Oscyloskop w pracowni robotyka [3/3]

Wiesz już dlaczego potrzebujesz oscyloskopu, znasz i rozumiesz potrzebne Ci parametry. Pora rozejrzeć się wreszcie po sklepach i podjąć decyzję! Zanim to jednak nastąpi, zapraszam na ostatni odcinek tego krótkiego cyklu. Tym razem omówię krótko rodzaje oscyloskopów, ich zalety i wady oraz udzielę kilku przydatnych wskazówek.

Jaki oscyloskop wybrać?

Jak pewnie wiesz, oscyloskopy dzielimy na dwie podstawowe grupy: analogowe i cyfrowe.

Oba są w stanie „zrobić robotę”, ale analogowe bardzo szybko są dzisiaj wypierane z rynku przez wersje cyfrowe. To korzystne zjawisko, bo dzięki temu można je dostać tanio na znanym portalu aukcyjnym i dlatego jest to interesująca pozycja dla początkujących.

Oscyloskop analogowy

Ogólnymi parametrami często przerastają urządzenia cyfrowe w wyższej cenie, ale mają kilka podstawowych wad, które wpływają znacząco na komfort i dostępne opcje pomiarów. Chodzi mi tu przede wszystkim o możliwości dowolnego powiększania/przesuwania/oddalania i mierzenia kursorami raz „złapanego” przebiegu – zakładając, że dany model w ogóle umożliwia obserwowanie przebiegu nieokresowego, czyli niepowtarzającego się cyklicznie. Jeśli masz zamiar przyjrzeć się np. jak wygląda komunikacja po UART, to upewnij się, że dany model oscyloskopu da Ci taką możliwość (większość analogowych pewnie nie). Przed zakupem upewnij się też, że lampa świeci jasno i że sprzęt nie jest jakoś drastycznie rozkalibrowany. Ważne jest, żeby miał co najmniej 2 kanały, sprawne sondy i przynajmniej 30 MHz-owe pasmo przenoszenia. Myślę, że dobry używany oscyloskop analogowy można dziś dostać już za ok. 400-600 zł. Nie będzie pachnieć nowością, a półkę pod nim będziesz musiał dodatkowo wzmacniać grubymi wspornikami, ale przynajmniej poradzisz sobie z większością elektronicznych problemów, które spotkasz na początku swojej drogi. Firmy uznawane za dobre to Tektronix, HP, Agilent, Hameg…. Ludzie często zachwalają też sprzęt radziecki, ale trzeba wziąć poprawkę na opisy na panelu zapisane cyrylicą. Na plus można zaliczyć tworzenie ciekawego klimatu w laboratorium 🙂

Oscyloskop cyfrowy

Najbardziej podstawowy nowy oscyloskop cyfrowy to wydatek rzędu 900-1200 zł. Używane trafiają się na Allegro coraz częściej, więc warto regularnie się rozglądać, bo można trafić na niezłą okazję. Jest też dużo chińskich firm, które ze sobą rywalizują w tym sektorze cenowym – Rigol, Hantek, Gratten (wiem, ciekawa nazwa :)), Siglent, Atten itp. – każda marka ma swoich zwolenników i przeciwników, w każdym przypadku trafi się ktoś, kto zachwala sprzęt pod niebiosa (np. że od X lat nie miał żadnych problemów) oraz ktoś, kto napisze, że sprzęt jest beznadziejny i najlepiej jest kupić Agilenta za 8000 zł… Cóż, zawsze lepiej jest mieć sprzęt za 8000 zł niż za 1000, ale bądźmy poważni – chodzi nam o sprzęt dla amatora-hobbysty, a nie o wyposażenie profesjonalnego warsztatu, gdzie zakup po jakimś czasie się zwróci. Z resztą równie dobrze można powiedzieć, że za 8000 zł dostaniemy chłam i dopiero od 15 000 zł „maszyna gwizda”.

Jeśli myślisz o zakupie takiego wynalazku, to radzę Ci być bardzo ostrożnym. Na rynku pełno jest tzw. scamu. Jako przykład podam pewien stary wpis na blogu backtrack.pl, który mnie skutecznie odwiódł od rozważania zakupu tego typu wynalazku. Wpis wyjaśnia, co znajdziemy w zgrabnym pudełeczku takiego ustrojstwa. A oto mały spoiler:

„Oscyloskop” USB w stylu „janusz biznesu”

Dzisiaj ceny i możliwości wykonania własnego PCB pozwoliły takiej radosnej twórczości ewoluować, ale w przeważającej większości są to nadal mniej lub bardziej rozbudowane karty dźwiękowe USB. Pomijając parametry tego typu rozwiązań, równie dobrze możecie zrobić przystawkę do własnej karty dźwiękowej, którą pewnie macie wbudowaną w swój komputer praktycznie za darmo lub korzystając z zestawu za 17 złotych – dla pozostałych 300 zł można znaleźć lepsze zastosowanie, jak np. puszczanie banknotowych samolotów z balkonu lub zakup 2-miesięcznego zapasu ulubionego napoju.

