприклад, двоканального осцилографа вам потрібно буде їх продублювати. Використання другого каналу часто є актуальним у тому випадку, якщо потрібно порівнювати два сигнали або приставка до комп'ютера (осцилограф) використовуватиметься також із підключенням зовнішньої синхронізації.
У переважній більшості випадків схеми є гранично простими, проте таким чином ви зможете забезпечити самостійно досить широкий діапазон доступних для вимірювання напруги, використовуючи при цьому мінімальну кількість радіодеталей. При цьому атенюатор, який будується за класичною схемою, зажадав від використання спеціалізованих високомегаомних резисторів, а його вхідний опір постійно змінювався б у разі перемикання діапазону. З цієї причини ви відчували б певні обмеження у використанні стандартних осцилографічних кабелів, які розраховуються на вхідний імпеданс не більше 1 мОм.
Забезпечуємо безпеку
Для того, щоб лінійний вхід аудіокарти був захищений від можливості випадкового попадання високої напруги, паралельно можна встановити спеціалізовані стабілітрони.
За допомогою резисторів ви зможете обмежити струм стабілітронів. Наприклад, якщо ви збираєтеся використовувати ваш комп'ютер-осцилограф (генератор) для вимірювання напруги близько 1000 Вольт, то в такому випадку в якості резистора можна буде задіяти два одноватних або один двоватний резистор. Вони між собою відрізняються не тільки за своєю потужністю, але ще й з того, яка напруга в них є гранично допустимою. Також варто відзначити той факт, що в цьому випадку вам знадобиться і конденсатор, максимально допустиме значення якого становить 1000 Вольт.
Увага!
Нерідко потрібно спочатку подивитися змінну складову порівняно невеликої амплітуди, яка при цьому може відрізнятись досить великою постійною складовою. У такому разі на екрані осцилографа із закритим входом може бути така ситуація, коли ви не побачите нічого, крім змінної складової напруги.
Вибираємо резистори дільника напруги
З тієї причини, що досить часто сучасні радіоаматори зазнають певних труднощів для того, щоб знайти прецизійні резистори, нерідко трапляється так, що доводиться використовувати стандартні пристроїширокого застосування, які потрібно буде підігнати з максимальною точністю, тому що зробити осцилограф із комп'ютера інакше не вийде.
Високоточні резистори в переважній більшості випадків коштують у кілька разів дорожче порівняно із звичайними. При цьому сьогодні їх найчастіше продають відразу по 100 штук, у зв'язку з чим їх придбання не завжди можна назвати доцільним.
Підстроювальні
В даному випадку кожне плече дільника складається з двох резисторів, один з яких є постійним, тоді як другий - підстроювальний. Недоліком такого варіанту є його громіздкість, проте точність обмежується лише тим, які доступні параметри має вимірювальний пристрій.
Підбираємо резистори
Другий варіант зробити комп'ютер у ролі осцилографа – це підібрати пари резисторів. Точність в даному випадку забезпечується за рахунок того, що використовуються пари резисторів із двох комплектів із досить великим розкидом. Тут важливо спочатку зробити ретельний вимір всіх пристроїв, а потім вибрати пари, сума опорів яких є найбільш відповідною схемі, що виконується вами.
Варто зазначити, що саме цей спосіб використовувався в промислових масштабах для того, щоб підганяти дільники резистори для легендарного пристрою «ТЛ-4». Перед тим, як зробити осцилограф із комп'ютера своїми руками, необхідно вивчити можливі недоліки такого пристрою. Насамперед можна відзначити трудомісткість, а також необхідність застосування великої кількості резисторів. Адже чим довшим буде список використовуваних вами пристроїв, тим вищою буде кінцева точність вимірювань, що проводяться.
Припасування резисторів
Варто відзначити, що припасування резисторів за допомогою видалення частини плівки на сьогоднішній день іноді використовується навіть у сучасній промисловості, тобто таким способом часто робиться осцилограф з комп'ютера (USB або якийсь інший).
