Oscilloskop - et brukbart verktøy?

[nixxon]

Denne tråden er plassert under Diverse --> Forskjellig fordi kategoerien var helt treffende i sin alminnelighet.

Jeg liker å fikse ting og å skru og mekke på ting. Det er imidlertid noen ganger jeg opplever at et billig multimeter ikke er det beste verktøyet som finns for å feilsøke komponenter som ikke oppfører seg slik som jeg hadde håpet. Jeg har mange ganger vært imponert over staute karer med avanserte måleinstrumenter på pulten - karer som virkelig skjønner seg på seriøs feilsøking. Nå har jeg tatt steget - jeg har ikke begynt på samisk folkehøgskule, men tatt de nødvndige skritt for å anskaffe et slikt avansert måleinstrument for pultbruk, jeg også. Det dreier seg om et oscilloskop. Et oscilloskop, eller "scope" som det heter på nynorsk, gir i hovedsak muligheten til å se hvordan spenning endrer seg over tid.

Jeg svermet først for et bitte lite håndholt scope (DSO Nano v 1.5) som virket besnærende, men med svært begrenset ytelse. Så skjønte jeg at det fantes nyere versjoner som var litt utilgjengelig (DSO nano hardware 1.6) og som begynte å koste mer penger (DSO v2) eller som koster mye mer og er på beta utviklingsstadiet (DSO Quadro).

Etter litt for mye googling, havnet jeg ofte på EEVblog – The Electronics Engineering Video Blog der ingeniør David L. Jones har mange fengende videoinnlegg over et ellers tørt tema med sin spesille, australsk aksent. Han er for elektronisk ingeniørkunst det samme som Knut Jørgen Røed Ødegaard (Knut Jørgen Røed Ødegaard) er for astronomi. (astronomi må for øvrig aldri forveksles med astrologi).

David på eevblog skryter så uhemmet av et apparat fra Rigol, så man nesten skulle tro at han hadde aksjer i det aktuell foretaket. Jeg tror ikke han har det. Det er det billigste oscilloskopet fra Rigol det dreier seg om; DS1052E. Fakta om dette apparatet finner man f.eks her: DS1000E Series/DS1000E--RIGOL website -- International Det viser seg at dette apparatet er såpass uhørt rimelig, sett i forhold til ytelsen at det er nesten ikke til å tro (US$340 inkl frakt). Og så kan man doble ytelsen tilsvarende et DS1102E som er dobbelt så dyrt, kun ved å endre Firmwaren. Det er ikke verst. Nå har man til og med fikset overgangen for de nyeste apparatene med den seneste Firmware 02.05.02.XX også, takket være deltakerne i forumet på eevblog. Det var bruker, "A Hellene", som 20. april (4 dager siden) kunne presentere løsningen i sitt aller første innlegg på forumet.

For min del tror jeg ikke det vil være avgjørende om scopet har 50 eller 100 MHz båndbredde inn. Det er likevel artig å vite at scopet er dobbelt så mye verdt på papiret hvis man skulle velge å "hacke" det.

Så nå venter jeg bare på at scopet skal ankomme Norge, slik at moroa kan begynne. Egentlig håper jeg å finne ut av hvorfor datanettverket (SeaTalk og NMEA) ombord i min 27 fots seilbåt fra 1982 slutter å virke med en gang autopiloten koples til. Kanskje jeg ved hjelp av mitt nye oscilloskop kan finne feilen? Kanskje jeg ikke kan det fordi jeg valgte et apparat uten "16 channel logic analyzer, mixed test, pattern cursor test and data memory"? Hvem vet? Uanset er jeg temmelig sikker på at det skal bli mye morro.

Jeg kommer tilbake når apparatet er i hende. Jeg håper bl.a. å kunne vise hvordan PPM (Pulse Position Modulation) (FM) signaler ser ut på scopet ved forskjellige utslag. Og hva skjer når man kopler over til PCM? Det er kanskje her "16 channel logic analyzer" osv kommer inn? Og 2.4 GHz systemer må vel være helt umålbare med rimelige oscilloskop? Med andre ord, mange spørsmål og få svar så langt.

