Как сделать осциллограф из ноутбука
Обновлено: 21.11.2024
Говорят, потребность — мать изобретения. Недавно мне пришлось устранять неполадки с некоторыми ИК-датчиками препятствий, используемыми с устройством открывания гаражных ворот. Чтобы работать при ярком дневном свете, они используют пульсирующие лучи инфракрасного света для обнаружения препятствия возле пола гаража. Я установил новую пару и правильно их выровнял. Они работали, но с перерывами. Я проверил очевидные вещи, такие как ослабленные соединения и правильность проводки. Когда было теплее, они работали нормально, но когда похолодало, то с перебоями, даже когда не было препятствий. Это предотвратило опускание двери гаража и вызвало разворот.
Поскольку выходной сигнал блока ИК-датчика был импульсным, мне нужно было посмотреть на выходные сигналы, чтобы определить, что не так. Я думал перетащить свой двухканальный ЭЛТ-осциллограф Heathkit 20 МГц в гараж и подключить его, но решил, что должен быть более простой способ. Я думал, что должна быть простая недорогая альтернатива для решения моей проблемы.
Именно здесь на помощь приходит изобретательская часть. У меня была программа под названием Soundcard Scope, разработанная Кристианом Цейтницем. Это будет работать, но может привести к серьезному повреждению моего ноутбука HP, если вход будет перегружен. Также было бы неплохо выбирать диапазоны входного напряжения по мере необходимости. Я решил внедрить интерфейсную схему, которая позволила бы мне использовать вход для внешнего микрофона и программу Soundcard Scope для наблюдения за низкочастотными сигналами от датчиков препятствий на двери гаража.
Я разработал интерфейсную схему с очень высоким входным импедансом (10 МОм), четырьмя вариантами диапазона (200 мВ, 2 В, 20 В и 200 В на деление), буферизованным защищенным выходом, недорогими входными разъемами RCA для подключения наушников. с недорогими «доморощенными» пробниками, адаптерами BNC-RCA, позволяющими использовать стандартные пробники осциллографа, и 1/8-дюймовым соединительным стереокабелем для подключения интерфейсного модуля к разъему для внешнего микрофона ноутбука.
Теория и работа
Пожалуйста, обратитесь к рисунку 1 (схема) для этого обсуждения.
РИСУНОК 1. Схема осциллографа ПК.
Осциллограф для ПК состоит из двух компонентов. Первый — это ПК, ноутбук, планшет или башня. Второй - двухканальная схема интерфейса пробника, которая была разработана для масштабирования входных напряжений по мере необходимости и защиты себя и ноутбука от перегрузок и повреждений.
Входы подключаются к соединению R1, R2 (канал 1) или R6, R7 (канал 2). Остальная часть этого обсуждения будет относиться к каналу 1, учитывая, что канал 2 идентичен по функциям и работе.
Когда селекторный переключатель S1 находится в положении 200 мВ, входное напряжение подается на вход U1A через резистор R1. U1A используется в качестве буфера единичного усиления. R1 ограничивает входной ток до безопасного уровня, который может быть ограничен внутренними защитными диодами MCP6024 (±2 мА).
Поэтому любое напряжение менее 2000 вольт будет безопасно обрабатываться входами U1A.
Выходной сигнал U1A проходит через резисторы R6 и R10 (не показаны) на выходной стереогнездо 1/8 дюйма (3,18 мм). Это ограничивает выходной ток до 6 мА, если оба выхода были закорочены. Это значительно ниже номинального выходного тока 20 мА.
S1 соединяет вход U1A со стандартной сетью делителей 10 МОм. Резисторы 9 мОм, 900K, 90K, 10K 1% масштабируют более высокие входные напряжения до управляемого диапазона 200 мВ. У меня были проблемы с поиском резисторов для сети делителей, как описано, но я смог найти эти значения, которые обеспечивают те же коэффициенты деления 0,001, 0,01, 0,1: 9,09 мега, 909K, 90,9K, 10K + 100 Ом. Эта альтернативная версия разделителя показана на рис. 2.
РИСУНОК 2. Альтернативная сеть делителей.
Установив область действия звуковой карты на 200 мВ на деление, деления теперь будут равны настройке переключателя S1. Полный диапазон дисплея прицела будет плюс или минус 1 В, 10 В, 100 В или 1000 В. Это полезно для измерения сигналов более высокого напряжения.
