IT News: Digital Camera, OS, Laptop, Smartphone, Smart TV, Sound...

The Author's Project by Valeri N.Kravchuk
Сайт проверен Dr.Web
Меню сайта
  • Главная страница
  • Информация о сайте
  • Дневник
  • Каталог файлов
  • Обратная связь
  • Каталог сайтов
  • FAQ
  • Доска объявлений
  • Форум
  • Фотоальбом
  • Категории раздела
    Измерительная техника, инструменты [303]
    Drones, boats, cars... [100]
    Накопители данных [192]
    Гаджеты для спорта и здоровья... [169]
    Автомобильные гаджеты... [165]
    Сети, сетевые технологии, оборудование... [234]
    Гаджеты, аксессуары... [607]
    News IT, Это интересно, ликбез... [1064]
    Linux и не только [4273]
    Windows 10... [285]
    Планшеты [741]
    Нетбуки, Ноутбуки, Ультрабуки [636]
    Смартфоны, фаблеты.. [5019]
    GPS-навигаторы, трекеры... [49]
    Видеорегистраторы [198]
    mini computers и не только... [371]
    Своими руками [325]
    CB, LPD, PMR- связь... [151]
    Smart TV, UltraHD, приставки, проекторы... [407]
    Умный дом [17]
    Мультиварки, блендеры и не только... [128]
    Smart Watch [228]
    Блоки питания, Power Banks, зарядки... [366]
    Фотокамеры, объективы, искусство фотографии.. [510]
    Sound: наушники, плееры, усилители... [579]
    Электронные книги [80]
    Радар-детекторы [23]
    Роботы-пылесосы [27]
    electric cars [29]
    DECT, IP-телефоны [18]
    Безопасность IT [479]
    Время

    Интересные ссылки

    COMPIZOMANIA

    Наш опрос
    Оцените мой сайт
    Всего ответов: 1261
    Статистика
    Анализ веб сайтов

    Яндекс.Метрика

    Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования

    Russian America Top. Рейтинг ресурсов Русской Америки.

    eXTReMe Tracker

    Правильный CSS!


    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0
    Locations of visitors to this page
    Форма входа
    Главная » 2020 » Март » 31 » Небольшие доработки осциллографа DSO FNIRSI PRO
    22:36
    Небольшие доработки осциллографа DSO FNIRSI PRO

    Небольшие доработки осциллографа DSO FNIRSI PRO

    Для тех, кому «посчастливилось» купить этот осциллограф, предлагаю несколько несложных улучшений устройства.



    Нужны они Вам, или нет, это конечно решать только Вам! Я просто поделюсь тем, что на текущий момент изменил на своем.

    Самую первую «улучшалку», в принципе, я уже описывал в своем обзоре этого осциллографа, но думаю будет логично собрать их все вместе в одном месте, для удобства поиска, поэтому с нее и начну:

     

    1. Для быстрого и легкого крепления осциллографа к металлическим поверхностям

     

    внутрь корпуса, к задней крышке, были закреплены пара магнитов от жесткого диска-это можно сделать любым удобным Вам способом.

    В предыдущем обзоре я их просто прихватил изолентой/скотчем и поверх вставил кусочки вспененного материала, которые дополнительно прижали магниты к крышке.

    Но можно и приклеить их, например, клеевым пистолетом.
    Сейчас я использовал термоклей «полиморф» — мне показалось такое крепление прочнее, и можно, при необходимости, если прогреть место крепления, легко произвести демонтаж.
    Поверх я все равно, на всякий случай, проложил полоску изоленты и все те же кусочки вспененного материала.


    Теперь у нас не только увеличилась масса прибора, что придает ему дополнительную «солидность» ;), но и появилась возможность легко прикреплять осциллограф к различным металлическим поверхностям!

     

    2. Переставляем включатель питания

    Среди отмеченных мною недостатков осциллографа, был и включатель питания -не нравился его внешний вид и расположение.
    Мне показалось гораздо удобнее расположить его под большой палец левой руки (подразумевается ситуация работы «на весу», когда правой рукой работаем с щупом, а в левой находится сам прибор).
    Кроме того, если убрать описанный движковый переключатель, выпирающий снизу, заодно появляется и возможность устойчиво ставить осциллограф на ребро -иногда это может пригодиться

    Были куплены несколько разных вариантов переключателей. Поставить решил светлый, как наиболее подходящий по цвету.