Однак при цьому відразу варто відзначити, що якщо ви збираєтеся підганяти високоомні резистори, то в такому разі резистивна плівка в жодному разі не повинна бути прорізана наскрізь. Вся справа в тому, що в таких пристроях вона наноситься на циліндричну поверхню у формі спіралі, тому робити підпил потрібно гранично обережно, щоб унеможливити розрив ланцюга.
Якщо ви робите осцилограф з комп'ютера своїми руками, то для того, щоб провести припасування резисторів в домашніх умовах, потрібно просто використовувати найпростіший наждачний папір «нульовку».
- Спочатку у того резистора, у якого є явно менший опір, потрібно видалити акуратно захисний шар фарби.
- Після цього слід підпаяти резистор до кінців, які підклеюватимуться до мультиметра. Шляхом виконання обережних рухів наждачним папером показники опору резистора доводяться до нормального значення.
- Тепер, коли резистор остаточно підігнаний, місце пропилу потрібно покрити додатковим шаром спеціалізованого захисного лаку або клею.
На даний момент такий спосіб можна назвати найбільш простим і швидким, але при цьому він дозволяє отримати непогані результати, що робить його оптимальним для проведення робіт в домашніх умовах.
Що потрібно враховувати?
Є кілька правил, яких потрібно дотримуватись у будь-якому випадку, якщо ви збираєтеся проводити подібні роботи:
- Комп'ютер, який ви використовуєте, в обов'язковому порядку повинен бути надійно заземлений.
- У жодній ситуації ви не повинні пхати в розетку земляний провід. Він з'єднується через спеціалізований корпус роз'єму лінійного входу з корпусом системного блоку. У цьому випадку, незалежно від того, потрапляєте ви в нуль або фазу, у вас не відбудеться короткого замикання.
Іншими словами, в розетку може встромлятися тільки провід, що з'єднується з резистором, який знаходиться в схемі адаптера і має номінал 1 мегом. Якщо ж ви намагаєтеся включити в мережу кабель, який з'єднується з корпусом, то практично завжди це призводить до найнеприємніших наслідків.
Якщо вами використовуватиметься осцилограф «Авангард», то в такому разі в процесі калібрування вам слід вибрати шкалу вольтметра «12.5». Після того як ви побачите напругу мережі на вашому екрані, у віконце калібрування потрібно буде ввести значення 311. При цьому варто відзначити, що вольтметр після цього повинен показати вам результат у вигляді 311 мВ або наближене до нього.
Крім іншого, не варто забувати, що форма напруги в сучасних електромережах відрізняється від синусоїдальної, тому що на сьогоднішній день електроприлади випускаються з імпульсними блоками живлення. Саме тому вам потрібно буде орієнтуватися не просто на видиму криву, але і на її синусоїдальне продовження.
Розповісти у:ПРОДОВЖЕННЯ: Підбір резисторів.Інший спосіб - підбір пар резисторів. Точність забезпечується рахунок підбору пар резисторів з двох комплектів резисторів з великим розкидом. Спочатку всі резистори промірюються, а потім підбираються пари, сума опорів яких найбільше відповідає схемі.
Саме цим способом у промислових масштабах підганялися резистори дільника для легендарного тестера «ТЛ-4».
Недолік методу - трудомісткість та потреба у великій кількості резисторів.
Чим довший список резисторів, тим вища точність підбору.
Припасування резисторів за допомогою наждакового паперу.
Припасуванням резисторів, шляхом видалення частини резистивної плівки, не гидує навіть промисловість. Однак при припасуванні високоомних резисторів не допускається прорізати резистивну плівку наскрізь. У високоомних плівкових резисторів МЛТ плівка нанесена на циліндричну поверхню у вигляді спіралі. Підпилювати такі резистори потрібно дуже обережно, щоб не розірвати ланцюг.
Точне підганяння резисторів в аматорських умовах можна здійснити за допомогою найдрібнішого наждачного паперу - «нульовки».
Спочатку з резистора МЛТ, у якого явно менший опір, за допомогою скальпеля акуратно видаляється захисний шар фарби. 