Для области действия звуковой карты существует ограничение по частоте. Это связано с частотой дискретизации 16-битного или 24-битного (в зависимости от аппаратного обеспечения вашего компьютера) аналого-цифрового преобразователя, используемого в звуковой карте, которая составляет 44,1 кГц. Это хорошо только около 20 кГц, поэтому хорошо подходит для большинства аудиосигналов и сигналов более низкой частоты, таких как датчики гаражных ворот. Он хорошо работает с сигналами привода двигателя с ШИМ частотой ниже 20 кГц, балластами светодиодного и люминесцентного освещения и другими низкочастотными сигналами.
Я опробовал его с помощью своего домашнего генератора функций (см. рис. 3 и 4), чтобы увидеть, насколько хорошо он работает в диапазоне частот от 1 Гц до 40 кГц.
РИСУНОК 3. Генератор функций синуса, квадрата и треугольника.
РИСУНОК 4. 1 кГц при КНИ 0,67%.
Результаты показали, что он хорошо работает для синусоидальных сигналов частотой до 5 кГц и до 20 кГц для прямоугольных и треугольных сигналов. Другим ограничением PC o-scope является то, что микрофонные входы ПК имеют емкостную связь, что ограничивает низкие частоты ниже 8 Гц и отсутствие необходимости измерения постоянного напряжения.
Операционный усилитель U1C действует как источник опорного напряжения Vdd/2, который подключен к нижней части входной делительной сети и общему выходу. Это центрирует выход U1A и U1B на Vdd/2 и 0 В по отношению к общему выходу. Интерфейс питается от трех батареек типа ААА. Они служат долго из-за очень низкого тока, потребляемого MCP6024. Это меньше тока, потребляемого светодиодом индикатора питания D1.
Во включенном состоянии вся схема интерфейса потребляет всего около 10 мА. Неиспользуемый операционный усилитель U1D подключается как буфер единичного усиления, а вход + подключается к выходу U1C или Com.
Создание O-Scope для ПК
Намерение состояло в том, чтобы использовать недорогие легкодоступные детали для создания двухканального оскопа для ПК. Все резисторы металлопленочные 1% для входного резистивного делителя, а также опорного делителя R15, R16. J1, J2 — стандартные гнезда RCA для монтажа на шасси. J3 — это 1/8-дюймовый стереоразъем. Для размещения схемы можно использовать практически любой тип корпуса. Я выбрал пластиковый кейс SERPAC Model 032, оставшийся от предыдущего проекта.
Плата рассчитана на монтажные выступы в корпусе. Три домкрата крепились к боковым стенкам корпуса. Держатель батареи AAA лежит поверх печатной платы и удерживается на месте слоем упаковочного поролона. Обработка корпуса и маркировка корпуса показаны на рисунках 5 и 6.
РИСУНОК 5. Метка обработки.
РИСУНОК 6. Этикетка корпуса.
Файлы Gerber для двусторонней разводки печатных плат (рис. 7) доступны для скачивания в статье.
РИСУНОК 7.
На этикетке машины есть две центральные линии, используемые для ориентации этикетки на корпусе. Измерьте, чтобы найти центральную точку всех четырех сторон корпуса рядом с краями. Совместите этикетку машины с метками, затем прикрепите ее лентой, как показано на рис. 8.
РИСУНОК 8.
После завершения обработки удалите этикетку обработки и замените ее этикеткой корпуса. Используйте клейкую пленку поверх этикетки, чтобы защитить ее. Оставьте рамку ламината шириной 0,25 дюйма по краю этикетки. Используйте двусторонний скотч или ленту для постеров на обратной стороне этикетки, чтобы прикрепить ее к корпусу. Вырежьте отверстия в этикетке с помощью ножа X-acto™. Используйте отверстия, чтобы выровнять этикетку на корпусе. Приклейте края ламинированной этикетки и ленту для постеров к корпусу.
Для сборки использовалась двухточечная разводка на прототипе платы от RadioShack, обрезанная до нужного размера, чтобы поместиться в корпусе. Компоненты были размещены и расположены так же, как на схеме печатной платы на рисунке 8.
После подключения и тестирования печатной платы разъемы были установлены в корпус, а затем к разъемам были подключены провода от платы. Собранный блок показан на рис. 9.
РИСУНОК 9. Блок в сборе.
Несмотря на то, что коммерческие осциллографические пробники можно использовать с компьютерным осциллографом, я подумал, что было бы неплохо иметь несколько прочных специализированных пробников, более подходящих для автомобильных и проектных испытаний. На рис. 10 показаны некоторые из моих самодельных и коммерческих зондов.
