Technologie staat niet stil en het is niet altijd gemakkelijk om ze bij te houden. Er zijn nieuwe items die ik graag in meer detail zou willen begrijpen. Dit geldt met name voor een verscheidenheid aan elektronische ontwerpers, waardoor u bijna elk eenvoudig apparaat stap voor stap kunt samenstellen. Nu omvatten ze Arduino-kaarten met hun klonen en Chinese microprocessorcomputers en kant-en-klare oplossingen die al met software aan boord worden geleverd.
Om echter met alle bovenstaande reeks interessante nieuwe producten te werken en om digitale apparatuur te repareren, is een duur gereedschap met hoge precisie vereist. Onder dergelijke apparatuur bevindt zich een oscilloscoop waarmee u frequentiemetingen kunt lezen en diagnostiek kunt uitvoeren. Vaak zijn de kosten vrij hoog en beginnende onderzoekers kunnen zo'n dure aankoop niet betalen. Hier komt een oplossing te hulp, die vrijwel onmiddellijk na het verschijnen van tablets op het Android-systeem op veel amateurradioforums verscheen. De essentie is om tegen minimale kosten een oscilloscoop te maken van een tablet, zonder iets toe te voegen aan uwgadget geen aanpassingen of aanpassingen, en elimineert ook het risico op schade.
Wat is een oscilloscoop
Oscilloscoop - als een apparaat voor het meten en volgen van frequentieschommelingen in een elektrisch netwerk - is sinds het midden van de vorige eeuw bekend. Alle educatieve en professionele laboratoria zijn uitgerust met deze apparaten, omdat het alleen mogelijk is om enkele storingen te detecteren of de apparatuur te verfijnen met zijn hulp. Het kan informatie zowel op het scherm als op papieren tape weergeven. Met de metingen kunt u de vorm van het signaal zien, de frequentie en intensiteit berekenen en als resultaat de bron van het optreden ervan bepalen. Met moderne oscilloscopen kunt u driedimensionale kleurfrequentiegrafieken tekenen. Vandaag zullen we ons concentreren op een eenvoudige versie van een standaard tweekanaals-oscilloscoop en deze implementeren met behulp van een prefix op een smartphone of tablet en de bijbehorende software.
De eenvoudigste manier om een zakoscilloscoop te maken
Als de gemeten frequentie binnen het frequentiebereik ligt dat hoorbaar is voor het menselijk oor en het signaalniveau het standaard microfoonniveau niet overschrijdt, dan kunt u een oscilloscoop van een Android-tablet met uw eigen handen samenstellen zonder enige extra modulen. Om dit te doen, volstaat het om elke headset te demonteren, die een microfoon moet hebben. Als er geen geschikte headset is, moet je een 3,5 mm audiostekker met vier pinnen kopen. Voordat u de sondes soldeert, controleert u de pin-out van uw connectorgadget, want er zijn twee soorten. De sondes moeten worden aangesloten op de pinnen die overeenkomen met de microfoonaansluiting op uw apparaat.
Vervolgens moet je software downloaden van de "Markt" die de frequentie bij de microfooningang kan meten en een grafiek kan tekenen op basis van het ontvangen signaal. Er zijn nogal wat van dergelijke opties. Desgewenst is er dus volop keuze. Zoals eerder vermeld, was er geen wijziging van de tablet vereist. De oscilloscoop is klaar zodra de applicatie is gekalibreerd.
Voor- en nadelen van het bovenstaande schema
De voordelen van een dergelijke oplossing kunnen zeker worden toegeschreven aan de eenvoud en lage montagekosten. Een oude headset of een nieuwe aansluiting kost bijna niets en duurt maar een paar minuten.
Maar deze regeling heeft een aantal belangrijke nadelen, namelijk:
- Klein bereik van gemeten frequenties (afhankelijk van de kwaliteit van het audiopad van de gadget, het varieert van 30 Hz tot 15 kHz).
- Gebrek aan bescherming voor uw tablet of smartphone (als u de sondes per ongeluk aansluit op delen van het circuit met hoogspanning, kunt u in het beste geval de chip verbranden die verantwoordelijk is voor het verwerken van het audiosignaal op uw gadget, en op in het ergste geval, schakel uw smartphone of tablet volledig uit).