    Прорезал отверстие, вставил/защелкнул…


    Выпаял установленный с завода переключатель, на место его контактов припаял провода, соединил с вновь установленным переключателем -ничего сложного.

    Вроде выглядит вполне прилично…

    Включать/выключать (перезагружать осциллограф) стало заметно удобнее!
     

    3. Делаем индикацию заряда выключенного осциллографа

    На выключенном осциллографе нет никакой индикации наличия процесса заряда, а учитывая глубоко размещенный разъем в корпусе, это может превратиться в проблему отсутствия/наличия контакта, поэтому следующая доработка посвящена именно этому:

    Был найден даташит на TP4056, используемый в осциллографе, и в нем типовая схема включения индикации заряда и его окончания.

    Зеленый светодиод окончания заряда решил не устанавливать, ограничиться красным, сигнализирующем текущий процесс заряда.
    Для начала собрал схему «на весу», для проверки — все заработало без нюансов.

    Осталось все более-менее прилично расположить внутри. Решил использовать место и отверстие, освободившиеся в результате переноса переключателя питания. Светодиод правда пришлось слегка обточить надфилем, так как не нашлось под рукой миниатюрного или с плоским корпусом — вполне можно было установить даже smd вариант.

    Теперь мы можем контролировать процесс заряда, независимо от того включен осциллограф или нет!

     

    4. Доработка улучшающая работу с делителями

    Безусловно, самой большой проблемой купленного приборчика, является некорректный режим 10х, да и вообще любая работа с делителями- будем исправлять? :).

    Как предположили в комментариях предыдущего обзора, все проблемы связанные с неправильными измерениями при использовании делителей, из-за «нестандартного» входного сопротивления осциллографа- 407кОм (вместо привычного 1 МОм).
    Ну вернее сказать тут две причины связанные между собой — не только более низкое входное сопротивление, но и применение «неполноценных» делителей, у которых в качестве одного плеча делителя используется внутреннее сопротивление прибора.
    Делители подобной конструкции, с удобным размещением переключателя коэффициента ослабления «1х/10х» прямо на корпусе щупа, пожалуй, сейчас являются наиболее популярными.

    Но если взять один из классических делителей, с полностью законченной схемой в своем корпусе — например И22.727.074

    то видим, что ВЕСЬ делитель собран отдельным блоком, и внутреннее сопротивление осциллографа не оказывает столь значительного влияния, из-за параллельно подключенного нижнего плеча делителя, со значительно более низким сопротивлением.
    Поэтому результаты измерений DSO FNIRSI PRO с этим делителем получаются довольно точными.

    Правда при использовании 1х на этом осциллографе, мы ограничены пределом 10 вольт (400 вольт вся шкала) — не хватит посмотреть даже бытовую сеть :( А использовать 10х нельзя, иначе наоборот, получается совсем непредсказуемый результат-вероятно режим 10х в этом осциллографе создавался специально для работы с делителями, использующими его внутреннее сопротивление, для подгонки получаемых результатов до более правдоподобных значений.
    Но, как часто бывает у китайцев, «что-то пошло не так» — в результате режим работает с большой погрешностью и с одним типом делителей, и уж совсем показывает «погоду» с другими


    Далее, по логике, понадобиться небольшое отступление в теорию- кому неинтересно пропускаем...

    - немного о делителях
    Простейшими, наиболее применяемыми, являются пассивные пробники с компенсированным делителем напряжения.
    Делитель напряжения строится на резисторах R1 и R2, причем R2 может быть просто входным сопротивлением осциллографа (что мы и имеем, в случае с нашими делителями)

    Параметры делителя на постоянном токе вычисляются по формулам:

    Например, если R2= 1 МОм и R1=9 МОм, то имеет RВХ = 10 МОм и KД=1/10. Таким образом, входное сопротивление увеличено в 10 раз, но в 10 раз падает и уровень напряжения, поступающего на вход осциллографа.