РИСУНОК 10.
Во-первых, я хотел подключить их к контрольным точкам, которые могут находиться на расстоянии нескольких футов друг от друга. Во-вторых, желательно было присоединить к концам зонда разные типы насадок. Были выбраны выводы щупа мультиметра, к которым можно было присоединить измерительный щуп, зажим типа «крокодил» или концы щупа с пружинным крючком (рис. 10А).
Чтобы минимизировать шум, для передачи сигнала использовался коаксиальный кабель. К концу заземляющего экрана был припаян конец измерительного провода мультиметра, что позволяет использовать расширенные измерительные соединения и прикреплять пробник, зажим типа «крокодил» или конец пробника с пружинным крючком.
На рис. 10B показан кабель с разъемом BNC на одном конце и зачищенным и луженым другим концом для подключения к датчикам, зажимам типа «крокодил» или разъемам с пружинным крючком.На рис. 10C показан пробник коммерческого осциллографа с разъемом BNC. На рис. 10D показан переходник BNC — RCA, используемый для подключения коммерческого датчика или датчика, показанного на рис. 10C, к компьютерному осциллографу.
Использование O-Scope для ПК
Использовать o-scope для ПК очень просто. Обратитесь к рисунку 11 для дальнейшего обсуждения.
РИСУНОК 11.
Подключите выход видеоскопа ПК (стереоразъем 1/8 дюйма) к входному разъему микрофона на ноутбуке, настольном компьютере или планшете (рис. 11Б).
Я подключил датчики к моему самодельному функциональному генератору (рис. 11А). Включите о-скоп ПК и генератор функций. Настройте функциональный генератор на 1000 Гц, затем установите селекторные переключатели входа канала 1 и канала 2 ПК оскопа в положение 2V-X.1.
На экране осциллографа вашего компьютера (рис. 11C) установите для амплитуды CH1 значение 100 мВ/дел, щелкните поле синхронизации между каналами CH1 и CH2, установите время/деление на 2 мс/дел и установите триггер на автоматический режим. подъем, канал 1, порог = 120м. Экран должен выглядеть так, как показано на рисунке 12.
РИСУНОК 12.
Если вы нажмете на вкладку настроек, а затем на кнопку сохранения настроек, вы сможете сохранить настройки Soundcard Scope в виде файла .XML, чтобы легко восстановить их для будущего использования. Дайте им имя, связанное с задачей, для выполнения которой они использовались; например, Fnctn Gen 1.
На этом все заканчивается. На рис. 13 показана фигура Лиссажу, созданная линейным шумом переменного тока частотой 60 Гц в канале 1 и синусоидой частотой 120 Гц от функционального генератора в канале 2.
РИСУНОК 13. Фигура Лиссажу (график X-Y).
Фигура Лиссажу представляет собой график X-Y сигналов на входах CH1 и CH2.
Еще одна интересная вещь – нажать на вкладку "Частота" и изучить различные представления синуса, треугольника или прямоугольной волны в частотной области. Нисходящие амплитудные пики кратных частот указывают на сочетание различных синусоидальных частот и амплитуд, которые необходимо сложить вместе для получения формы волны, такой как треугольная или прямоугольная волна.
На рис. 14А показан прямоугольный сигнал частотой 1 кГц, а на рис. 14Б – график БПФ амплитуд гармонического синусоидального сигнала.
РИСУНОК 14А. Прямоугольная волна 1 кГц.
РИСУНОК 14Б. График БПФ с прямоугольной волной 1 кГц для гармонических синусоидальных амплитуд.
На рис. 15А показан треугольный сигнал с частотой 1 кГц, а на рис. 15Б показан график БПФ амплитуд гармонического синусоидального сигнала.
РИСУНОК 15А. Треугольная волна 1 кГц.
РИСУНОК 15Б. График БПФ с треугольной волной 1 кГц для гармонических синусоидальных амплитуд.
Обратите внимание на частоты и амплитуды представлений БПФ. Обе волны имеют нечетное число, кратное основной частоте. Прямоугольная волна имеет гораздо более высокие амплитуды гармоник и показывает THD на уровне 48,43%, тогда как треугольная волна имеет гораздо более низкие амплитуды гармоник и THD 12,53%.
Это демонстрирует, как чем больше форма волны отклоняется от чистой синусоидальной формы, тем выше коэффициент нелинейных искажений и частота гармоник. Вот почему фузз-боксы для гитар заглушают аккомпанирующий вокал и другие инструменты.
