Jak vytvořit osciloskop z počítače pomocí vlastních rukou?

Poměrně často nedávno namísto toho, že se například vyrábí osciloskop z počítače, mnozí lidé dávají přednost jednoduchému nákupu digitálního USB osciloskopu. Nicméně, po procházce kolem trhu, lze pochopit, že ve skutečnosti náklady na rozpočet osciloskopy začíná od asi 250 dolarů. A vážnější vybavení má cenu několikrát víc.

To je pro ty lidi, kteří nejsou spokojeni s takovými náklady, že je důležitější, aby osciloskop z počítače, obzvláště protože to vám umožní vyřešit velké množství úkolů.

Co mám použít?

Jednou z nejoptimálnějších možností je program Osci, který má podobné rozhraní jako standardní osciloskop: na obrazovce je standardní mřížka, pomocí níž můžete nezávisle měřit trvání nebo amplitudu.

Mezi nevýhody tohoto nástroje lze poznamenat, že funguje poněkud nestabilně. Během práce může program někdy viset a pro pozdější obnovení je nutné použít specializovaný Správce úloh. To vše je ovšem kompenzováno skutečností, že nástroj má známé rozhraní, je poměrně uživatelsky přívětivý a také má poměrně velký počet funkcí, které vám umožňují vytvořit úplný osciloskop z počítače.

Na poznámku

Okamžitě stojí za zmínku, že dodávaný software má specializovaný generátor s nízkým kmitočtem, ale jeho použití je velmi odrazeno, protože se snaží úplně regulovat činnost ovladače zvukové karty, což může způsobit nevratné ztlumení. Pokud se pokusíte použít, ujistěte se, že máte vlastní místo obnovení nebo schopnost zálohovat operační systém. Nejlepší možnost, jak vytvořit počítač do-it-yourself osciloskop je stáhnout normální generátor, který je v "doplňkových materiálech".

"Avangard"

Avangard je domácí nástroj, který nemá standardní a známou měřící síť, a je také příliš velký obrazovka pro snímání obrazovky ale poskytuje možnost použití vestavěného amplitudové amplitudové voltmetry, stejně jako měřiče kmitočtu. To vám umožní částečně kompenzovat výše uvedené nevýhody.

Po zhotovení takového osciloskopu z počítače s vlastními rukama se můžete setkat s následujícími skutečnostmi: při nízkých úrovních signálu může jak měřič kmitočtu, tak i voltmetr výrazně deformovat výsledky; zcela přijatelné. Další užitečnou vlastností je, že je možné provést plně nezávislou kalibraci dvou již existujících stupnic vestavěného voltmetru.

Jak se bude používat?

Vzhledem k tomu, že vstupní obvody zvukového obvodu mají vyhrazený spojovací kondenzátor, může být počítač použit jako osciloskop s uzavřeným vstupem. To znamená, že na obrazovce bude pozorována pouze proměnná složka signálu, avšak s určitou obratností, pomocí těchto nástrojů bude také možné měřit úroveň konstantní komponenty. To je docela relevantní, jestliže např. Doba počítání multimetru neumožňuje zaznamenávat určitou hodnotu amplitudy napětí na kondenzátoru, který je nabitý velkým odporem.

Nižší omezení napětí je omezené úroveň hluku a pozadí a je přibližně 1 mV. Horní hranice má omezení pouze na parametrech děliče a může dosáhnout i několik set vteřin. Frekvenční rozsah je přímo omezen schopnostmi samotné zvukové karty a u rozpočtových zařízení je přibližně od 0,1 Hz do 20 kHz.

Samozřejmě v tomto případě je zvažováno poměrně primitivní zařízení. Pokud však nemáte příležitost například použít USB osciloskop (předem nastavený na počítač), pak je v tomto případě jeho aplikace zcela optimální.

Takové zařízení vám pomůže při opravě různých zvukových zařízení a může být použito výhradně pro účely výcviku, zvláště pokud je doplní virtuálním generátorem LF. Kromě toho osciloskopový program pro počítač vám umožní uložit spiknutí pro ilustraci určitého materiálu nebo pro zveřejnění na internetu.

Elektrický okruh

Pokud potřebujete předponu k počítači (osciloskop), bude to trochu obtížnější. V současné době na internetu najdete dostatečně velký počet různých schémat pro tato zařízení a stavět například dvoukanálový osciloskop, je třeba je duplikovat. Použití druhého kanálu je často důležité, pokud potřebujete porovnat dva signály nebo předčíslí počítače (osciloskop) také s externím synchronizačním spojením.

Ve většině případů jsou schémata extrémně jednoduchá, ale tímto způsobem budete schopni poskytnout poměrně širokou škálu napětí, která je k dispozici pro měření pomocí minimálního počtu rádiových komponent. V tomto případě by tlumič, který je zkonstruován podle klasického schématu, by vyžadoval použití specializovaných odporů s vysokým ohmem a jeho vstupní odpor by se neustále měnil, kdyby byl rozsah přepnut. Z tohoto důvodu byste měli jisté omezení při používání standardních oscilografických kabelů, které jsou vypočteny pro vstupní impedanci nepřesahující 1 mΩ.

Poskytujeme bezpečnost

Aby bylo zajištěno, že vstup linky zvukové karty je chráněn před náhodným vysokým napětím, můžete nainstalovat specializované zenerové diody paralelně.