    В общем случае (на переменном токе) для коэффициента передачи делителя можно записать выражение (τ1= R1C1 и τ2= C2R2):

    Таким образом, при равенстве постоянных времени τ1 и τ2, коэффициент передачи делителя перестает зависеть от частоты и равен его значению на постоянном токе. Такой делитель называют компенсированным.
    Емкость C2 это общая емкость кабеля, монтажа и входная емкость осциллографа. Практически, для достижения условия компенсации емкость С1 (или C2) нужно подстраивать, например с помощью подстроечного конденсатора переменной емкости – триммера.

    В нашем случае т2 не равна т1, и поэтому, в зависимости от частоты и выбранного режима чувствительности, результаты измерений значительно «уходят» от реальных.

    Что бы получать более-менее достоверные результаты надо изменить емкость/сопротивление делителя или осциллографа.

    Делитель, в части расположения верхнего плеча, в принципе не разборный — необходимые нам элементы находятся в щупе под переключателем.
    Разламывать щуп, и переделывать делитель под конкретный осциллограф не очень практично -хотелось получить относительную универсальность.
    Поэтому, на мой взгляд, единственным приемлемым решением является доработка делителя до полноценного, но с использованием дополнительных элементов в корпусе осциллографа.


    — на этом теоретические «изыскания» закончились и переходим к практике :)

    С уменьшенным входным сопротивлением осциллографа до 407кОм, коэффициент деления популярных недорогих РР-80, GTP-060A-4 и им подобных по постоянному току получается примерно 23.
    На переменном значении варьируется от 19 и выше- зависит от частоты.

    Изменять коэффициент деления нижним плечом я могу только вверх. Увеличивать его до 25, и других сложных для пересчета в голове значений смысла нет, поэтому был выбран единственный «удобный» подходящий коэффициент деления на 100 — будем подгонять под него!

    Собственно сама схема доработки весьма примитивна-все заморочки в подборе номиналов элементов.
    Подключается параллельно BNC и включается одновременно с переключением щупа в режим 10х.


    Подборка номиналов дополнительных элементов
    Методами расчета по формулам высчитать необходимое не получалось, поэтому пришлось действовать именно методом втыка подбора и последующего тестирования в различных диапазонах частот.
     

    С добрых старых времен остались наборы сопротивлений и конденсаторов — старички могут начинать «ностальгировать» :)

    Достал эти коробочки и стал подбирать необходимое. Учитывая неполный набор номиналов резисторов и особенно конденсаторов, приходилось использовать параллельно-последовательные соединения — это, конечно, заняло некоторое время. Немного его сэкономить помог переменный резистор ;)


    Поскольку у меня нет эталонных высоких напряжений на разных частотах, а делитель нужен в первую очередь именно для работы с относительно высокими напряжениями (как минимум более 40 в, для рассматриваемого осциллографа), то вся процедура подбора элементов делителя происходила в два этапа:

    Сначала подбирались элементы для «правильного» деления на разных частотах с напряжением до 30 вольт — это максимум, что могли выдавать имеющиеся в наличии НЧ генераторы.

    В итоге было подобрано примерно такое соотношение номиналов RC:
    По низким частотам используется преимущественно резистор — получился номинал сборки с требуемой точностью ± 500 Ом

    и емкость, для высоких частот, с требуемой точностью примерно± 20 пФ


    Отталкивался от измеренного осциллографом уровня в режиме 1х- переключал щуп на 10х, подключал свой навесной монтаж и сравнивал полученный результат… и так по всему диапазону частот и пределам чувствительности осциллографа .

    Полученные результаты по синусу, при 30 В

    При изменении чувствительности, иногда, незначительно изменяются показания, но в общем полученные результаты меня устроили.


    Еще более понравились результаты при измерении меандра!
    Разброс при выборе различной чувствительности больше, но зато форма сигнала стала заметно правильнее...

    Сравните форму меандра при использовании в заводском варианте и через доработанную схему делителя (напряжения были разные, в данном случае стоит обращать внимание только на форму сигнала).