Надеюсь, вы получите удовольствие от сборки и использования двухканального о-скопа на своем ПК. Пригодится без особых затрат. НВ
Вы можете превратить свой существующий компьютер в осциллограф с помощью цифрового запоминающего USB-осциллографа. Hantek производит мощные двухканальные осциллографы с полосой пропускания от двадцати мегагерц до двухсот мегагерц с частотой дискретизации до двухсот пятидесяти мегавыборок в секунду.
Осциллографы USB имеют технические характеристики и функции, которые могут конкурировать с автономными настольными и портативными осциллографами.
Во-первых, они могут даже использовать вычислительную мощность вашего компьютера для выполнения математических операций с быстрым преобразованием Фурье, но стоят в несколько раз дешевле отдельного устройства. Старые компьютеры часто быстрее и мощнее, чем многие настольные осциллографы, которые стоят сотни или даже тысячи долларов, а это означает, что вы можете стереть пыль со старого компьютера в хранилище и воскресить его как USB-осциллограф.
iDSO1070 и осциллограф для iPhone с полосой пропускания 70 МГц
Во-вторых, в отличие от автономных устройств, USB-осциллографы имеют дисплей размером с экран вашего компьютера, что упрощает уверенное наблюдение за каждой мельчайшей деталью сигнала для более точного выявления ошибок. Кроме того, вы можете сохранять осциллограммы на свой компьютер; вы можете быстро и легко сохранять, обмениваться и экспортировать данные, собранные с помощью USB-осциллографа, благодаря программному обеспечению вашего компьютера, объему памяти и сетевым возможностям.
Поскольку USB-осциллографы используют вычислительную мощность вашего компьютера, вы можете выполнять сложные математические операции над входными сигналами. Использование математической функции быстрого преобразования Фурье осциллографа для сигнала во временной области предоставляет вам информацию о частотной области, а также может предоставить вам другое представление о качестве сигнала, что приводит к повышению производительности измерений при устранении неполадок тестируемого устройства.< /p>
Наконец, эти осциллографы получают питание от USB-порта вашего компьютера, поэтому вам не нужен внешний источник питания. USB-осциллографы компактны, легки и чрезвычайно портативны. Соедините свой осциллограф с ноутбуком и наслаждайтесь преимуществами автономного портативного осциллографа по значительно более низкой цене.
Заключение
Осциллографы серии Hantek 6000 имеют экструдированный алюминиевый корпус и резиновые амортизирующие амортизаторы на каждом конце для обеспечения долговечности, а также 30-дневную политику возврата без стресса.
Каждый USB-осциллограф Hantek включает программное обеспечение, два пробника, один USB-кабель и руководство. При цене от шестидесяти девяти долларов USB-осциллографы представляют собой замечательную ценность. Если вы ищете недорогой осциллограф, рассмотрите USB-осциллограф Hantek.
Джордж
Джордж Леже получил степень магистра электротехники в Стэнфордском университете, в течение двадцати лет работал в частной промышленности, разрабатывая технологию поверхностного монтажа, и в государственных исследовательских лабораториях, опубликовал несколько статей по технологии поверхностного монтажа, был соавтором статей, опубликованных на национальных симпозиумах. по технологии ускорителей, в прошлом был президентом SMTA и адъюнкт-профессором на уровне местного колледжа, имеет патент и является сертифицированным партнером по разработке микрочипов, выступая в качестве консультанта многих компаний, разрабатывающих электронные схемы.
Эта статья стала настолько популярной, что я написал о ней целую книгу. В книге показано, как именно вы можете встроить осциллограф в красивый корпус, чтобы вы могли удобно использовать его во всех своих проектах.
Осциллограф — самый полезный элемент электронного контрольно-измерительного оборудования, но мне потребовались годы, чтобы накопить на него. В 1960-х годах это был очень дорогой товар.
Самым недорогим, но пригодным для использования осциллографом на базе ПК, с которым я когда-либо сталкивался, является осциллограф Hantek 6022BE USB. Он не идеален, но он предлагает невероятное соотношение цены и качества и отлично подходит для любителей или тех, кому нужен небольшой портативный прицел.
Если вы не можете позволить себе купить даже самый дешевый прицел, попробуйте создать его самостоятельно, следуя этому проекту. У него не так много функций, как у USB-осциллографа, но его сборка обойдется вам очень дешево.
