Tehnoloģijas nestāv uz vietas, un ne vienmēr ir viegli tām sekot līdzi. Ir jaunas preces, kuras es vēlētos izprast sīkāk. Tas jo īpaši attiecas uz dažādiem elektroniskajiem dizaineriem, ļaujot soli pa solim salikt gandrīz jebkuru vienkāršu ierīci. Tagad tie ietver Arduino plates ar saviem kloniem un ķīniešu mikroprocesoru datorus un gatavus risinājumus, kas jau ir iekļauti ar programmatūru.
Tomēr, lai strādātu ar visu iepriekš minēto interesanto jauno produktu klāstu, kā arī labotu digitālās iekārtas, ir nepieciešams dārgs augstas precizitātes rīks. Starp šādām iekārtām ir osciloskops, kas ļauj nolasīt frekvences rādījumus un veikt diagnostiku. Bieži vien tā izmaksas ir diezgan augstas, un iesācēji eksperimentētāji nevar atļauties tik dārgu pirkumu. Šeit palīgā nāk risinājums, kas parādījās daudzos radioamatieru forumos gandrīz uzreiz pēc planšetdatoru parādīšanās Android sistēmā. Tās būtība ir izgatavot osciloskopu no planšetdatora ar minimālām izmaksām, nepalielinot tosīkrīkam nav nekādu modifikāciju vai modifikāciju, kā arī novērš bojājumu risku.
Kas ir osciloskops
Osciloskops - kā ierīce frekvences svārstību mērīšanai un izsekošanai elektrotīklā - pazīstams kopš pagājušā gadsimta vidus. Visas izglītojošās un profesionālās laboratorijas ir aprīkotas ar šīm ierīcēm, jo tikai ar tās palīdzību ir iespējams atklāt dažus darbības traucējumus vai precīzi noregulēt iekārtu. Tas var parādīt informāciju gan uz ekrāna, gan uz papīra lentes. Rādījumi ļauj redzēt signāla formu, aprēķināt tā frekvenci un intensitāti, kā rezultātā noteikt tā rašanās avotu. Mūsdienu osciloskopi ļauj uzzīmēt trīsdimensiju krāsu frekvences grafikus. Šodien mēs pievērsīsimies vienkāršai standarta divu kanālu osciloskopa versijai un ieviesīsim to, izmantojot viedtālruņa vai planšetdatora prefiksu un atbilstošo programmatūru.
Vienkāršākais veids, kā izveidot kabatas osciloskopu
Ja izmērītā frekvence ir cilvēka ausij dzirdamajā frekvenču diapazonā un signāla līmenis nepārsniedz standarta mikrofona līmeni, tad osciloskopu no Android planšetdatora varat samontēt ar savām rokām bez jebkādām papildu darbībām. moduļi. Lai to izdarītu, pietiek izjaukt visas austiņas, kurām jābūt mikrofonam. Ja nav piemērotu austiņu, jums būs jāiegādājas 3,5 mm audio spraudnis ar četrām tapām. Pirms zondu lodēšanas pārbaudiet savienotāja spraudnisīkrīku, jo ir divu veidu tie. Zondēm jābūt savienotām ar tapām, kas atbilst jūsu ierīces mikrofona savienojumam.
Pēc tam no "Tirgus" lejupielādējiet programmatūru, kas var izmērīt frekvenci pie mikrofona ieejas un uzzīmēt grafiku, pamatojoties uz saņemto signālu. Šādu iespēju ir diezgan daudz. Tāpēc, ja vēlaties, būs no kā izvēlēties. Kā minēts iepriekš, planšetdatora modifikācijas nebija nepieciešamas. Osciloskops būs gatavs, tiklīdz lietojumprogramma būs kalibrēta.
Iepriekšminētās shēmas plusi un mīnusi
Šāda risinājuma priekšrocības noteikti var saistīt ar montāžas vienkāršību un zemajām izmaksām. Vecas austiņas vai jauna ligzda nemaksā gandrīz neko un aizņem tikai dažas minūtes.
Bet šai shēmai ir vairāki būtiski trūkumi, proti:
- Mazs izmērīto frekvenču diapazons (atkarībā no sīkrīka audio ceļa kvalitātes tas svārstās no 30 Hz līdz 15 kHz).
- Planšetdatora vai viedtālruņa aizsardzības trūkums (ja nejauši pievienojat zondes ķēdes sadaļām ar augstu spriegumu, labākajā gadījumā varat sadedzināt mikroshēmu, kas ir atbildīga par audio signāla apstrādi jūsu sīkrīkā, un sliktākajā gadījumā pilnībā atspējojiet viedtālruni vai planšetdatoru).
- Ļoti lētās ierīcēs signāla mērīšanā ir būtiska kļūda, kas sasniedz 10-15 procentus. Precīzākas noregulēšanas iekārtām šāds skaitlis nav atļauts.
Ieviest aizsardzību, signāla ekranēšanu un kļūdu samazināšanu
Pasūtītlai daļēji pasargātu savu ierīci no iespējamas atteices, kā arī stabilizētu signālu un paplašinātu ieejas sprieguma diapazonu, planšetdatoram var izmantot vienkāršu osciloskopa shēmu, kas jau sen veiksmīgi izmantota ierīču komplektēšanai datoram. laiks. Tas izmanto lētas sastāvdaļas, tostarp KS119A Zener diodes un divus 10 un 100 kOhm rezistorus. Zenera diodes un pirmais rezistors ir savienoti paralēli, un otrs, jaudīgāks rezistors tiek izmantots ķēdes ieejā, lai paplašinātu maksimāli iespējamo sprieguma diapazonu. Rezultātā liels traucējumu daudzums pazūd, un spriegums palielinās līdz 12 V.
Protams, jāpatur prātā, ka planšetdatora osciloskops galvenokārt darbojas ar skaņas impulsiem. Tāpēc ir vērts parūpēties par kvalitatīvu gan pašas ķēdes, gan zondu ekranēšanu. Ja vēlaties, detalizētus norādījumus šīs shēmas montāžai var atrast kādā no tematiskajiem forumiem.
Programmatūra
Lai strādātu ar šādu shēmu, nepieciešama programma, kas var uzzīmēt grafikus, pamatojoties uz ienākošo audio signālu. Atrast to "Tirgū" ir viegli, ir daudz iespēju. Gandrīz visi no tiem ietver papildu kalibrēšanu, lai jūs varētu sasniegt visaugstāko iespējamo precizitāti un izgatavot profesionālu osciloskopu no planšetdatora. Pretējā gadījumā šīs programmas veic būtībā vienu un to pašu uzdevumu, tāpēc galīgā izvēle ir atkarīga no nepieciešamās funkcionalitātes un lietošanas ērtuma.
Mājastelevizora pierīce ar Bluetooth moduli
Ja nepieciešams plašāks frekvenču diapazons, tad iepriekš minētā iespēja nebūs ierobežota. Šeit palīgā nāk jauna iespēja - atsevišķs sīkrīks, kas ir televizora pierīce ar analogo-digitālo pārveidotāju, kas nodrošina signāla pārraidi digitālā formā. Šajā gadījumā viedtālruņa vai planšetdatora audio ceļš vairs netiek iesaistīts, kas nozīmē, ka var sasniegt augstāku mērījumu precizitāti. Patiesībā šajā posmā tie ir tikai pārnēsājams displejs, un visa informācija tiek apkopota atsevišķā ierīcē.
Varat pats salikt osciloskopu no Android planšetdatora ar bezvadu moduli. Tīklā ir piemērs, kad līdzīga ierīce tika ieviesta tālajā 2010. gadā, izmantojot divu kanālu analogo-digitālo pārveidotāju, kas izveidots uz PIC33FJ16GS504 mikrokontrollera bāzes, un Bluetooth modulis LMX9838 kalpoja kā signāla raidītājs. Ierīce izrādījās diezgan funkcionāla, taču grūti saliekama, tāpēc iesācējiem to izgatavot būs neiespējams uzdevums. Bet, ja vēlaties, līdzīga projekta atrašana tajos pašos radioamatieru forumos nav problēma.
Gatavības iespējas televizora pierīcēm ar Bluetooth
Inženieri nesnauž, un līdzās rokdarbiem veikalos arvien vairāk parādās televizora pierīces, kas pilda osciloskopa funkciju un pārraida signālu pa Bluetooth uz viedtālruni vai planšetdatoru. Osciloskopam, kas pievienots planšetdatoram, kas savienots, izmantojot Bluetooth, bieži ir šāds galvenaisSpecifikācijas:
- Mērītās frekvences ierobežojums: 1MHz.
- Zondes spriegums: līdz 10 V.
- Dirāls: aptuveni 10 m.
Šīs īpašības ir pilnīgi pietiekamas lietošanai mājās, un tomēr profesionālajā darbībā dažreiz ir gadījumi, kad šī diapazona ļoti pietrūkst, un ir vienkārši nereāli ieviest lielāku ar lēno Bluetooth protokolu. Kāda ir izeja šajā situācijā?
Wi-Fi STB
Šī datu pārraides iespēja ievērojami paplašina mērierīces iespējas. Tagad tirgus osciloskopiem ar šāda veida informācijas apmaiņu starp televizora pierīci un planšetdatoru uzņem apgriezienus, pateicoties tā pieprasījumam. Šādi osciloskopi ir gandrīz tikpat labi kā profesionālie osciloskopi, jo tie bez kavēšanās pārsūta izmērīto informāciju uz planšetdatoru, kas to uzreiz parāda diagrammā uz ekrāna.
Pārvaldība notiek, izmantojot vienkāršas, intuitīvas izvēlnes, kas atkārto parasto laboratorijas ierīču regulēšanas elementus. Turklāt šāds aprīkojums ļauj ierakstīt vai pārraidīt reāllaikā visu, kas notiek ekrānā, kas var būt neaizstājams rīks, ja jālūdz padoms pieredzējušākam meistaram, kurš atrodas citur.
Osciloskopa raksturlielumi planšetdatoru remontam televizora pierīces formā ar Wi-Fi savienojumu pieaug vairākas reizes, salīdzinot ar iepriekšējām versijām. Šādu osciloskopu mērījumu diapazons ir līdz 50 MHz, savukārt tos var modificētcaur dažādiem adapteriem. Bieži vien tie ir aprīkoti ar akumulatoriem autonomai barošanai, lai pēc iespējas vairāk atslogotu darba vietu no nevajadzīgiem vadiem.
Mūsdienīgu osciloskopu pielikumu paštaisītas versijas
Protams, forumos virmo dažādas idejas, ar kuru palīdzību entuziasti cenšas piepildīt savu seno sapni - patstāvīgi salikt osciloskopu no Android planšetdatora ar Wi-Fi kanālu. Daži modeļi ir veiksmīgi, citi ne. Šeit atliek jums izlemt, vai izmēģināt veiksmi arī un ietaupīt dažus dolārus, saliekot ierīci pats, vai arī iegādāties gatavu versiju. Ja neesi pārliecināts par savām spējām, tad labāk neriskēt, lai vēlāk nenožēlotu iztērētos līdzekļus.
Pretējā gadījumā laipni lūdzam kādā no šķiņķa radio kopienām, kur varat saņemt labu padomu. Iespējams, vēlāk, pēc jūsu shēmas, iesācēji samontēs savu pirmo osciloskopu savā dzīvē.
Televizora pierīces programmatūra
Bieži vien kopā ar iegādātajiem osciloskopiem televizora pierīces tiek piegādātas ar disku ar programmu, kuru varat instalēt planšetdatorā vai viedtālrunī. Ja komplektā šāda diska nav, tad rūpīgi izpētiet ierīces instrukciju – visticamāk, tajā ir ar televizora pierīci saderīgu programmu nosaukumi, kas atrodas aplikāciju veikalā.
Arī dažas no šīm ierīcēm var darboties ne tikai arierīcēm, kurās darbojas operētājsistēma "Android", bet arī ar dārgākām "ābolu" ierīcēm. Šajā gadījumā programma noteikti atradīsies AppStore, jo nav citas instalēšanas iespējas. Izgatavojot osciloskopu no planšetdatora, neaizmirstiet pārbaudīt rādījumu precizitāti un, ja nepieciešams, kalibrēt ierīci.
USB osciloskopi
Ja jums nav tādas pārnēsājamas ierīces kā planšetdators, bet jums ir klēpjdators vai dators, neuztraucieties. Tie ir arī lieliski mērinstrumenti. Vienkāršākais variants būtu savienot zondes ar datora mikrofona ieeju tādā pašā veidā, kā aprakstīts raksta sākumā.
Tomēr, ņemot vērā tās ierobežojumus, šī iespēja nav piemērota visiem. Šajā gadījumā var izmantot USB osciloskopu, kas nodrošinās tādu pašu veiktspēju kā televizora pierīce ar signāla pārraidi pa Wi-Fi. Ir vērts atzīmēt, ka šādas ierīces dažreiz darbojas ar dažām planšetdatoriem, kas atbalsta tehnoloģiju ārējo OTG ierīču pievienošanai. Protams, viņi arī paši cenšas uztaisīt USB osciloskopu, turklāt diezgan veiksmīgi. Vismaz liels skaits tēmu forumos ir veltītas šim amatam.
