Jak zrobić oscyloskop z komputera własnymi rękami?

Całkiem często ostatnio, zamiast tworzyć na przykład oscyloskop z komputera, wielu ludzi woli po prostu kupić cyfrowy oscyloskop USB. Po przejściu przez rynek można jednak zrozumieć, że koszt oscyloskopów budżetowych zaczyna się od około 250 USD. A poważniejszy sprzęt ma cenę kilkakrotnie większą.

To jest dla ludzi, którzy nie są zadowoleni z takiego kosztu, że bardziej istotne jest wykonanie oscyloskopu z komputera, zwłaszcza, że ​​pozwala on rozwiązać wiele zadań.

Co powinienem użyć?

Jedną z najbardziej optymalnych opcji jest program Osci, który ma interfejs podobny do standardowego oscyloskopu: na ekranie znajduje się standardowa siatka, za pomocą której można niezależnie zmierzyć czas trwania lub amplitudę.

Wśród wad tego narzędzia można zauważyć, że działa on nieco niestabilnie. W trakcie pracy program może czasem zawiesić się, a aby później go zresetować, będziesz musiał skorzystać ze specjalnego Menedżera zadań. Wszystko to jest jednak rekompensowane faktem, że narzędzie ma dobrze znany interfejs, jest dość przyjazne dla użytkownika, a ponadto ma dość dużą liczbę funkcji, które umożliwiają wykonanie pełnego oscyloskopu z komputera.

Na notatce

Natychmiast warto zauważyć, że dołączone oprogramowanie ma wyspecjalizowany generator niskiej częstotliwości, ale jego użycie jest skrajnie odradzane, ponieważ próbuje całkowicie regulować działanie sterownika karty dźwiękowej, co może powodować nieodwracalne wyciszenie. Jeśli spróbujesz go użyć, upewnij się, że masz własny punkt odzyskiwania lub możliwość utworzenia kopii zapasowej systemu operacyjnego. Najlepsza opcja, jak zrobić komputer zrób to sam oscyloskop jest pobranie normalnego generatora, który znajduje się w "Materiałach dodatkowych".

"Avangard"

Avangard to narzędzie domowe, które nie ma standardowej i znanej siatki pomiarowej, a także jest zbyt duże ekran przechwytywania ekranu ale zapewnia on możliwość wykorzystania wbudowanego woltomierza o amplitudzie amplitudy, a także miernika częstotliwości. Pozwala to częściowo zrekompensować wady wskazane powyżej.

Po wykonaniu takiego oscyloskopu z komputera własnymi rękami, możesz napotkać następujące: przy niskich poziomach sygnału zarówno miernik częstotliwości, jak i woltomierz mogą znacznie zniekształcić wyniki, ale dla początkujących radioamatorów, którzy nie są przyzwyczajeni do wykonywania diagramów w woltach lub milisekundach na podział, to narzędzie całkiem do przyjęcia. Inną przydatną cechą jest to, że możliwe jest przeprowadzenie w pełni niezależnej kalibracji dwóch już istniejących wag wbudowanego woltomierza.

Jak zostanie wykorzystany?

Ponieważ obwody wejściowe obwodu audio mają dedykowany kondensator sprzęgający, komputer może być używany jako oscyloskop tylko z zamkniętym wejściem. Oznacza to, że tylko zmienny komponent sygnału będzie obserwowany na ekranie, jednakże z pewną zręcznością, przy pomocy tych narzędzi będzie również możliwy pomiar poziomu stałego składnika. Jest to bardzo istotne, jeśli na przykład czas zliczania multimetru nie umożliwia zarejestrowania określonej wartości amplitudy napięcia na kondensatorze, która jest ładowana przez duży rezystor.

Niższy limit napięcia jest ograniczony poziom hałasu i tła i wynosi w przybliżeniu 1 mV. Górna granica ma ograniczenia tylko dla parametrów dzielnika i może sięgać nawet kilkuset woltów. Zakres częstotliwości jest bezpośrednio ograniczony możliwościami samej karty dźwiękowej, a dla urządzeń budżetowych wynosi w przybliżeniu od 0,1 Hz do 20 kHz.