Artig om noen vil dele hva slags praktiske ting man kan måle og bruke oscilloskop til , f.eks. med utgangspunkt i RC. Og annet.

Jeg vet bare at jeg gleder meg som en unge

forts. følgar...

[kjel-man]

Heisann!
Høres spennende ut det med å ha et oscilloskop. Spesielt fordi jeg i dag ble tilbudt et fint oscilloskop av litt eldre dato. Det betyr sikkert at det er av den analoge typen med katodestrålerør.

Det jeg håper jeg kan bruke det til, er å finne en feil jeg har på et modellfly. Dette flyet er en Hangar 9 Cessna 182. Det har en OS FT 160 Gemini Twin. Den er utstyrt med FEMA selvstarter som fungerer helt suverent. Flyet har dessuten ombordgløding. Flyet er utstyrt med telemetri, så jeg kan se batterispenning, motortemperatur og turtall.

Problemet er at når jeg kjører selvstarteren, vises et turtall på 5-6000 omdreininger, mens det i virkeligheten ligger på 700 - 800 RPM. De elektriske kretsene for telemetri og selvstarter er fullstendig atskilt. Derfor antar jeg at ledningene til starteren genererer falske signaler som telemetrienheten oppfanger. Jeg har skjermet hele ledningen mellom RPM-sensoren og telemetrienheten uten at det hjalp det minste.

Når jeg nå snart blir den lykkelige eier av et oscilloskop, håper jeg kan bruke det å identifisere støykilden. Men først må jeg lære meg å bruke det.

Spennende å høre hvordan det går med deg.

[nixxon]

Lykke til med feilsøk. Hva slags scope er det du har fått tak i? Jeg har inntrykk av at de som selges på finn.no er omtrent 30 år gamle, uten prober, uten anelse om de virker og selges med alle tenkelige forbehold. Prisen ligger gjerne på i underkant av kr 1000 og oppover. I en slik situasjon var det fristende å kjøpe splitter nytt DSO for under kr 2000,- + evt. toll på kr 500,-. Det eneste jeg lurer på er om 8 bits vertikal oppløsning (256 nivåer) noen gang vil innebære en reell begrensning for meg.

Nå skal jeg hente ned fra loftet mitt Velleman 300-in-1* elektronikk eksperimentsett og leke litt med det før scopet kommer meg i hende. Når scopet ankommer skal det bli enda artigere å måle hist og her på prosjekter mens man vrir på potter og leker enda mere.

*EL3001: Velleman nv
Liste over eksperimenter (konkurrent med identisk sett): http://www.quasarelectronics.com/kit...lab/epl300.pdf

[kesundt]

Denne tråden er plassert under Diverse --> Forskjellig fordi kategoerien var helt treffende i sin alminnelighet.

...Jeg håper bl.a. å kunne vise hvordan PPM (Pulse Position Modulation) (FM) signaler ser ut på scopet ved forskjellige utslag. Og hva skjer når man kopler over til PCM? Det er kanskje her "16 channel logic analyzer" osv kommer inn? Og 2.4 GHz systemer må vel være helt umålbare med rimelige oscilloskop? Med andre ord, mange spørsmål og få svar så langt.

Artig om noen vil dele hva slags praktiske ting man kan måle og bruke oscilloskop til , f.eks. med utgangspunkt i RC. Og annet.