    Результаты измерений меандра
    Слева сигнал без делителя, справа при включении делителя
    50 Гц

    50 кГц

    500 кГц

    даже на 1 МГц, хотя и имеется заметная погрешность, однако форма стала более похожей на меандр :)
    хорошо это или плохо — это второй вопрос :)

    Щуп стал более компенсированным- форма сигнала правильнее.
    Понятное дело, что при желании, номиналы можно подобрать еще более точно, например, судя по полученным горбам на осциллограммах емкость все же несколько великовата- подбиралось из имеющегося под рукой.

    Второй этап- реальные измерения высоких напряжений.

    С этим было все довольно сложно… Ладно на низкой частоте бытовую сеть посмотреть — я знаю что там должно быть, и это легко осуществимо. А как быть с высоким напряжением на частотах повыше?..
    В итоге, единственное, что я смог придумать — сделать замер ШИМ. Там и напряжение и частота относительно высокие...


    Первый же замер бытовой сети показал, что по низкой частоте надо вносить заметные коррективы — ошибка «набежала» почти в -50 вольт. Увеличил резистор до «стандартных» в схеме И22.727.074 110кОм, и даже чуть больше…
    В теории примерно так и должно было получаться :)

    После увеличения резистора до 117 кОм показания напряжения сети стали приемлемыми,

    но при этом несколько ушла точность на 30 вольтах, да и ладно!

    Я предполагаю, что погрешности измерения на разных пределах чувствительности, на низких частотах, происходят из-за особенностей использования осциллографом встроенных делителей.
    Откорректировать на всех пределах вряд ли получится — или подбирать что-то усредненное (что я и делал), или настраивать точно один из имеющихся, например 5 вольт/дел, и при точных измерениях использовать только его.

    По более высокой частоте все получилось нормально, без дополнительных корректировок

    Замер ШИМ по высокой, в сравнении с обычным осциллографом (выбрано 10в/дел + делитель 10х) — полученные значения идентичны — 400 вольт.


    Ну и наконец сама реализация доработки

    Было прорезано еще одно отверстие, около разъема BNC, для включателя доп. схемы делителя.
    Переключатель закрепил на полиморф- вполне прочно, аккуратно и можно, при необходимости, разобрать.



    Детали обтянул термоусадкой, и разместил навесным монтажом над платой- место позволяет.


    По номиналам — в конечном счете оставил 117кОм резистор и чуть уменьшил емкость конденсатора, до 1600пФ


    ИТОГО:

    Полученные результаты в бОльшей степени меня устраивают, с делителем пока все еще «воюю», может что-нибудь и более удачное получится- но пока так ;)
    Теперь имеется дополнительный, более точный режим 100х, совместимый с распространенными делителями (их не надо переделывать).
    Имеется возможность контролировать процесс заряда.
    Новый включатель питания более удобный и симпатичный, на мой взгляд.


    Все описанные доработки в одном фото :)


    Всем удачи и хорошего настроения! ☕

     

    koalexx

    https://pluspda.ru/blog/diy/73095.html

    Категория: Измерительная техника, инструменты | Просмотров: 104 | Добавил: laptop | Рейтинг: 5.0/1
    Всего комментариев: 0
    Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
    [ Регистрация | Вход ]
    Волк слабее льва и тигра, но в цирке волк не выступает!
    Волк слабее льва и тигра, но в цирке волк не выступает!
    Волк - единственный из зверей, который может пойти в бой на более сильного противника.
    Если же он проиграл бой, то до последнего вздоха смотрит в глаза противника. После этого умирает...

    Праздники сегодня

    Погода
    Погода в Нью-Йорке Погода в Бреcте
    Поиск
    Календарь
    «  Март 2020  »
    ПнВтСрЧтПтСбВс
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031
    Архив записей
    Друзья сайта
  • Официальный блог
  • JEEP - the best! Mercedes - the best! Автомобильный портал города Бреста: технические характеристики с фото, авторынок, автоспорт...
    Наша кнопка
    IT новости с моего лаптопа...

    Внимание!
    Администратор сайта laptop.ucoz.ru не несет ответственности за содержание рекламных объявлений. Все используемые на сайте зарегистрированные товарные знаки принадлежат своим законным владельцам! Используемая со сторонних источников информация публикуется с обязательными ссылками на эти источники.
    Copyright Valeri N.Kravchuk © 2007-2020