Вам так повезло, что вы живете во времена, когда персональные компьютеры так легко доступны. Могу поспорить, что у вас либо уже есть один из них, либо вы довольно легко им пользуетесь. Если вы все еще учитесь в школе, то вам нужно это для вашей домашней работы, верно? Если вы не учитесь в школе, вам нужен компьютер, чтобы делать почти все, что есть. В этом проекте я покажу вам, как вы можете самостоятельно собрать очень недорогое дополнение для своего ПК, которое превратит его в очень простой, но полезный осциллограф.
Чтобы снизить стоимость до минимума, я собираюсь представить самый простой осциллограф на базе ПК, который вы только можете себе представить. Я сделал свой, используя детали из моего ящика для мусора с электроникой, так что мне он достался бесплатно. Не волнуйтесь, если у вас нет ящика для мусора, он скоро появится, если вы начнете создавать электронные проекты.
Так в чем подвох? Вы не можете построить осциллограф бесплатно, не так ли? Ну да, вы можете очень много. Просто до тех пор, пока вы принимаете, что будут ограничения.Вы не получите тех же возможностей, на которые могли бы рассчитывать, если бы потратили хорошие деньги на тестовое оборудование, но если вы не можете себе этого позволить и у вас нет другого способа посмотреть на электрические сигналы, создаваемые вашими цепями, тогда этот проект может сотворить для вас волшебство.
Ограничения осциллографа звуковой карты в основном связаны с микрофоном или линейным аудиовходом звуковой карты, поставляемой с вашим ПК. Это означает, что он сможет отображать только относительно медленно движущиеся низкочастотные сигналы, а входные уровни должны поддерживаться очень низкими.
Удивительно, но звуковые карты предназначены для обработки звука. Чтобы эффективно справляться с этой задачей, им нужна только полоса пропускания 20 кГц, потому что это предел человеческого уха. Большинство людей вообще ничего не слышат после этого момента, даже если некоторые животные могут слышать. Кроме того, вход микрофона рассчитан только на входной сигнал 10 мВ, поэтому мы должны стараться поддерживать низкий уровень входного сигнала. Если у вас на входе есть аудиолиния, попробуйте использовать ее вместо этого, так как она выдержит более высокий уровень входного сигнала 100 мВ.
Не все звуковые карты ПК имеют стереофонические аудиовходы. Если ваш компьютер имеет только монофонический вход, вы сможете отобразить на осциллографе только один сигнал. Если у вас есть стереовход, вы сможете одновременно отображать два входных сигнала, что является очень полезной функцией.
Я нашел несколько приложений, которые можно использовать для превращения компьютера в осциллограф, и выбрал бесплатное. Это программное обеспечение не только превратит ваш компьютер в двухлучевой осциллограф, но и обеспечит БПФ-анализ сигналов.
Мы собрали список из 20 лучших чертежей осциллографов своими руками из Интернета. Прокрутите вниз, чтобы ознакомиться с планами проекта.
Эти чертежи, сделанные своими руками, отлично подходят, если у вас мало денег, потому что все мы знаем, насколько дорогой может быть покупка окуляров Rigol, Hantek или Tektronix. Или вы можете быть любителем электроники, которому просто нравится собирать работающий о-скоп.
Схемы осциллографов, которые мы собрали, варьируются от простых сборных печатных плат до более надежных комплектов. Если вы хорошо разбираетесь в коде, вы обнаружите, что прошивку можно модифицировать по своему усмотрению.
Эти лабораторные приборы часто используются для анализа и отображения электронных сигналов. Они отлично подходят для мгновенного построения графика зависимости напряжения сигнала от времени (Источник).
20 чертежей осциллографа своими руками
1. Дизайн осциллографа для ПК на Arduino
Если вы хотите узнать, как сделать простейший осциллограф, эта схема вам очень поможет.
Этот компьютерный осциллограф обладает рядом замечательных функций, таких как автозапуск, частотомер, частота дискретизации 50 000 выборок в секунду и выбираемый диапазон напряжения: 5 В, 6,6 В, 10 В и 20 В.
Чтобы сделать этот самодельный осциллограф, вам понадобится Arduino Leonardo/Arduino Micro, два зажима типа «крокодил» и ПК с процессором.
Если вы хотите измерить более 5 В, вам придется добавить делители напряжения. Не беспокойтесь. Есть инструкции, как это сделать.
Сборщик предупреждает, что напряжение на контактах Arduino не должно превышать 5 В во избежание повреждения. Если вы хорошо разбираетесь в электронике и проводке, ознакомьтесь с нашими чертежами игровых автоматов DIY. Вы можете собрать свой собственный игровой кабинет в стиле ретро и окунуться в ностальгические любимые игры!