Oczywiście w tym przypadku rozważa się stosunkowo prymitywne urządzenie. Ale jeśli nie masz takiej możliwości, na przykład, aby użyć oscyloskopu USB (uprzednio do komputera), to w tym przypadku jego zastosowanie jest całkiem optymalne.

Takie urządzenie może pomóc w naprawie różnych urządzeń audio, a także może być używane wyłącznie do celów szkoleniowych, szczególnie jeśli uzupełnisz go o wirtualny generator LF. Ponadto, program oscyloskopu dla komputera pozwoli ci zapisać fabułę do zilustrowania określonego materiału lub do opublikowania w Internecie.

Obwód elektryczny

Jeśli potrzebujesz prefiksu na komputerze (oscyloskop), będzie to trochę trudniejsze. W chwili obecnej w Internecie można znaleźć wystarczająco dużą liczbę różnych schematów dla takich urządzeń i zbudować na przykład dwukanałowy oscyloskop, który trzeba będzie skopiować. Używanie drugiego kanału jest często istotne, jeśli chcesz porównać dwa sygnały lub prefiks komputera (oscyloskop) będzie również używany z zewnętrznym połączeniem synchronizacji.

W większości przypadków schematy są niezwykle proste, jednak w ten sposób będziesz w stanie zapewnić dość szeroką gamę napięć dostępnych do samodzielnego pomiaru przy użyciu minimalnej liczby składników radiowych. W takim przypadku tłumik zbudowany zgodnie z klasycznym schematem wymagałby użycia wyspecjalizowanych rezystorów wysokiej rezystancji, a jego rezystancja wejściowa zmieniałaby się stale, gdyby zakres został zmieniony. Z tego powodu wystąpią pewne ograniczenia w stosowaniu standardowych kabli oscylograficznych, które są obliczane dla impedancji wejściowej nie większej niż 1 mΩ.

Zapewniamy bezpieczeństwo

Aby upewnić się, że wejście liniowe karty dźwiękowej jest chronione przed przypadkowym wysokim napięciem, możesz zainstalować specjalistyczne diody Zenera równolegle.

Za pomocą rezystorów można ograniczyć prąd diod Zenera. Na przykład, jeśli zamierzasz użyć komputera oscyloskopu (oscylatora) do pomiaru napięcia około 1000 woltów, wówczas w tym przypadku będzie możliwe użycie rezystora o mocy jednego wata lub jednego dwumateriałowego rezystora. Różnią się one między sobą nie tylko mocą, ale także pod względem tego, ile jest w nich maksymalnego dopuszczalnego napięcia. Warto również zauważyć, że w tym przypadku będziesz potrzebował kondensatora, którego maksymalna dopuszczalna wartość wynosi 1000 woltów.

Uwaga!

Często najpierw trzeba przyjrzeć się zmiennemu komponentowi o stosunkowo małej amplitudzie, która w tym przypadku może różnić się dość dużym składnikiem stałym. W takim przypadku na ekranie oscyloskopu z zamkniętym wejściem może wystąpić sytuacja, w której nie zobaczysz niczego poza zmiennym składnikiem napięcia.

Wybór rezystorów dzielnika napięcia

Ze względu na fakt, że dość często nowocześni amatorzy radiowi mają pewne trudności w znalezieniu precyzyjnych rezystorów, często zdarza się, że trzeba korzystać ze standardowych, szerokich urządzeń aplikacyjnych, które będą musiały być regulowane z maksymalną precyzją, ponieważ nie można wykonać oscyloskopu z komputera inaczej wyjdzie.

W większości przypadków rezystory o wysokiej precyzji są kilka razy droższe niż konwencjonalne. W tym samym czasie, dzisiaj są one najczęściej sprzedawane natychmiast po 100 sztuk, a zatem ich nabycie nie zawsze można nazwać celowym.

Trymery

W tym przypadku każde ramię dzielnika składa się z dwóch rezystorów, z których jeden jest stały, a drugi to trymer. Wadą tej opcji jest jej uciążliwość, ale dokładność jest ograniczona tylko tym, jakie dostępne parametry ma urządzenie pomiarowe.