Pomocí odporů můžete omezit proud zenerových diod. Pokud například použijete svůj osciloskopový počítač (oscilátor) pro měření napětí kolem 1000 voltů, pak v tomto případě bude možné použít jako jeden rezistor dva jednowattové nebo dvawattové odporníky. Odlišují se nejen mezi sebou, ale i podle toho, kolik napětí v nich je maximálně přípustné. Za zmínku stojí také fakt, že v tomto případě budete potřebovat kondenzátor, jehož maximální přípustná hodnota je 1000 voltů.

Pozor!

Často je třeba zpočátku hledat proměnnou složku relativně malé amplitudy, která se v tomto případě může lišit v poměrně velké konstantní složce. V tomto případě na obrazovce osciloskopu s uzavřeným vstupem může dojít k situaci, kdy neuvidíte nic kromě variabilního prvku napětí.

Výběr napěťových deličů

Vzhledem k tomu, že poměrně často moderní radioamatéři mají určité potíže s cílem nalézt přesné odpory, často se stává, že musíte použít standardní širokoúhlá zařízení, která je třeba upravit s maximální přesností, protože nemůžete osciloskop z počítače jinak vyjde.

Ve většině případů jsou vysoce přesné odpory několikrát dražší než tradiční. Současně jsou dnes nejčastěji prodávány okamžitě 100 kusů, a proto jejich pořízení nemůže být vždy považováno za účelné.

Trimry

V tomto případě je každé dělicí rameno složeno ze dvou rezistorů, z nichž jeden je konstantní, zatímco druhý je trimerem. Nevýhodou této možnosti je její těžkopádnost, avšak přesnost je omezena pouze tím, jaké dostupné parametry má měřicí zařízení.

Vybíráme odpory

Druhou možností, jak vytvořit počítač v roli osciloskopu, je zvednout pár odporů. Přesnost v tomto případě je zajištěna použitím dvojic rezistorů ze dvou sad s dostatečně velkým rozsahem. Zde je důležité zpočátku provést důkladné měření všech zařízení a pak vybrat dvojice, jejichž součet odporů je nejvhodnější pro obvod, který provádíte.

Za zmínku stojí, že tato metoda byla použita v průmyslovém měřítku, aby bylo možné nastavit dělitelné odpory pro legendární zařízení TL-4. Než vytvoříte osciloskop z počítače s vlastními rukama, musíte zkontrolovat možné nevýhody takového zařízení. Nejprve je třeba poznamenat namáhavost, stejně jako potřeba použít velké množství odporů. Koneckonců, čím delší je seznam používaných zařízení, tím vyšší je konečná přesnost měření.

Odolnost proti odporu

Stojí za zmínku, že instalace odporů odstraněním části filmu dnes je někdy používána i v moderním průmyslu, to znamená, že osciloskop je často vyroben z počítače (USB nebo jiného).

Je však třeba okamžitě poznamenat, že pokud se hodíte k odporům s vysokým odporem, pak by v tomto případě neměl být odporový film v žádném případě proříznut. Věc spočívá v tom, že v takových zařízeních je aplikována na válcovitý povrch ve formě spirály, proto je nutné velmi opatrně provést podání, aby se eliminovala možnost přerušení řetězu.

Pokud děláte osciloskop z počítače s vlastními rukama, pak pro provedení úpravy rezistorů doma stačí použít nejjednodušší brusný papír "null".

1. Zpočátku musí být rezistor, který má samozřejmě menší odpor, opatrně odstraněn ochrannou vrstvou barvy.
2. Poté byste měli odpájet rezistor na konce, které budou přilepeny k multimetrům. Při pečlivém pohybu s papírem smirkového typu se hodnoty odporu rezistoru nastaví na normální hodnotu.
3. Nyní, když je konektor konečně namontován, místo pro řezání by mělo být pokryto další vrstvou speciálního ochranného laku nebo lepidla.

V tuto chvíli lze tuto metodu nazvat nejjednodušší a nejrychlejší, ale také umožňuje získat dobré výsledky, což je optimální pro práci doma.

Co je třeba vzít v úvahu?

Existuje několik pravidel, které musíte v každém případě dodržet, pokud budete provádět takovou práci:

• Váš počítač musí být spolehlivě uzemněn.
• V žádné situaci byste neměli zasunout hliníkový drát do zásuvky. Připojuje přes specializovaný případ lineárního vstupního konektoru k případu systémové jednotky. V tomto případě, bez ohledu na to, zda se dostanete na nulu nebo fázi, nebudete mít zkrat.

Jinými slovy, do zásuvky lze připojit pouze vodič připojující k rezistoru, který je umístěn v adaptérovém obvodu a má jmenovitý výkon 1 meg. Pokud se pokoušíte zapojit do sítě kabel, který se připojí k pouzdru, pak to ve většině případů vede k nejnepříjemnějším důsledkům.

Pokud používáte osciloskop Avangard, pak byste měli v procesu kalibrace zvolit stupnici voltmetru "12.5". Po zobrazení síťového napětí na obrazovce musíte do kalibračního okna zadat hodnotu 311. Současně stojí za zmínku, že voltmetr pak zobrazuje výsledek ve formě 311 mV nebo v jeho blízkosti.

Kromě toho bychom neměli zapomínat na to, že forma napětí v moderních energetických sítích se liší od sinusových, protože dnes jsou vyráběny elektrické spotřebiče pulzní napájecí zdroje. Z tohoto důvodu se budete muset zaměřit nejen na viditelnou křivku, ale i na její sinusové pokračování.