2. Схема быстрого осциллографа Arduino для физиков
Этот план осциллографа пригодится, если вам нужен быстрый осциллограф Arduino для ваших проектов.
Чтобы сделать этот расширенный прицел, вам понадобится плата Arduino и техническое описание ATMega328P.
Еще один интересный момент заключается в том, что конструктор проектирует осциллограф с использованием функций более низкого уровня, чтобы программа работала быстрее.
Эскиз Arduino и схемы необходимой вам схемы прилагаются.
Однако застройщик предупреждает, что вам следует дважды и трижды проверить все, проверить его информацию и соблюдать надлежащие меры предосторожности.
Есть много пошаговых инструкций, но все же это проект не для любителя.
3. Сборка осциллографа USB Matchbox
Эта конструкция осциллографа идеально подойдет студентам, инженерам и любителям самоделок.
Особенностью этого простого осциллографа является то, что он питается и управляется через порт USB.
Еще одна полезная функция цифрового запоминающего осциллографа заключается в том, что пять интегральных схем (5 В) обеспечивают полную функциональность.
Чтобы оживить ситуацию, портативный осциллограф заключен в большой картонный спичечный коробок с разъемом USB на одном конце и аудиоразъемом для мониторинга сигналов на другом.
Если этого недостаточно, его создание не будет стоить вам целое состояние.
Менее чем за 15 долларов США вы получите полнофункциональный осциллограф.
4. Полностью функциональный конвертированный телевизионный осциллограф
Вы ищете недорогой осциллограф?
Затем вы можете использовать этот тарифный план для осциллографа, чтобы превратить свой телевизор в полнофункциональный осциллограф, достойный лабораторных исследований.
Он имеет оптимальный аудиовыход, регулируемое входное напряжение и ручную блокировку горизонтальной частоты.
Однако имейте в виду, что этот телевизионный осциллограф может отображать до 20–20 000 Гц.
Кроме того, вам придется изменить план, чтобы он подходил для вашего телевизора, и строитель предупреждает, что его инструкции могут не относиться к вашему телевизору.
Вы не должны пробовать эту модель, если у вас нет четкого понимания электроники, потому что вы будете работать рядом с высоковольтными конденсаторами.
5. План осциллографа за 25 долларов
Для изготовления этого осциллографа вам понадобится комплект осциллографа DSO 138.
У него только один канал и небольшой ЖК-экран, но в нем есть все, что может понадобиться новичку.
Он работает от 9 В, и благодаря своим размерам его можно носить с собой.
Кроме того, есть пошаговые инструкции по пайке компонентов и проверке напряжения.
Чтобы удалить лишний припой, необходимо очистить плату изопропиловым спиртом.
Сборщик проверяет функциональность этого портативного осциллографа, собирая схему ШИМ.
6. Проект механического осциллографа для наблюдения за волнами
Этот простой проект с осциллографом идеально подходит учителям, которые хотят показать своим ученикам волновые явления и помочь им лучше понять, как работает осциллограф.
Это несложный план: вам понадобится ведро с крышкой, толстый черный эластичный шнур, 6-дюймовый подшипник Lazy Susan для поворотного стола и некоторые инструменты, чтобы сделать U-образную деревянную раму.
Вы должны покрасить ведро в черный цвет с белыми полосками, чтобы учащиеся могли наблюдать эффект осциллографа, а ручка ведра могла свободно вращаться.
Конструктор также предлагает вам несколько дополнительных идей по использованию осциллографа в классе.
7. Дешевый и простой план USB-осциллографа
Вы можете использовать этот план, чтобы сделать простой USB-осциллограф всего за шесть шагов.
Он имеет частоту 2-20000 Гц, разрешение 16 бит, диапазон напряжения +-7 В, два канала, режим X-Y и один генератор.
Если вы добавите датчик, вы можете увеличить диапазон напряжения до +-70 В.
Вам потребуется звуковая карта USB, линейный/стереомикрофон и корпус размером 70 x 70 x 55 мм. Что касается программного обеспечения, разработчик рекомендует осциллограф звуковой карты от Кристиана Цейтница.
Он предупреждает, что вам не следует использовать внутреннюю звуковую карту, иначе она может быть повреждена. Для этого проекта это может показаться излишним, но подумайте о том, чтобы попробовать один из наших чертежей тележки для сварки своими руками — это удобный способ возить сварочные материалы.
8. Схема цифрового осциллографа Arduino своими руками
Если вы хотите создать простой цифровой осциллограф, вы можете использовать этот план.
