Come si fa un oscilloscopio dal computer con le proprie mani?

21/04/2019

Molto spesso ultimamente, invece di creare, ad esempio, un oscilloscopio da un computer, molte persone preferiscono semplicemente acquistare un oscilloscopio USB digitale. Tuttavia, avendo camminato sul mercato, si può capire che in effetti il ​​costo degli oscilloscopi di budget parte da circa $ 250. E l'attrezzatura più seria ha un prezzo molte volte di più.

È per quelle persone che non sono soddisfatte di un tale costo che è più rilevante realizzare un oscilloscopio da un computer, soprattutto perché consente di risolvere un gran numero di compiti.

Cosa dovrei usare?

Una delle opzioni più ottimali è il programma Osci, che ha un'interfaccia simile a un oscilloscopio standard: c'è una griglia standard sullo schermo, con la quale puoi misurare indipendentemente la durata o l'ampiezza.

oscilloscopio dal computer

Tra gli svantaggi di questa utility, si può notare che funziona in modo un po 'instabile. Nel corso del suo lavoro, il programma potrebbe talvolta bloccarsi e, per ripristinarlo in un secondo momento, sarà necessario utilizzare il Task Manager specializzato. Tuttavia, tutto ciò è compensato dal fatto che l'utility ha un'interfaccia familiare, è abbastanza user-friendly, e ha anche un numero piuttosto elevato di funzioni che consentono di realizzare un oscilloscopio completo da un computer.

Su una nota

Immediatamente, vale la pena notare che il software in bundle ha un generatore specializzato a bassa frequenza, ma il suo uso è estremamente scoraggiante, poiché cerca di regolare completamente il funzionamento del driver della scheda audio, che può provocare un muting irreversibile. Se si tenta di utilizzarlo, assicurarsi di disporre del proprio punto di ripristino o della possibilità di eseguire il backup del sistema operativo. La migliore opzione di come realizzare un computer oscilloscopio fai-da-te è quello di scaricare il generatore normale, che è in "Materiali aggiuntivi".

"Avanguardia"

Avangard è un'utilità domestica che non ha una griglia di misurazione standard e familiare, ed è anche troppo grande schermata di cattura dello schermo ma fornisce la possibilità di utilizzare il voltmetro dell'ampiezza dell'ampiezza incorporata, nonché il misuratore di frequenza. Ciò consente di compensare parzialmente gli svantaggi che sono stati indicati sopra.

oscilloscopio computer prefissato

Avendo realizzato un tale oscilloscopio da un computer con le proprie mani, è possibile che si verifichi quanto segue: a bassi livelli di segnale, sia il frequenzimetro che il voltmetro possono distorcere notevolmente i risultati; abbastanza accettabile. Un'altra caratteristica utile è che è possibile eseguire una calibrazione completamente indipendente di due scale già esistenti del voltmetro incorporato.

Come sarà usato?

Poiché i circuiti di ingresso del circuito audio hanno un condensatore di accoppiamento dedicato, un computer può essere utilizzato come oscilloscopio solo con un ingresso chiuso. Cioè, solo la componente variabile del segnale verrà osservata sullo schermo, tuttavia, con una certa destrezza, sarà possibile misurare il livello della componente costante con queste utility. Ciò è abbastanza rilevante se, ad esempio, il tempo di conteggio del multimetro non consente di registrare un valore di ampiezza specifico della tensione sul condensatore, che viene caricato attraverso un grande resistore.

Il limite di tensione inferiore è limitato livello di rumore e lo sfondo e è di circa 1 mV. Il limite superiore ha limitazioni solo sui parametri del divisore e può raggiungere anche poche centinaia di volt. L'intervallo di frequenza è direttamente limitato dalle capacità della scheda audio stessa e per i dispositivi di bilancio è approssimativamente da 0,1 Hz a 20 kHz.

oscilloscopio dal computer fai da te

Naturalmente, in questo caso, viene considerato un dispositivo relativamente primitivo. Ma se non si ha l'opportunità, ad esempio, di utilizzare un oscilloscopio USB (prefissato a un computer), in questo caso la sua applicazione è alquanto ottimale.