Потім резистор підпаюється до "кінців", які підключаються до мультиметра. Обережними рухами шкурки-«нульовки» опір резистора доводиться до норми. Коли резистора підігнано, місце пропилу покривається шаром захисного лаку або клею. На мій погляд, це найшвидший і найпростіший спосіб, який, тим не менш, дає дуже хороші результати. Конструкція та деталі.
Елементи схеми адаптера розміщені у прямокутному дюралюмінієвому корпусі. Перемикання коефіцієнта поділу атенюатора здійснюється тумблером із середнім становищем.
В якості вхідного гнізда застосовано стандартний роз'єм СР-50, що дозволяє використовувати стандартні кабелі та щупи. Замість нього можна застосувати звичайне гніздо аудіо типу Джек (Jack) 3,5мм. Вихідний роз'єм – стандартне аудіо гніздо 3,5 мм. Адаптер з'єднується з лінійним входом аудіокарти за допомогою кабелю з двома Джеками 3,5 мм на кінцях.
Складання зроблено методом навісного монтажу 
Для використання осцилографа знадобиться ще кабель зі щупом на кінці. Як його виготовити докладно буде описано в іншому мануалі найближчим часом під назвою Як зробити кабель-щуп для низькочастотного віртуального осцилографа? "Як відкалібрувати віртуальний осцилограф? Щоб зробити калібрування осцилографа, потрібно мати хоч якийсь вимірювальний прилад. Підійде будь-який стрілочний тестер або цифровий мультиметр, якому Ви довіряєте.
У зв'язку з тим, що у деяких тестерів занадто висока похибка при вимірі змінної напругидо 1-го Вольта, калібрування виробляємо при максимально можливому, але необмеженому по амплітуді, напрузі. Перед калібруванням виконуємо наступні налаштування.
Відключаємо еквалайзер аудіокарти. 
"Рівень лінійного виходу", "Рівень WAVE", "Рівень лінійного входу" та "Рівень запису" встановлюємо в положення максимального посилення. Це забезпечить повторюваність результату при подальших вимірах. 
Скинувши про всяк випадок налаштування генератора командою Command > Get Generator Default Setting, встановлюємо "Gain" (рівень) в 0db.
Вибираємо частоту генератора 50Hz перемикачем «Frequency Presets» (передустановки), тому що всі аматорські прилади для вимірювання змінної напруги вміють працювати на цій частоті, та й наш адаптер поки не може коректно працювати на вищих частотах. Перемикаємо вхід адаптера в режим 1:1 . 
Дивлячись на екран осцилографа, підбираємо за допомогою ручки генератора "Плавно" (Trim) максимальний необмежений рівень сигналу.
Сигнал може обмежуватися як на вході аудіокарти, так і на її виході, при цьому точність калібрування може істотно знизитися. У «AudioTester-і» навіть є спеціальний індикатор навантаження, який виділено на скріншоті червоним кольором.
Вимірюємо тестером напругу на виході генератора та розраховуємо величину відповідного йому амплітудного значення.
приклад.
Показ вольтметра = 1,43 Вольта (діє).
Отримуємо амплітудне значення.
1,432 * √2 = 2,025 (Вольт)
Команда “Options > Calibrate” викликає вікно калібрування “AudioTester-а”.
І хоча біля вікна введення вказана розмірність у «mVrms», що за ідеєю має означати середньоквадратичне значення, насправді, в осцилографі «oszi v2.0c» з комплекту «AudioTester-а», значення, що вводяться, відповідають… незрозуміло чому. Що, правда, зовсім не заважає точно відкалібрувати прилад.
Шляхом введення значень з невеликим кроком можна точно підігнати розмір зображення синусоїди під обчислене амплітудне значення.
На картинці видно, що амплітуда сигналу вклалася трохи більше, ніж у два поділи, що відповідає 2,02 Вольта.
Точність відображення амплітуди сигналів, отриманих з входів 1:20 та 1:100, залежатиме від точності підбору відповідних резисторів дільника. 