Hei, Et oscilloscope er et av de viktigste instrumentene til en elektronikk-utvikler. Det er "øynene" inn i systemet man jobber med.
- For RC kan du feks bruke det til å feilsøke om pulse bredde modulerte pulser ut fra receiveren er korrekte i tilfeller der du har grunn til å tvile på om en eller flere kanaler ikke fungerer tilfredstillende.
- Du kan bruke det til å sjekke hvor ren spenningsforskyningen er fra en BEC (switch mode) regulator
- Du kan ikke måle 2.4GHz direkte som du korrekt observerte. Til det trenger du et mye dyrere instrument. Radioen sender spread spectrum modulerte signaler så det er meningsløst og måle på dette med et oscilloscope uansett. Det har mer mening å måle det som kommer ut av receiveren (som nevnt tidligere)

For analyse av støy i et system, er det mer vanlig å bruke en frekvensanalysator. Jeg ser fra spec'en til instrumentet du har valgt har en innebygget digital frekvansanlysator (FFT) så den vil komme til nytte når du skal lete etter støy kilder. Umm, men du må nok sette deg inne i en god del avanserte tema (innen matematikk og RF teknikk) for å kunne forstå hva du måler og hva du skal gjøre med det.

Jo, det er en forskjell på 50 eller 100MHz BW når du skal analysere flankene og på pulsene i feks et digitalt system. Men, fra dine kommentarer og spørsmål virker det ikke som du har mye erfaring med dette enda, så du vil helt sikkert ha mye glede av 50MHz BW for nå.

En logikk analysator er noe helt annet, en et oscilloscope. Her vil instrumentet konvertere pulsene som måles til rene positive og negative (binære "enere" og "nuller") pulser avhengig av hvordan du har satt opp analysatoren. Mao en positiv pulse kan være alt over 1,5Volt og en negativ puls kan være alt under 0,5V, feks.

Det som er svært viktig i et oscillascope er triggeren. Hvilke kriterterier skal starte et sveip (innsamling av data). Fra spec'en virker det som instrumentet er svært godt rustet innen trigger valg. Så du blir nok fornøyd.

Probene er en viktig komponent. Pass på maks spenningsbegrensningen (tror det var 400V pk-pk)

Med et oscilloscope kan du også måle strøm og effekt.
Dette gjør man med å sette inn en liten, men godt definert resistive(!) motstand i kretsløpet. Du bruker proben til å måle spenningsfallet over mostanden. Resten er enkel matematikk, fra ohms lov.

Enjoy/
Knut E. Sundt

[kjel-man]

Det er gratis

Osilloskopet jeg får er gratis. Det er fra svogeren min som er pensjonert elektronikkingeniør.
Nærmere hva det er vet jeg ikke enda.

[Quadrocopter]

Som nevnt i en tidligere tråd så har jeg forløperen til scopet ditt 1042CD og jeg er 100% sikker på at du kommer til å bli fornøyd med det nye scopet.

Det er tre instrumenter som er viktige og som du trenger for å få gjort saker og ting innen elektronikken - et godt Oscilloskop, Multimeter og Powersupply - nå er du godt i gang!

En ting du kommer til å elske er at scopet ditt er digitalt og dermed det vi kaller et storagescop, dette betyr at det lagrer mer informasjon enn det du ser på selve bilde, dermed kan du "fryse" bildet manuelt eller v.h.a. en trigger.
Siden det i mange situasjoner er vanskelig å trigge akkurat der du ønsker kan du nå bla deg tilbake i tid (hvor lenge er avhengig av hvordan du har satt opp scopet) å gå igjennom hele pulsinformasjonen til du finner det punktet du ønsker å studere mer nøye.
Du kan også bruke "delayed sweep" funksjonen på denne lagede informasjonen for å gå i detaljer i ett vindu mens du ser hele pulsinformasjonen i ett annet (den nest siste bildet under)

Scopet har også noen avansert måle / utregningsfunksjoner hvor du kan sette av punkter på skjermen og scopet regner automatisk ut frekvens, tid, spenning etc.

Du kan også koble det til PC'en og se bildet / styre scopet fra denne.

Grunnen til at jeg valgte DC utgaven er at mye av det jeg jobber med/måler på er MCU'er og diverse timing problemer - da er det greit å kunne se alle 8 / 16 bit'ene på adresse / data bussen samtidig, men i de fleste tilfeller greier du deg i lange baner med 2 kanaler.