Un dispositivo del genere può aiutarti a riparare varie apparecchiature audio e può anche essere utilizzato esclusivamente per scopi di formazione, specialmente se lo integri con un generatore LF virtuale. Inoltre, un programma di oscilloscopi per computer consentirà di salvare un grafico per illustrare un determinato materiale o per pubblicare su Internet.

Circuito elettrico

Se hai bisogno di un prefisso per un computer (oscilloscopio), allora sarà un po 'più difficile farlo. Al momento, su Internet è possibile trovare un numero sufficientemente ampio di schemi diversi per tali dispositivi e per costruire, ad esempio, un oscilloscopio a due canali, sarà necessario duplicarli. L'uso del secondo canale è spesso rilevante se è necessario confrontare due segnali o il prefisso del computer (oscilloscopio) verrà utilizzato anche con una connessione di sincronizzazione esterna.

Nella maggior parte dei casi, gli schemi sono estremamente semplici, tuttavia in questo modo sarete in grado di fornire una gamma piuttosto ampia di tensioni disponibili per misurarvi utilizzando il numero minimo di componenti radio. In questo caso, un attenuatore che è costruito secondo lo schema classico richiederebbe l'uso di resistori specializzati ad alto ohm e la sua resistenza di ingresso cambierebbe costantemente se si commutasse l'intervallo. Per questo motivo, si verificano alcune limitazioni nell'uso di cavi oscillografici standard, che sono calcolati per un'impedenza di ingresso non superiore a 1 mΩ.

Forniamo sicurezza

Per garantire che l'ingresso line-in della scheda audio sia protetto dalla possibilità di alta tensione accidentale, è possibile installare diodi zener specializzati in parallelo.

prefisso computer con oscilloscopio usb

Con l'aiuto di resistori è possibile limitare la corrente dei diodi Zener. Ad esempio, se si intende utilizzare il computer dell'oscilloscopio (oscillatore) per misurare una tensione di circa 1000 volt, in tal caso sarà possibile utilizzare come resistenza un resistore da 1 watt o da 2 watt. Differiscono tra loro non solo nella loro potenza, ma anche in termini di quanto il voltaggio in essi sia il massimo consentito. Vale anche la pena notare che in questo caso è necessario un condensatore, il valore massimo consentito per il quale è di 1000 volt.

Attenzione!

Spesso è necessario esaminare inizialmente il componente variabile di un'ampiezza relativamente piccola, che in questo caso può differire in un componente costante piuttosto grande. In questo caso, sullo schermo dell'oscilloscopio con un ingresso chiuso potrebbe esserci una situazione in cui non vedrete nulla tranne il componente variabile della tensione.

Scelta di resistori per partitori di tensione

Poiché spesso i radioamatori moderni hanno alcune difficoltà per trovare resistori di precisione, spesso accade che si debbano usare dispositivi di applicazione standard che devono essere regolati con la massima precisione, dal momento che non è possibile realizzare un oscilloscopio da un computer uscirà.

oscilloscopio da computer usb

Nella maggior parte dei casi, i resistori di alta precisione sono molte volte più costosi di quelli convenzionali. Allo stesso tempo, oggi sono più spesso venduti immediatamente da 100 pezzi, e quindi la loro acquisizione non può sempre essere chiamata espediente.

trimmer

In questo caso, ciascun braccio divisore è composto da due resistori, uno dei quali è costante, mentre l'altro è un trimmer. Lo svantaggio di questa opzione è il suo ingombrante, ma la precisione è limitata solo da quali parametri disponibili ha un dispositivo di misurazione.