При калібруванні осцилографа "Авангард", отримані при вимірюванні тестером значення також потрібно помножити на √2, так як і вольтметр, і калібратор "Авангард-а" розрахований на амплітудні значення.
Вносимо отримане значення у віконце калібрування в мілівольтах – 2025 та натискаємо Enter.
Щоб відкалібрувати другий діапазон осцилографа "Авангард", який відзначений, як "250", потрібно спочатку розрахувати реальний коефіцієнт поділу, порівнявши показання вбудованого вольтметра у двох діапазонах дільника: 1:1 та 1:20. Вольтметр осцилографа, при цьому повинен перебувати в положенні «12,5»
приклад.
122 / 2323 = 19,3
Потім потрібно підправити файл calibr, який можна відкрити в блокноті (Notepad-е). Зліва файл до правки, а праворуч – після.
Файл «calibr» знаходиться в тій же директорії, де розташована поточна копія програми.
У восьмуРядок вносимо реальний коефіцієнт поділу, відповідний дільнику першого (лівого) каналу.
Якщо ви збудували двоканальний адаптер, то в дев'ятуРядок вносимо поправку для другого (правого) каналу. Як вирівняти амплітудно-частотну характеристику адаптера? 
Лінійний вхід аудіокарти, та й самі ланцюги адаптера мають деяку вхідну ємність. Реактивний опір цієї ємності змінює коефіцієнт поділу дільника на високих частотах. 
Щоб вирівняти частотну характеристику адаптера в діапазоні 1:1, потрібно підібрати ємність конденсатора C1 так, щоб амплітуда сигналу на частоті 50 Гц дорівнювала амплітуді сигналу частотою 18-20 кГц. 
Резистори R2 і R3 знижують вплив вхідної ємності та створюють підйом частотної характеристики в області високих частот. Компенсувати цей підйом можна шляхом підбору конденсаторів С2 та С3 у відповідних діапазонах 1:20 та 1:100.
У підібрав такі ємності: C1 - 39pF, C2 - 10nF, C3 - 0,1nF. 
Тепер, коли канал Y верикального відхилення осцилографа відкалібрований і лінеаризований, можна побачити, як виглядають ті чи інші періодичні, і не лише сигнали. У «AudioTester-e» є «що очікує синхронізація розгортки». Що робити, якщо немає тестера? Або небезпечні досліди.
Чи можна використовувати для калібрування освітлювальну мережу?
Оскільки будь-який поважаючий себе радіоаматор, незважаючи на всі попередження, насамперед намагається залізти своїм дітищем у розетку, я вважав за необхідне розповісти про це небезпечне заняття докладніше.
По ГОСТу напруга мережі має виходити межі 220 Вольт – 10% +5%, хоча, у реальному житті, ця умова дотримується негаразд часто, як хотілося б. Помилки вимірювань у процесі припасування резисторів та вимірах імпедансу також можуть привнести високі похибки при даному способікалібрування.
Якщо Ви зібрали прецизійний дільник, наприклад, на високоточних резисторах, і якщо відомо, що у вашому будинку напруга в мережі освітлення підтримується з достатньою точністю, то її можна використовувати для грубого калібрування осцилографа.
Але є дуже багато АЛЕ, через які, я Вам категорично не рекомендую це робити. Перше та найважливіше «АЛЕ», це сам факт того, що Ви читаєте цю статтю. Той, хто на ти з електрикою, навряд чи почав би витрачати на цей час. Але якщо і це не аргумент… Найголовніше!
1. Комп'ютер повинен бути надійно заземлений!
2. Ні в якому разі не суньте в розетку «земляний» провід! Це провід, який з'єднаний через корпус роз'єму лінійного входу з корпусом системного блоку!!! (Інші назви цього дроту: маса, корпус, загальний, екран і т.д.) Тоді, незалежно від того, потрапите Ви у фазу або в нуль, не станеться коротке замикання.
Іншими словами, в розетку можна встромляти тільки провід, який з'єднаний з резистором R1 номіналом 1 мегом, розташованому в схемі адаптера!