Legger ved noen bilder jeg gjorde for en RCGroup tråd hvor vi diskuterte qudrocopter timing og rekkefølge på pulser ut i fra mottakere





I det øverste bilde bruke jeg logikk analysatoren men for virkelig å gå inn i detaljer koblet jeg til den analoge inngangen i bilde under

[nixxon]

Hei, Et oscilloscope er et av de viktigste instrumentene til en elektronikk-utvikler. Det er "øynene" inn i systemet man jobber med.
- For RC kan du feks bruke det til å feilsøke om pulse bredde modulerte pulser ut fra receiveren er korrekte i tilfeller der du har grunn til å tvile på om en eller flere kanaler ikke fungerer tilfredstillende.
- Du kan bruke det til å sjekke hvor ren spenningsforskyningen er fra en BEC (switch mode) regulator
- Du kan ikke måle 2.4GHz direkte som du korrekt observerte. Til det trenger du et mye dyrere instrument. Radioen sender spread spectrum modulerte signaler så det er meningsløst og måle på dette med et oscilloscope uansett. Det har mer mening å måle det som kommer ut av receiveren (som nevnt tidligere)

Jeg tror jeg skjønner. Signalet fra mottaker til en servo burde dessuten se likt ut uavhengig av protokoll for radiooverføring mellom sender og mottaker (PPM/PCM/FASST). En skal kunne anta det, i og med at samme servo kan brukes opp mot alle systemene. Jeg har sett for meg å se på og måle pulsbredden på signalet fra mottaker til servo når det varierer mellom 1,25 nS og 1,75 med nøytral stilling lik 1,50 nS.

Det går kanskje an å måle radiosignalet direkte fra 35 MHz-radioen min også (f.eks. via en "mottakerantenne" bestående av coaxkabel m/ BNC-plugg inn i scopet), i og med at min radio opererer på 35 MHz-båndet og godt innenfor scopets båndbredde.

For analyse av støy i et system, er det mer vanlig å bruke en frekvensanalysator. Jeg ser fra spec'en til instrumentet du har valgt har en innebygget digital frekvansanlysator (FFT) så den vil komme til nytte når du skal lete etter støy kilder. Umm, men du må nok sette deg inne i en god del avanserte tema (innen matematikk og RF teknikk) for å kunne forstå hva du måler og hva du skal gjøre med det.

Jo, det er en forskjell på 50 eller 100MHz BW når du skal analysere flankene og på pulsene i feks et digitalt system. Men, fra dine kommentarer og spørsmål virker det ikke som du har mye erfaring med dette enda, så du vil helt sikkert ha mye glede av 50MHz BW for nå.

En logikk analysator er noe helt annet, en et oscilloscope. Her vil instrumentet konvertere pulsene som måles til rene positive og negative (binære "enere" og "nuller") pulser avhengig av hvordan du har satt opp analysatoren. Mao en positiv pulse kan være alt over 1,5Volt og en negativ puls kan være alt under 0,5V, feks.

Jeg tror igjen at jeg skjønner noe. Man definerer hvilken spenning som utgjør logisk 0 og 1 i den aktuelle protokollen man måler, og så viser scopet signalet binært. Da slipper man å vurdere den spesifikke spenningen, men bare konstatere når man har å gjøre med en 0 og når man har å gjøre med en 1. Med samtidig analyse av flere signaler på Tx og Rx får man vel et innblikk i den faktiske kommunikasjon mellom enheter på en tidslinje. Jeg trenger neppe denne funksjonen for å sjekke hvorfor min autopilot ødelegger SeaTalk-nettverket i båten når autopiloten koples til nettverket.

Det som er svært viktig i et oscillascope er triggeren. Hvilke kriterterier skal starte et sveip (innsamling av data). Fra spec'en virker det som instrumentet er svært godt rustet innen trigger valg. Så du blir nok fornøyd.