Для этого вам понадобится Arduino Pro mini, LCD12864, электролитические конденсаторы, потенциометр на 50 кОм и корпус.
Осциллограф имеет частотную характеристику от 10 Гц до 50 Гц, источник питания 5 В и экран с разрешением 128 x 64.
Это очень простая область действия, и разработчик указывает, что вы можете улучшить ее дальше.
Однако имейте в виду, что инструкции написаны не очень хорошо, и новичку может быть трудно следовать им или понять, что означает конструктор.
9. Сверхбыстрый и портативный осциллограф и измеритель индуктивности
Этот комплект осциллографа представляет собой комбинацию осциллографа и измерителя индуктивности.
Он может измерять индуктивность более 100 мкГн, отображать как аналоговые, так и цифровые сигналы со скоростью до 1,7 МС/с, частоту, напряжение и рабочий цикл.
Кроме того, он оснащен датчиками температуры и давления.
Существует обширный список необходимых материалов и пошаговые инструкции, чтобы вы могли легко собрать этот мини-осциллограф.
Кроме того, код открыт, поэтому вы можете добавлять или удалять все, что захотите.
И самое интересное, что в выключенном состоянии этот осциллограф выглядит как игрушечная машинка.
10. Сборка осциллографа для смартфона своими руками
Вы можете использовать свой смартфон не только для разговоров или работы в Интернете.
Благодаря этому продуманному дизайну вы можете превратить свой телефон в осциллограф и генератор сигналов для электронных схем.
Он сможет визуализировать сигналы (от 150 Гц до 50 кГц) и генерировать синусоидальные, прямоугольные и треугольные сигналы (до 50 кГц).
Чтобы сделать этот портативный прицел, вам потребуются хотя бы базовые знания в области пайки и деревообработки.
Конструктор предоставляет список материалов и дает рекомендации, какие приложения использовать для создания сигналов.
Кроме того, он предлагает простые ответы на вопросы, которые возникают у каждого новичка: «Что такое осциллограф?» и «Как пользоваться осциллографами?»
11. Идея прочного недорогого хобби-осциллографа LCS-1M
Если вы ищете простой в изготовлении осциллограф, этот план вам пригодится. Это дешевый, но полнофункциональный цифровой осциллограф, который можно использовать для изучения электрических сигналов, изменяющихся во времени. Вы также можете контролировать электронные устройства, наблюдать за ними и устранять неполадки.
Несмотря на то, что это не профессиональный осциллограф, он обладает рядом замечательных функций, таких как два независимых входных канала, частота дискретизации до 1 Мвыб/с и аналоговая полоса пропускания 400 кГц. В дополнение к этому вы можете подключить этот портативный прицел к ПК через последовательный порт или USB, и он будет работать в Windows 95, 98, 2000, XP и Vista. Вы можете управлять всеми настройками со своего ПК и экспортировать осциллограммы в файл Excel.
После того, как вы соберете его, подумайте о том, чтобы сделать подставку для монитора своими руками. Она может стать отличным местом для установки вашего нового осциллографа.
12. План осциллографа Бедняка
Недорогой осциллограф идеален, если вам нужно что-то простое, но функциональное для выборки аналоговых сигналов и отображения их на телевизоре.
Он советует собрать схему для вашего прицела на тестовой печатной плате. Также можно записать изображение с осциллографа на видеомагнитофон, если он у вас есть.
13. Проект модернизированного ЭЛТ-осциллографа
Если у вас завалялся старый телевизор, благодаря этому плану вы можете за полчаса превратить его в осциллограф. И никаких навороченных инструментов не нужно — только провод, паяльник, плоскогубцы с резиновыми ручками и отвертка.
Это простой процесс, при котором вам просто нужно отпаять вертикальную и горизонтальную катушки. Затем вы прикрепляете провод к вертикальной катушке и подключаете ее к источнику напряжения. Конструктор также включает в себя инструкции по подключению MP3-плеера к телевизионному осциллографу, чтобы вы могли наблюдать волны, создаваемые музыкой.
14. Дизайн осциллографа из набора «Сделай сам»
Вы можете сделать этот прицел из комплекта ЖК-осциллографа DSO 062.Поскольку в комплект поставки входят пошаговые инструкции, сборщик предлагает несколько дополнительных советов по вещам, не упомянутым в руководстве.
Он советует начать с краткого справочника, скачать все необходимые файлы и распечатать их, чтобы они были у вас под рукой в процессе сборки. Также есть инструкции по изготовлению портативного источника питания для осциллографа и пробника.