Якщо ж Ви спробуєте встромити в мережу провід, з'єднаний з корпусом, то в 50% випадків це призведе до сумних наслідків.
Так як максимальна необмежена амплітуда на лінійному вході близько 250мВ, то в положенні дільника 1:100 можна буде побачити амплітуду величиною приблизно 50...250 Вольт (залежно від вхідного імпедансу). Тому для вимірювання напруги мережі адаптер повинен бути обладнаний дільником 1: 1000.
Дільник 1:1000 можна розрахувати за аналогією з дільником 1:100.
Приклад розрахунку дільника 1:1000.
Верхнє плече дільника = 1007кОм.
Вхідний імпеданс = 50кОм.
Коефіцієнта розподілу на вході 1:1 = 20,14.
Визначаємо загальний коефіцієнт поділу для входу 1:1000.
20,14 * 1000 = 20140 (раз)
Розраховуємо величину резистора для дільника.
1007 * 50 / 50 * 20140 -50 -1007 ≈ 50 (Ом)ДАЛІ БУДЕ:
Розділ.
Кожен радіоаматор у своїй діяльності стикається з питанням вимірів. Це може бути стрілочний чи цифровий мультиметр. Проходить якийсь час і виникає необхідність більш серйозних вимірів і мультиметр стає недостатньо. Все частіше відвідують думки придбання дорожчих приладів, наприклад осцилографа. Але, маючи комп'ютер, ми можемо використовувати компромісне рішення, а саме – зібрати низькобюджетну осцилографічну приставку, яку можна рекомендувати навіть студентам.
У цій статті ми розглядаємо практичні аспекти складання осцилографічної приставки та використання відповідної програми. Для цього ми використовували безкоштовно надані схему та програму LPTScope 1.2
Основою приставки є широкопоширений АЦП, що випускається фірмами: Analog Devices (AD7820), National Semiconductor (ADC0820), Texas Instruments (TLC0820). Дані АЦП повними аналогами між собою, тобто. pin-to-pin, що легко з'ясувати щодо документації.
Для отримання компактної приставки ми придбали АЦП AD7820LR в корпусі SOIC20 для поверхневого монтажу. Цей корпус досить легко розпаяти гостро заточеним паяльником. Також під цей корпус просто зробити друковану плату із шириною провідників 0,8 мм.
Нижче малюнок односторонньої друкованої плати (вид з боку паяння; друкувати у дзеркалі).
Конструктивно друкована платавпаюється між рядами висновків 25-контактного роз'єму (вилка або "тато").
Для зовнішнього живленнявикористовується відповідний блок живлення з вихідною стабілізованою напругою 5 вольт/100 мА.
Тепер розглянемо роботу осцилографічної приставки практично. Перше, що спало на думку, проаналізувати сигнали з різних пультів дистанційного керування, що приймаються інфрачервоним приймачем типу TSOP1736 Для цього датчик підключили до приставки та з самої приставки взяли харчування. А саму приставку підключили до комп'ютера за допомогою подовжувального шнура.
Нижче фото підключеного датчика.
У вікні програми можна побачити наступне зображення.
Усі досить інформативно. Ми спостерігаємо біфазне кодування ("Манчестерський" код). За допомогою вказівника миші ми можемо виміряти тривалість імпульсів (на малюнку зелені цифри 1,79 мілісекунд).
Максимальна роздільна здатність, яку надає програма та приставка, - 1,73 мікросекунди на 1 екранний піксель. Строго кажучи, це дуже непогано для моєї практики роботи з мікроконтролерами, де мінімальна тривалість сигналу (у величезній масі проектів) становить 1 мікросекунду.
До уваги: у мене в Setup BIOS розділ Integrated Peripherals / Parallel Port Mode встановлений режим SPP (Standard Parallel Port), тобто. вибрано роботу в режимі стандартного паралельного порту.