Probene er en viktig komponent. Pass på maks spenningsbegrensningen (tror det var 400V pk-pk)

Det står i manualen at:

"WARNING IEC Measurement Category I. The input terminals may be connected to circuit terminal in IEC Category I installations for voltages up to 300 VAC. To avoid the danger of electric shock, do not connect the inputs to circuit’s voltages above 300 VAC. Transient overvoltage is also present on circuits that are isolated from mains. The DS1000E, DS1000D series Digital Oscilloscopes is designed to safely withstand occasional transient overvoltage up to 1000Vpk. Do not use this equipment to measure circuits where transient overvoltage could exceed this level".

Inntil videre skal jeg kun benytte apparatet for å måle kretser som drives av batterier. På sikt vil jeg forsøke å finne ut om det går an å måle på strømnettet (230 VAC), enten direkte eller indirekte via isolert trafo (enten Scope uten jord (farlig) eller indirekte nettspenning til det som måles). Her kan det visst være en fordel med batteridrevne ("floating") scopes, ala DSO Nano eller andre fra f.eks. Velleman? Noen av disse takler dog max 70 volt Pk-Pk.

Med et oscilloscope kan du også måle strøm og effekt.
Dette gjør man med å sette inn en liten, men godt definert resistive(!) motstand i kretsløpet. Du bruker proben til å måle spenningsfallet over mostanden. Resten er enkel matematikk, fra ohms lov.

Håper det går an å måle spenningen som genereres i kjeften på mitt tangamperemeter på en eller annen måte. Hvis ikke burde det vel gå an å vikle en isolert leder x ganger rundt en isolert, strømførende kabel og måle spenningen som produseres i viklingen og derved se hvor mye strøm (A) som går gjennom kabelen over tid.

Takk for mange fine tips og innspill!

Dette er blir morro!

nixxon

[Quadrocopter]

RIGOL:
Å "overklokke" scopet opp til 100MHz hadde jeg ikke tenkt på en gang - jeg er sikker på at det meste (om ikke alt) du kommer til å bruke scopet til vil ligge godt under 50MHz!
Jeg har et skammelig dyrt HP 300MHz scop som står å støver ned - har ikke brukt det siden jeg fikk 1042CD'en.
En annen ulempe med å skru det opp til 100MHz er at du halverer tiden du kan sample i bufferet og dermed vil du miste noe av gleden med "storage" funksjonen

Det er ingen problemer med å måle på 220V utstyr - gjør det omtrent ukentlig - jo, det er et problem - scopet er normalt jordet igjennom 220V nettkabelen, dette betyr at jordingspunktet på proben også har jord potensial og ikke må komme bort i noen av det som fører 220V - du kan komme rundt dette ved å fjerne jord i fra nettkabelen.


DSO:
At DSO Quadro ikke greier med enn 70V inn er egentlig ikke noe problem - skal du måle vanlig lavfrekvens så lager du en enkel motstands basert spenningsdeler på inngangen av proben.
Rundt 17 mai så skal jeg poste noen bilder å tester av DSO Quadro'en

[tronde]

På sikt vil jeg forsøke å finne ut om det går an å måle på strømnettet (230 VAC), enten direkte eller indirekte via isolert trafo (enten Scope uten jord (farlig) eller indirekte nettspenning til det som måles). Her kan det visst være en fordel med batteridrevne ("floating") scopes, ala DSO Nano eller andre fra f.eks. Velleman? Noen av disse takler dog max 70 volt Pk-Pk.

Det er i seg selv ikke farlig å kople bort sikkerehtsjord på scopet. Det som er farlig, er at du sitter med en nettfase i hånda hvis du ikke bruker skilletrafo når du måler på noe som ikke er galvanisk skilt fra nettet.

God praksis tilsier at scopet merkes tydelig med "sikkerhets jord frakoplet" hvis du velger å kople bort jord.