- Op zeer goedkope apparaten is er een significante fout in de signaalmeting, die 10-15 procent bereikt. Voor fijnafstemmingsapparatuur is een dergelijk cijfer niet toegestaan.
Bescherming, signaalafscherming en foutreductie implementeren
Te bestellenom uw apparaat gedeeltelijk te beschermen tegen mogelijke storingen, het signaal te stabiliseren en het ingangsspanningsbereik uit te breiden, kunt u een eenvoudig oscilloscoopcircuit voor een tablet gebruiken, dat al lang met succes wordt gebruikt voor het samenstellen van apparaten voor een computer tijd. Het maakt gebruik van goedkope componenten, waaronder KS119A zenerdiodes en twee 10 en 100 kOhm-weerstanden. De zenerdiodes en de eerste weerstand zijn parallel geschakeld en de tweede, krachtigere weerstand wordt gebruikt aan de ingang van het circuit om het maximaal mogelijke spanningsbereik uit te breiden. Hierdoor verdwijnt een grote hoeveelheid storing en stijgt de spanning tot 12 V.
Natuurlijk moet er rekening mee worden gehouden dat de oscilloscoop van de tablet voornamelijk werkt met geluidspulsen. Daarom is het de moeite waard om te zorgen voor een hoogwaardige afscherming van zowel het circuit zelf als de sondes. Gedetailleerde instructies voor het samenstellen van deze schakeling zijn desgewenst te vinden op een van de thematische forums.
Software
Om met zo'n schema te werken, heb je een programma nodig dat grafieken kan tekenen op basis van het binnenkomende audiosignaal. Het vinden in de "Markt" is eenvoudig, er zijn veel opties. Bijna allemaal hebben ze extra kalibratie nodig, zodat u de hoogst mogelijke nauwkeurigheid kunt bereiken en een professionele oscilloscoop kunt maken van een tablet. Anders voeren deze programma's in wezen dezelfde taak uit, dus de uiteindelijke keuze hangt af van de vereiste functionaliteit en gebruiksgemak.
Zelfgemaaktsettopbox met Bluetooth-module
Als een breder frequentiebereik vereist is, is de bovenstaande optie niet beperkt. Hier komt een nieuwe optie te hulp: een aparte gadget, een settopbox met een analoog-naar-digitaal-omzetter die zorgt voor signaaloverdracht in digitale vorm. In dit geval is het audiopad van een smartphone of tablet niet meer betrokken, waardoor een hogere meetnauwkeurigheid kan worden bereikt. In dit stadium zijn ze in feite slechts een draagbaar beeldscherm en wordt alle informatie verzameld door een afzonderlijk apparaat.
Je kunt zelf een oscilloscoop samenstellen van een Android-tablet met een draadloze module. Er is een voorbeeld op het netwerk toen een soortgelijk apparaat in 2010 werd geïmplementeerd met behulp van een tweekanaals analoog-naar-digitaal-omzetter gemaakt op basis van de PIC33FJ16GS504-microcontroller, en de LMX9838 Bluetooth-module diende als signaalzender. Het apparaat bleek behoorlijk functioneel te zijn, maar moeilijk te monteren, dus voor beginners zal het een onmogelijke taak zijn om het te maken. Maar als je wilt, is het geen probleem om een soortgelijk project te vinden op dezelfde amateurradioforums.
Klaaropties voor settopboxen met Bluetooth
Ingenieurs slapen niet en naast handwerk verschijnen er in winkels steeds meer settopboxen die de functie van een oscilloscoop vervullen en een signaal via Bluetooth naar een smartphone of tablet sturen. Een oscilloscoop die is aangesloten op een tablet die via Bluetooth is verbonden, heeft vaak het volgende:Specificaties:
- Gemeten frequentielimiet: 1MHz.
- Sondespanning: tot 10 V.
- Bereik: ongeveer 10m.
Deze kenmerken zijn voldoende voor huishoudelijk gebruik, en toch zijn er bij professionele activiteiten soms gevallen waarin dit bereik erg ontbreekt, en het is gewoon onrealistisch om een groter bereik te implementeren met het trage Bluetooth-protocol. Wat is de uitweg in deze situatie?