Selezioniamo resistori

La seconda opzione per fare un computer nel ruolo di un oscilloscopio è raccogliere un paio di resistori. L'accuratezza in questo caso è assicurata dall'uso di coppie di resistori da due set con uno spread sufficientemente ampio. Qui è importante effettuare inizialmente una misurazione accurata di tutti i dispositivi, quindi scegliere le coppie, la cui somma delle resistenze è la più appropriata per il circuito che si sta eseguendo.

Vale la pena notare che questo metodo è stato utilizzato su scala industriale per regolare i resistori del divisore per il leggendario dispositivo TL-4. Prima di realizzare un oscilloscopio dal computer con le proprie mani, è necessario esaminare i possibili svantaggi di tale dispositivo. Prima di tutto, si può notare la laboriosità e la necessità di utilizzare un gran numero di resistori. Dopo tutto, più lunga è la lista dei dispositivi che si utilizzano, maggiore sarà la precisione finale delle misurazioni.

Resistenza adatta

Vale la pena notare che l'installazione di resistori rimuovendo parte del film oggi viene talvolta utilizzata anche nell'industria moderna, ovvero un oscilloscopio viene spesso realizzato da un computer (USB o in un altro modo) in questo modo.

Tuttavia, è importante notare che se si intende montare resistori ad alta resistenza, in questo caso il film resistivo non deve in nessun caso essere tagliato. Il fatto è che in tali dispositivi viene applicato su una superficie cilindrica a forma di spirale, pertanto è necessario effettuare una limatura molto attentamente per eliminare la possibilità di rompere la catena.

computer come un oscilloscopio

Se si esegue l'oscilloscopio dal computer con le proprie mani, quindi per eseguire la regolazione dei resistori a casa, è sufficiente utilizzare la carta vetrata "null" più semplice.

  1. Inizialmente, il resistore, che ha ovviamente meno resistenza, deve essere rimosso con cura con uno strato protettivo di vernice.
  2. Dopo ciò, dovresti saldare il resistore alle estremità, che saranno incollate al multimetro. Effettuando movimenti accurati con un foglio di smeriglio, i valori di resistenza del resistore vengono portati ad un valore normale.
  3. Ora, quando il resistore è installato, il punto da tagliare dovrebbe essere coperto con uno strato aggiuntivo di vernice protettiva o colla speciale.

Al momento, questo metodo può essere definito il più semplice e veloce, ma consente anche di ottenere buoni risultati, il che lo rende ottimale per lavorare a casa.

Cosa prendere in considerazione?

Ci sono diverse regole che devono essere seguite in ogni caso, se hai intenzione di svolgere questo tipo di lavoro:

  • Il computer deve essere collegato in modo affidabile.
  • In nessun caso dovresti inserire un cavo di terra nella presa. Si collega tramite un caso specializzato di un connettore di ingresso lineare al caso di un'unità di sistema. In questo caso, indipendentemente dal fatto che arrivi a zero o in fase, non avrai un cortocircuito.

In altre parole, solo il cavo che collega il resistore, che si trova nel circuito dell'adattatore e ha una potenza di 1 megabyte, può essere inserito nella presa. Se si sta tentando di collegare alla rete un cavo che si collega alla custodia, in quasi tutti i casi ciò comporta conseguenze spiacevoli. generatore di oscilloscopi per computer

Se si utilizza l'oscilloscopio Avangard, nel processo di calibrazione è necessario scegliere la scala del voltmetro "12.5". Dopo aver visto la tensione di rete sullo schermo, è necessario immettere il valore 311 nella finestra di calibrazione.Allo stesso tempo, è importante notare che il voltmetro mostra il risultato sotto forma di 311 mV o vicino ad esso.

Inoltre, non dobbiamo dimenticare che la forma di tensione nelle moderne reti elettriche differisce da quella sinusoidale, poiché oggi gli apparecchi elettrici sono prodotti con alimentatori a impulsi. Per questo motivo, dovrai concentrarti non solo sulla curva visibile, ma anche sulla sua continuazione sinusoidale.