Wybieramy rezystory

Drugą opcją, aby uczynić komputer rolą oscyloskopu, jest pobranie pary rezystorów. Dokładność w tym przypadku zapewnia zastosowanie par rezystorów z dwóch zestawów o wystarczająco dużej rozpiętości. Ważne jest, aby najpierw dokonać dokładnego pomiaru wszystkich urządzeń, a następnie wybrać pary, których suma oporów jest najbardziej odpowiednia dla wykonywanego przez ciebie toru.

Warto zauważyć, że metoda ta została zastosowana na skalę przemysłową w celu dostosowania rezystorów dzielących do legendarnego urządzenia TL-4. Zanim zrobisz oscyloskop z komputera własnymi rękami, musisz zbadać możliwe wady takiego urządzenia. Przede wszystkim można zauważyć pracochłonność, a także konieczność użycia dużej liczby rezystorów. W końcu im dłuższa jest lista używanych urządzeń, tym wyższa będzie ostateczna dokładność pomiarów.

Pasujący rezystor

Warto zauważyć, że montaż rezystorów poprzez usunięcie części folii dziś jest czasem wykorzystywany nawet w nowoczesnym przemyśle, to znaczy, że oscyloskop jest często wykonywany z komputera (USB lub w inny sposób) w ten sposób.

Jednak od razu warto zauważyć, że jeśli zamierzasz montować rezystory o wysokiej rezystancji, to w tym przypadku folia rezystywna nie powinna w żadnym wypadku być przecinana. Chodzi o to, że w takich urządzeniach jest on nakładany na cylindryczną powierzchnię w postaci spirali, w związku z czym konieczne jest bardzo staranne wykonanie zgłoszenia, aby wyeliminować możliwość zerwania łańcucha.

Jeśli robisz oscyloskop z komputera własnymi rękami, to aby przeprowadzić regulację rezystorów w domu, wystarczy użyć najprostszego papieru ściernego "null".

1. Początkowo rezystor, który ma oczywiście mniejszy opór, musi być ostrożnie usunięty za pomocą ochronnej warstwy farby.
2. Następnie należy przylutować rezystor do końcówek, które zostaną przyklejone do multimetru. Wykonując ostrożne ruchy papierem ściernym, wartości rezystancji rezystora zostają przywrócone do normalnej wartości.
3. Teraz, gdy rezystor jest już zamontowany, miejsce do przecięcia należy przykryć dodatkową warstwą specjalistycznego lakieru ochronnego lub kleju.

Obecnie ta metoda może być nazywana najprostszą i szybką, ale pozwala także uzyskać dobre wyniki, co czyni ją optymalną do pracy w domu.

Co wziąć pod uwagę?

Jest kilka zasad, których należy przestrzegać w każdym przypadku, jeśli zamierzasz wykonywać taką pracę:

• Komputer musi być solidnie uziemiony.
• W żadnym wypadku nie należy przyklejać przewodu uziemiającego do gniazda. Łączy się poprzez wyspecjalizowany przypadek liniowego złącza wejściowego z obudową jednostki systemowej. W takim przypadku, niezależnie od tego, czy dojdziesz do zera czy fazy, nie będziesz miał zwarcia.

Innymi słowy, tylko przewód łączący się z rezystorem, który znajduje się w obwodzie zasilacza i ma moc znamionową 1 megapiksela, można podłączyć do gniazda. Jeśli próbujesz podłączyć do sieci kabel, który łączy się z obudową, to w prawie wszystkich przypadkach prowadzi to do najbardziej nieprzyjemnych konsekwencji.

W przypadku korzystania z oscyloskopu Avangard, w procesie kalibracji należy wybrać skalę woltomierza "12,5". Po wyświetleniu napięcia sieciowego na ekranie, należy wprowadzić wartość 311 w oknie kalibracji, jednocześnie warto zauważyć, że woltomierz pokazuje wynik w postaci 311 mV lub blisko niego.

Ponadto, nie powinniśmy zapominać, że forma napięcia w nowoczesnych sieciach energetycznych różni się od sinusoidy, ponieważ obecnie urządzenia elektryczne są wytwarzane z zasilacze impulsowe. Z tego powodu należy skupić się nie tylko na widocznej krzywej, ale także na jej sinusoidalnej kontynuacji.