Кожен радіоаматор у своїй діяльності стикається з питанням
вимірів. Це може бути стрілочний чи цифровий мультиметр. Проходить
якийсь час і виникає необхідність більш серйозних вимірів та
мультиметр стає недостатньо. Дедалі частіше відвідують думки
придбання дорожчих приладів, наприклад осцилографа. Але маючи
комп'ютер, ми можемо використовувати компромісне рішення, а саме
зібрати низькобюджетну осцилографічну приставку, яку можна
рекомендувати навіть студентам.
У цій статті ми розглядаємо практичні аспекти складання
осцилографічної приставки та використання відповідного
програми. Для цього ми використовували безкоштовно надані схему та
програму LPTScope 1.2
Основою приставки є широкопоширений АЦП, що випускається
фірмами Analog Devices (AD7820), National Semiconductor (ADC0820),
Texas Instruments (TLC0820). Дані АЦП є повними аналогами
між собою, тобто. pin-to-pin, що легко з'ясувати щодо документації.
Для отримання компактної приставки нами було придбано АЦП
AD7820LR у корпусі SOIC20 для поверхневого монтажу. Цей корпус
Досить легко розпаяти гостро заточеним паяльником. Також під цей
Корпус просто зробити друковану плату з шириною провідників 0,8 мм.
Нижче малюнок односторонньої друкованої плати (вид з боку паяння; друкувати у дзеркалі).
Конструктивно друкована плата впаюється між рядами висновків 25-контактного роз'єму (вилка або тато).
Для зовнішнього живлення використовується відповідний блок живлення з вихідною стабілізованою напругою 5 вольт/100 мА.
Тепер розглянемо роботу осцилографічної приставки практично.
Перше, що спало на думку, проаналізувати сигнали з різних пультів
дистанційного керування, що приймаються інфрачервоним приймачем типу
TSOP1736. Для цього датчик підключили до приставки і з самої приставки
взяли харчування. А саму приставку підключили до комп'ютера за допомогою
подовжувального шнура.
Нижче фото підключеного датчика.
У вікні програми можна побачити наступне зображення.
Усі досить інформативно. Ми спостерігаємо біфазне кодування
(Манчестерський код). За допомогою вказівника миші ми можемо виміряти
тривалості імпульсів (на малюнку зелені цифри 1,79 мілісекунд).
Максимальний дозвіл, який надає програма та приставка – 1,73 мікросекунди
на 1 екранний піксель. Строго кажучи, це зовсім непогано для моєї
практики роботи з мікроконтролерами, де мінімальна тривалість
сигналу (у величезній масі проектів) становить 1 мікросекунду.
До уваги: у мене в Setup BIOS у розділі Integrated Peripherals /
Parallel Port Mode встановлено режим SPP (Standard Parallel Port), тобто.
вибрано роботу в режимі стандартного паралельного порту.
Надіслав:Немає даних
Джерело: http://radiokot.ru
Додаткові матеріали, файли до пристрою (схеми):
Related Posts
Пропоную найпростішу схемучастотоміра на PIC 16F628A. Діапазон вимірів 1Гц ... 60мГц можливо і більше, не перевіряв. Точність вимірювання та стабільність частоти досить високі. Вхідна частина взята з іншої схеми. Прошивка не…….
Цифрова шкала призначена для використання спільно з FM-приймачами супергетеродинного типу на ІМС СХА1191, СХА1238, ТА2003, ТА8127, ТА8164, ТА8167, ТЕА5711 та ін. (крім К174ХА22 .Пристрій складається з НВЧ підсилювача. .
Суперпробник - це простий і дешевий у виготовленні прилад з великим набором функцій і можливостей, побудований на єдиному мікроконтролер PIC16F870 компанії Microchip. Для відображення режимів роботи, параметрів, функцій використовується чотирирозрядний.
Частотомір – дуже важливий для радіоаматорів вимірювальний прилад, особливо для тих, хто сам займається розробкою та налагодженням схем. У продажу є безліч частотомірів, але ніколи ще створення власного частотоміра,…….
У статті описано приставку до мобільному телефонуфірми Siemens, що дозволяє побачити на екрані осцилограму поданого на вхід приставки сигналу з дотриманням масштабу по осях часу і напруги. Подібним чином…….