Wi-Fi STB's
Deze optie voor gegevensoverdracht breidt de mogelijkheden van het meetapparaat aanzienlijk uit. Nu komt de markt voor oscilloscopen met dit soort informatie-uitwisseling tussen de settopbox en de tablet in een stroomversnelling door de vraag. Dergelijke oscilloscopen zijn bijna net zo goed als professionele oscilloscopen, omdat ze de gemeten informatie zonder vertraging doorsturen naar de tablet, die deze onmiddellijk als grafiek op het scherm weergeeft.
Beheer vindt plaats via eenvoudige, intuïtieve menu's die de afstemelementen van conventionele laboratoriumapparatuur nabootsen. Bovendien kunt u met dergelijke apparatuur alles wat er op het scherm gebeurt in re altime opnemen of uitzenden, wat een onmisbaar hulpmiddel kan zijn als u advies moet vragen aan een meer ervaren meester die zich elders bevindt.
De kenmerken van de oscilloscoop voor het repareren van tablets in de vorm van een settopbox met een wifi-verbinding groeien meerdere keren in vergelijking met de vorige versies. Dergelijke oscilloscopen hebben een meetbereik tot 50 MHz, terwijl ze kunnen worden aangepastvia verschillende adapters. Vaak zijn ze uitgerust met batterijen voor autonome stroomvoorziening, om de werkplek zoveel mogelijk te ontlasten van onnodige kabels.
Zelfgemaakte versies van moderne oscilloscoophulpstukken
Natuurlijk is er een golf van verschillende ideeën op de forums, met behulp waarvan enthousiasten hun oude droom proberen te vervullen - om onafhankelijk een oscilloscoop te assembleren van een Android-tablet met een wifi-kanaal. Sommige modellen zijn succesvol, andere niet. Hier blijft het aan jou om te beslissen of je ook je geluk beproeft en een paar dollar bespaart door het apparaat zelf in elkaar te zetten, of een kant-en-klare versie aan te schaffen. Als u niet zeker bent van uw capaciteiten, is het beter om geen risico's te nemen, zodat u later geen spijt krijgt van het verspilde geld.
Anders, welkom bij een van de hamradiogemeenschappen waar je goed advies kunt krijgen. Misschien is het volgens uw schema dat beginners hun eerste oscilloscoop in hun leven zullen assembleren.
Settopbox-software
Vaak worden, samen met gekochte oscilloscopen, settopboxen geleverd met een schijf met een programma dat u op uw tablet of smartphone kunt installeren. Als er geen dergelijke schijf in de kit zit, bestudeer dan zorgvuldig de instructies voor het apparaat - hoogstwaarschijnlijk bevat het de namen van programma's die compatibel zijn met de settopbox en zich in de applicatiewinkel bevinden.
Sommige van deze apparaten kunnen ook niet alleen werken metapparaten met het besturingssysteem "Android", maar ook met duurdere "appel"-apparaten. In dit geval zal het programma zeker in de AppStore staan, aangezien er geen andere installatiemogelijkheid is. Nadat u een oscilloscoop van een tablet hebt gemaakt, vergeet dan niet om de nauwkeurigheid van de metingen te controleren en, indien nodig, het apparaat te kalibreren.
USB-oscilloscopen
Maak je geen zorgen als je geen draagbaar apparaat zoals een tablet hebt, maar wel een laptop of computer. Ze zijn ook uitstekende meetinstrumenten. De eenvoudigste optie zou zijn om de sondes op de microfooningang van de computer aan te sluiten op dezelfde manier als beschreven aan het begin van het artikel.
Gezien de beperkingen is deze optie echter niet voor iedereen weggelegd. In dit geval kan een USB-oscilloscoop worden gebruikt, die dezelfde prestaties levert als een settopbox met signaaloverdracht via Wi-Fi. Het is vermeldenswaard dat dergelijke apparaten soms werken met sommige tablets die de technologie ondersteunen voor het aansluiten van externe OTG-apparaten. Natuurlijk proberen ze ook zelf een USB-oscilloscoop te maken, en met succes. Er zijn in ieder geval een groot aantal onderwerpen op de forums gewijd aan dit vak.