Du kan/vil også få en ubehagelig overraskelse eller to hvis du ikke er 100% klar i hodet når du bruker scopet. Siden alle jordtilkoplingene er koplet sammen, er det farlig lett å kortslutte måleobjektet gjennom probenes jordledninger. Det er destruktivt enten det er på lysnettet, eller bare noe batteridrevet.

[joo]

Bruker ikke scope mye i denne hobbyen. Men mye på jobben.
Testa en del på spenninger under last på ymse BECer, og da fant jeg mye suspekt på scopet. Et bilde, tatt med kamera på et gammelt analogt scope. Burde nok lånt et scope med lagring på jobben istf, men man ser det man vil med gamle scope også:



Var også mye lurv i spektret, brukte spektrumanalyzer under ESC og BEC-test og der var støy fra de fleste fabrikatene. Spesielt CC som lagde mye rundt 45MHz tror jeg det var. Ikke rart man fikk trøbbel med diverse ting på FM-bandene folk flyr med.

[tyor]

Kjekt med scope. Brukte det mye da jeg gikk på elektonikk ingerøren. Har også brukt det mye hjemme i forbindelse med att jeg har en annen hobby som består av bygging av forsterkere og audio utstyr. Spesielt rørforsterkere. Har også brukt skope program og FFT-program på pc`n som har fungert greit. bruker da mic inngangen på pc. må da være veldig nøye med at enten det man måler på eller pc`n ikke er jordet i stikkkontakta. er begge jordet så kan den berømte røyken komme ut av pc`n.

[nixxon]

Rundt 17 mai så skal jeg poste noen bilder å tester av DSO Quadro'en

Så du fikk tak i ett av de få beta eksemplarene som var tilgjengelig i første batch for en stund siden? Med ditt nick, skulle det forresten bare mangle

Det kan virke som om endelig firmware er forventet klar 15. mai. Du har 2 dager på deg til 17. mai da.

Ser forresten at jeg begynte å skrive DSO Quadro, mens det egentlig heter DSO Quad

[Quadrocopter]

Så du fikk tak i ett av de få beta eksemplarene som var tilgjengelig i første batch for en stund siden? Med ditt nick, skulle det forresten bare mangle
Det kan virke som om endelig firmware er forventet klar 15. mai. Du har 2 dager på deg til 17. mai da.

Nei - jeg trenger ikke nytt scop men en kompis av meg har sikret seg et eksemplar - han er en open-source freak så jeg må få testet det før han setter i gang med å legge inn ny FW

Ser forresten at jeg begynte å skrive DSO Quadro, mens det egentlig heter DSO Quad

Ja og resten av beite følger bjellekua

[nixxon]

RIGOL:
En annen ulempe med å skru det opp til 100MHz er at du halverer tiden du kan sample i bufferet og dermed vil du miste noe av gleden med "storage" funksjonen

Er du sikker på dette? Følger dette av specs* eller generell virkemåte for DSO'er? Uten at jeg har særlig peil på dette så ser jeg for meg at den vertikale oppløsningen er den samme (8 bits / 256 punkter) uansett båndbredde? Det blir vel ikke flere punkter vertikalt (eller større mengde grafikkdata/sek) når båndbredden øker? Med 1 Mpts ser jeg egentlig for meg at man får en graf som er 256 pixler høy og 3906 pixler (måletidspunkter) bred. (256 x 3906 = ca 1.000.000 = 1Mpts. Eller har jeg mistforstått hvordan minnet brukes?

*Specs: DS1052E og DS1102E

Hvis man forstørrer bildet av DS1052E så står det faktisk 100MHz, akkurat som på bildet av DS1102E?!

For øvrig begynner DSO Quad å se temmelig stilig ut og med mye bedre specs enn DSO Nano.

[Quadrocopter]

Du har rett i det - ser at de ikke har endret capture rate eller long memory for de to modellene, dermed skulle de være like (samme boks - forskjellig firmware - det er slik man tjener penger )