15. Дизайн осциллографа на базе Raspberry Pi
Осциллограф необходим для любого цифрового проекта, где важна синхронизация между сигналами. Вы можете собрать этот осциллограф на базе Raspberry Pi без какого-либо специального оборудования.
Конечно, вам понадобится Rasberry Pi, SD-карта с образом Raspbian, Adafruit PiTFT, макетная плата, CA3306, TXB0108 и перемычка. Вы также должны иметь доступ к компьютеру. В качестве программного обеспечения сборщик рекомендует PuTTY (SSH-клиент) и FileZilla (FTP-клиент). Если вы хотите превратить Piscope в портативный осциллограф, вы должны использовать pi TFT для отображения данных.
16. Сборка ЖК-осциллографа Arduino Nokia 5110
Всего за четыре шага вы можете создать небольшой осциллограф с минимальными усилиями. Вам понадобится плата Arduino, 2 потенциометра по 10 кОм, макетная плата и перемычки.
В качестве дисплея осциллографа можно использовать ЖК-дисплей Nokia 5110. На изображении показано, как подключить ЖК-дисплей, а сборщик предоставляет дополнительную информацию о том, как подключить потенциометры.
Чтобы получить код, необходимо загрузить Adafruit Pcd8544.h и библиотеку Adafruit Gfx.h. Однако, поскольку инструкции по сборке скудны, этот мини-осциллограф больше подходит для опытных мастеров-любителей или профессионалов. Если вы хорошо разбираетесь в электронике своими руками, ознакомьтесь с нашими чертежами металлодетекторов своими руками.
17. Дизайн осциллографа Nokia с частотой 16 МГц
Если вам нужен осциллограф, но у вас нет бюджета на профессиональный, этот план поможет вам. Вы можете подключить этот осциллограф к экрану вашего ноутбука и использовать макрос сбора данных для записи входящих данных в электронную таблицу Excell.
Более того, вы также можете отобразить информацию на диаграмме. Еще одна замечательная особенность этого 16-мегагерцового осциллографа заключается в том, что в случае его повреждения или неисправности вы можете его починить, потому что знаете, как он работает.
Конструктор настоятельно рекомендует вам приобрести книгу «Проекты осциллографов Arduino», которая поможет вам настроить собственный осциллограф. Вы также можете собрать свой собственный письменный стол, чтобы расположить его в новой постройке.
18. Идея осциллографа Digilent Zybo Board
Этот осциллограф предназначен для удовлетворения основных потребностей любых электриков или ученых, которые хотят диагностировать электрические цепи. Он использует стандартный пробник 10:1, диапазон входного напряжения от -10 В до +10 В, полосу пропускания 1000 кГц и дисплей монитора VGA с разрешением 640 x 480.
Более того, пользовательский ввод осуществляется с помощью поворотного энкодера. Осциллограф состоит из нескольких ключевых частей, включая аналоговый интерфейс, буфер/триггер АЦП, систему обработки пользовательского ввода, систему обработки и видеодрайвер. Есть подробные инструкции и схемы, но этот план больше подойдет для опытного инженера или электрика.
19. Цифровой осциллограф DIY Kit Design
Компоненты для поверхностного монтажа уже припаяны, и вам нужно припаять только сквозные компоненты. Этот продаваемый комплект осциллографа также имеет память на 256 отсчетов, аналоговую полосу пропускания 1 МГц, связь по постоянному и переменному току, ЖК-дисплей с подсветкой и разъем BNC.
Кроме того, этот дешевый осциллограф может сохранять и отображать до шести снимков памяти. Это отличный вариант для тех, кто хочет что-то дешевое, но функциональное.
20. Чертеж осциллографа Open Electronics DIY
Этот самодельный осциллограф создан с помощью платформы для прототипирования электроники с открытым исходным кодом под названием Freeduino и ПК.Сначала сигнал преобразуется из аналогового в цифровой на плате с помощью АЦП, а затем выводится на ПК. Чтобы прочитать сигнал, вам необходимо установить программное обеспечение MATLAB.
Обзор
Вот и готов наш список лучших чертежей осциллографов в Интернете. Если вы в конечном итоге создадите один из этих o-scopes, оставьте комментарий ниже, и мы опубликуем ваше творение на нашем сайте.
Мы также создали забавное слайд-шоу осциллографа своими руками из наших планов выше. Нажмите на видео, чтобы посмотреть обзор чертежей, которые мы описали здесь!
Читайте также: