Dso138 питание от аккумулятора своими руками

Осциллограф начинающего DSO138 — инструкция и модернизация

Любой новичок, занимающийся радиоэлектроникой рано или поздно сталкивается с необходимостью узнать форму сигнала и частоту. Для этого существуют осциллографы, в простонародье «ослы». Поэтому сегодня предлагаю рассмотреть недорогой Китайский вариант — dso138, для новичка в самый раз.

Изначально эта модель разрабатывалась как конструктор для пайки своими руками, но Китайские друзья смекнули, что в спаянном виде спрос на осциллограф выше. Мы будем рассматривать уже готовую, рабочую плату.

Несмотря на то, что продавцы заявляют максимальную, исследуемую частоту 200 кГц., на такой диапазон вряд-ли стоит рассчитывать. Ну разве что прикинуть приблизительно частоту, без реальной картины формы сигнала. Если же быть реалистом, то следует рассчитывать на относительно сносную картинку на частоте 50 кГц, выше — будут сильные искажения. Для наладки различных импульсных источников питания этого будет достаточно.

Важный момент — этот осциллограф можно и даже нужно сделать портативным. Карманный прибор, даже с такими не высокими характеристиками может оказаться весьма полезным помощником при ремонте низкочастотных узлов.

Итак, при покупке присылается коробка с платой и дисплеем, щуп в виде двух крокодилов и «куцая» инструкция на английском. В использовании различных функций приходится разбираться методом «высоконаучного тыка» и минимальной информацией из интернета.

Организация питания

Для питания требуется источник 9 В, как утверждают изготовители, питающее напряжение может быть в пределах 8-12 вольт. Потребляемый ток не указан, забегая вперёд — он составляет чуть более 100 мА.

Очень практичным и универсальным решением считаю питать плату от портативного аккумулятора (power bank) — сейчас они есть практически у каждого. К тому же, адаптировав осциллограф для 5 В аккумулятора, плату можно будет запитать и от телефонной зарядки.

Для повышения напряжения с 5 до 9 вольт можно использовать DC-DC преобразователь, например MT3608 — стоит копейки в радиомагазине или у тех же Китайцев. Для подключения к плате я использовал разъём компьютерного вентилятора — подойдут те, которые с двумя проводами, например со старой видеокарты.

То-ли из-за входного конденсатора, то-ли по иным причинам, но у платы большие стартовые токи и при включении всей схемы срабатывает внутренняя защита аккумулятора (выход 2 А). Проблема легко решается добавлением резистора 0,5 Ом в разрыв входного питания DC-преобразователя.

Перед подключением платы осциллографа необходимо выставить на преобразователе напряжение 9-10 вольт, делается это путем вращения подстроечного резистора.

Перед первым включением рекомендую впаять перемычку или штырёк для образцового сигнала, место под перемычку находится рядом с разъёмами питания. Внутренний генератор выдаёт прямоугольные импульсы частотой 1 кГц и амплитудой 3,3 В. Для проверки нужно коснуться красным крокодилом до перемычки, черный крокодил никуда цеплять не нужно.

Теперь можно включать всю схему и приступать к освоению несложной инструкции.

Инструкция по использованию

Назначение кнопок и переключателей. Плата имеет 3 переключателя: коммутация входа, чувствительность и её множитель. Вход переключается на 3 положения:
❶ «GND» — вход замкнут на землю и экран отображает только собственные помехи, можно судить об отклонении от нуля заводских настроек. В идеале линия должна быть на нуле, однако имеются отклонения при разной чувствительности.
❷ «AC» — Вход реагирует только на переменные и пульсирующие токи, при подаче на щуп постоянного напряжения, луч лишь немного дергается. Измерять постоянное напряжение не получится.
❸»DC» — Вход подключен без разделительного конденсатора, поэтому реагирует как на переменное напряжение, так и на постоянное. Можно использовать как милливольтметр.

Чувствительность 1В; 0,1В; 10мВ; в небольших пределах регулируется множителями X1; X2; X5; Произведение чувствительности и множителя — одна клетка на экране по вертикали. Эта величина отображается на экране.

Справа от экрана расположено 4 кнопки (1 снизу не в счёт — это перезагрузка): пауза/пуск — позволяет остановить меняющуюся картинку и рассмотреть более подробно, выбор параметра — позволяет выбрать один из нескольких параметров и кнопками +\- подкорректировать. Выбираемые параметры (по хронологии нажатий):
❶ Длительность одной клетки по горизонтали, по факту настраивается под нужную частоту;
❷ Режим воспроизведения, не заметил особой разницы между тремя режимами, только незначительные нюансы, режим «AUTO» самый удобный;
❸ Срабатывание триггера, по фронту или спаду сигнала. Я толком не разобрался в этой функции, это связано с наладкой устройств с цифровым, логическим сигналом;
❹ Курсор триггера, можно выставить нужную величину напряжения для срабатывания. При достижении кривой сигнала выставленного значения срабатывает светодиод под экраном. Кроме этого, когда курсор в пределах действующего сигнала, график более удобно рассматривать, он не плывёт. Для аналоговых измерений лучше выставлять его на нуль;
❺ Прокрутка картинки влево/вправо. Функция полезна при паузе — можно рассмотреть кривую сигнала большей длительности, чем позволяет экран;
❻ Курсор нуля, собственно его можно перемещать как вверх, так и вниз. Таким образом можно рассматривать положительные или отрицательные полуволны более подробно;

Что касается параметров измеряемого сигнала в рабочей области экрана — разберёмся, что они означают:
Freq — собственно частота сигнала;
Cycl — время периода;
Pw — время полупериода;
Duty — коэффициент заполнения (западный аналог скважности, 50% равен скважности 2);

Vmax — Максимальное амплитудное значение сигнала;
Vmin — Минимальное амплитудное значение (максимальное отрицательное);
Vavr — Среднее напряжение;
Vpp — Значение от Vmin до Vmax, если размах будет от -5 В до +5 В, то это значение получается 10 В;
Vrms — Среднеквадратическое напряжение;

Выставление нуля. При первом включении сильно бросается в глаза, что нулевой курсор не совпадает с линией сигнала. Несовпадение это проявляется по-разному при разном положении чувствительности и множителей. Чтобы подкорректировать луч, необходимо кнопкой «Выбор параметра» выбрать курсор нуля, а затем зажать на 2 секунды кнопку «Пауза/пуск». Аналогичным образом курсор триггера выставляется на тот же уровень, что и нуль.

Если не нужны значения сигнала на экране — кнопкой «Выбор параметра» выбирается длительность развертки и на 2 секунды нажимается «Пауза/пуск». Идентично надписи возвращаются на экран.

Самое главное: не стоит забывать, что максимальное входное напряжение на щупах осциллографа не должно превышать 50 В. Для измерений более высоких напряжений нужно сооружать дополнительный делитель или брать другой щуп со встроенным делителем.

Мы обязательно рассмотрим самодельный делитель и корпус к описываемой плате, но позднее. Сейчас же немного затронем практическую часть, а именно — какую пользу может принести эта «игрушка»?

Практическое применение

Этим прибором можно прекрасно пользоваться как вольтметром и милливольтметром как постоянного, так и переменного напряжения. Причём мы уже не ограничены так сильно частотой или формой сигнала, как при использовании мультиметра. При измерениях следует уделять больше внимание не амплитудным значениям, а среднеквадратичным Vrms. Именно среднеквадратичное значение учитывается при измерении переменного напряжения — в сети амплитудные значения достигают более 310 В, однако действующее значение именно 220 (среднеквадратическое).

Так как мы можем с достаточно высокой точностью измерять напряжение, то соответственно можем более точно измерить любые токи на шунте, для этого нужно всего лишь научиться использовать закон Ома.

Осциллографом можно прекрасно смотреть сигналы звукового тракта — для таких целей это никакая не игрушка. При сносном качестве можно смотреть процессы в импульсных источниках питания. Эта плата приобреталась мной именно для этих целей.

Как пример: осциллограф помог мне наладить блок питания шуруповерта (описание есть в этом разделе) с мощными IGBT-транзисторами. Я никак не мог понять, почему блок не хочет запускаться, перемотал коммутирующий трансформатор с разными данными — никак. Когда оценил сигналы на затворах, всё стало ясно — не хватает открывающего напряжения, нужно добавить витков в затворных обмотках. Вот этот затухающий сигнал, достаточно чёткий, частота 44 кГц:

На этом публикацию заканчиваю. Если данная тема вообще будет интересна посетителям сайта, то обязательно её расширю и дополню. Ставьте оценки и проявляйте активность.

Источник

Анатолий Беляев (aka Mr.ALB). Персональный сайт

Да пребудут с вами Силы СВЕТА!

2021-06-08
В разделе КУЛИНАРИЯ в статье про ги(гхи) добавлена информация про подделку
масла Вкуснотеево

2021-06-14
Добавлены мантры в статью Мантры и янтры
Мантры в исполнении Габриэлы Бёрнель

2017-01-19
Добавлен раздел
Веды

Осциллограф DSO138

Купил на AliExpress одноплатный осциллограф. Осциллограф простенький. Заявленный диапазон входных сигналов до 200 кГц, однако, имеет ряд достоинств и для настройки импульсников и преобразователей, а также звуковой техники вполне пригоден. Невзирая на его маленькие размеры (плата 117 х 77 мм), осциллограф приемлемый как измерительный инструмент, особенно для домашней лаборатории. Питание этого устройства, как и у тестера Mega-328 , от 9 В и тоже нет корпуса. В статье рассказываю какую конструкцию корпуса сделал для этого осциллографа.

Осциллограф DSO138

Источник питания DSO138

Так как осциллограф практически чуть больше обычного мультиметра и может использоваться вдали от внешних источников питания, то решил ему сделать встроенный источник питания на LiIOn аккумуляторе 3.7 В типа 18490, он покороче, но можно и на 18650, места в корпусе достаточно. Для повышения напряжения до 9 В использовал уже покупной преобразователь DC-DC. Можно, конечно, было сделать самодельный, что делал для тестера, но для простоты и повторяемости использовал покупной, благо он у меня уже был. За одно встроил и плату зарядки для LiIOn аккумулятора. Замечу, что разъём питания на плате продолжает функционировать и в стационарных условиях можно работать осциллографом, запитывая его от внешнего источника питания напряжением 9 В.

Корпус устройства

Корпус сделан из пластика ABS. Хороший листовой пластик, очень легко обрабатывается, клеется и довольно прочный. Можно делать любые, по сложности, конструкции. В данном случае у меня был лист толщиной 2.5 мм, вот из него и сделан весь корпус. Технологическая пластина сделана из оргстекла толщиной 4.5 мм. Размеры корпуса: 123 х 83 х 42.5 мм (с ножками 123 х 83 х 45 мм)

Небольшой фотоотчёт о конструкции корпуса для DSO138.

Конструкция корпуса состоит из двух половинок и технологической платы из оргстекла. В нижней части корпуса закрепляются аккумулятор, преобразователь, зарядное устройство и кнопка включения. На Pic 1 видно, как сделаны движки переключателей, толкатели и кнопки. Движки и кнопки склеены из пластика ABS толлщиной 2.5 мм, а толкатели для кнопок сделаны из кусочков от пустого стержня гелевой авторучки. Стержень имеет диаметр 4 мм. Толкатели длиной 10 мм вставлены в соответствующие отверстия в технологической плате. Крепление половинок корпуса и закрепление платы осциллографа в корпусе осуществляется за счёт технологической платы, в ней же есть и напралвяющие отверстия для движков переключателей и толкателей кнопок.

Pic 2. Сборка устройства

На этом фото видно как идёт сборка устройства. Перед установкой платы осциллографа в нижнюю часть корпуса, запаяны провода питания к преобразователю. На его выходе, до этого, выставлено напряжение 9 В. Плата осциллографа опирается на небольшие ушки в нижней части корпуса по углам. Сверху накладывается технологическая плата из оргстекла. По бокам к ней прикручены стойки, которые прижимают плату осциллографа. В технологической плате по её углам есть отверстия диаметром 3.5 мм, через которые саморезами 3х25 технологическая плата прикручивается к нижней части корпуса через отверстия по углам платы осциллографа. Далее в технологическую плату устанавливаются движки и толкатели. В верхнюю часть корпуса вставляются кнопки и затем в вертикальном положении соединяются обе половинки. Крепление верхней части корпуса осуществляется через боковые отверстия в стойки технологической платы четыремя маленькими саморезами.

Pic 3. Сборка закончена

Вот и собрано всё устройство, правда пока ещё не сделаны этикетки.

Pic 4. Вид сзади

На фото показан вид сзади, на разъём питания, выключатель, окошко тестового сигнала, гнездо USB для зарядки аккумулятора и байонетного гнезда внешнего сигнала.

Pic 5. Вид спереди

Вид спереди. Видно гнездо USB для подключения внешних устройств.

Pic 6. Общий вид

Pic 7. Проверка работоспособности

Включил осциллограф и проверяю его работоспособность по тестовому сигналу 1 кГц.

Pic 8. Законченный вид

Напечатал этикетки и приклеел к передней панеле.

Pic 9. Разные ракурсы

С боку видны саморезы крепления верхней крышки к стойкам технологической платы.

Pic 10. Разные ракурсы

Сделал шнур питания от внешнего источника 9 В, при длительной работе в домашних условиях конечно предпочтительнее пользоваться внешним источником, хотя можно и от встроенного аккумулятора.

Pic 11. Разные ракурсы

Вид на окошко сигнализации заряда аккумулятора. Красный свет – зарядка. Синий свет – зарядка завершена. На фото шнур зарядки ещё не подкючен.

Pic 12. Осциллограф в работе

Осциллограф в работе, измерение тестового встроенного сигнала частотой 1 кГц.

Pic 13. Зарядный контроллер

Такие платы зарядного контроллера я использую в своих устройствах, где есть встроенные LiIOn аккумуляторы. Очень удобно.

Pic 14. Преобразователь DC-DC 3.7 В в 9 В

Преобразователь DC-DC, который использовал в данной конструкции, куплен на AliExpress. Размер преобразователя: 36 х 17 х 14 мм. Работает хорошо.

Pic 15. Блок питания от сети

220 В. Разные ракурсы

Закончил изготовление корпуса блока питания осциллографа от сети

220 В. Основа блока питания – плата от импульсного блока зарядки сотового телефона.

Pic 16. Плата блока питания

На фото видно как установлена плата..

Pic 17. Блок питания. Разные ракурсы

Размеры корпуса блока питания 72 х 36 х 29 мм. Принципиальная электрическая схема этого импульсного блока питания построена по принципу обратноходового преобразователя. Подстройку выходного напряжения можно осуществить подбором стабилитрона VD2.

Pic 18. Схема импульсного блока питания

Подробнее про этот блок питания можно узнать на странице Импульсный блок питания на одном транзисторе

Источник