A oscyloskopy przenośne?

Z mojego punktu widzenia są to bardzo pożyteczne urządzenia i na pewno warto rozważyć ich zakup… ale nie na początku swojej przygody, zwłaszcza jako oscyloskop „główny”. Jeśli masz mało miejsca na biurku, to już lepiej zainwestuj w profesjonalny oscyloskop USB – zwykle mają lepsze parametry od cyfrowych oscyloskopów z wyświetlaczem w tej samej cenie, a już na pewno lepsze od wszelkich oscyloskopów przenośnych. Niestety, do obsługi takiego urządzenia potrzebujesz oczywiście odpowiedniego komputera – zwróć uwagę na minimalne wymagania systemowe i programowe, zwłaszcza jeśli korzystasz z najnowszego lub „nietypowego” systemu operacyjnego.

Co ja bym wybrał?

Kilka lat temu zdecydowałem się na cyfrowy Rigol DS1052E z pasmem przenoszenia 50 MHz i 500MSa/s dla każdego z 2 kanałów (lub 1GSa/s dla 1 kanału). Wybór spowodowany był przede wszystkim pewnym „hackiem” rozpowszechnionym w Internecie. Rigol wypuścił wersje 50 MHz i 100 MHz tego oscyloskopu. Co ciekawe, wersje te miały identyczną elektronikę, a różniły się jedynie wgranym oprogramowaniem – dzięki temu istniała możliwość pełnego „upgrade’u” oscyloskopu 50 MHz do wersji 100 MHz, a cała operacja sprowadzała się praktycznie tylko do uruchomienia specjalnego pliku z pendrajwa wetkniętego w oscyloskop. 100 MHz w cenie 50 MHz – tyle mnie przekonało. Z perspektywy czasu uważam ten zakup za bardzo udany, chociaż wcale nie z powodu wymienionego powyżej. Oscyloskop stoi do dzisiaj w moim warsztacie, jest regularnie używany, wszystko w nim działa i właściwie nie mam na co narzekać. Jeśli miałbym się czegoś czepiać, to może jakości dołączonych sond – warto z czasem zamienić je na coś lepszego, chociaż na początku są ok. Wydaje mi się też, że wentylator stał się znacznie głośniejszy. Nie jest to dokuczliwy hałas, ale zdecydowanie zauważalny. Żółknące/szarzejące z czasem pokrętła/przyciski można łatwo odświeżyć przemywając je odkażającym gazikiem dostępnym w aptekach – ważne, żeby miał w składzie tylko alkohol izopropylowy (izopropanol).
Na studiach zdarzało mi się korzystać w projektach z oscylogramów zgranych na nośnik USB – jest to wygodne i załączone do dokumentacji dla nauczyciela lub klienta wygląda moim zdaniem profesjonalniej od zdjęcia ekranu oscyloskopu analogowego. Miałem też na stancji bardzo mały pokój oraz chciałem mieć możliwość łatwego przewożenia urządzenia, dlatego nie bez znaczenia były dla mnie wymiary oraz fakt, że posiadał wyświetlacz i nie musiałem tachać dodatkowo laptopa.
Dzisiaj większość warunków się zmieniła, ale jedyne co bym zmienił, to ilość kanałów. Do badania komunikacji używam analizatora stanów logicznych, ale wykrywa on tylko stan „0” lub „1” – nie widać np. tzw. dzwonienia spowodowanego niedopasowaniem impedancyjnym przewodów, a zdarzyło mi się, że podobne zjawisko sporo namieszało w moim układzie… Mowa jednak o interfejsach działających z prędkością większą niż 0.5 Mbps, więc raczej mało popularnych w hobbistycznych zastosowaniach i nie trzeba się tym przejmować – tani analizator logiczny „Saleae” można dostać na Allegro za mniej niż 50 zł (z czasem okaże się niemniej pomocny niż oscyloskop!) i sprawdzi się całkiem dobrze.

Mam nadzieję, że pomogłem Wam w podjęciu decyzji. A nawet jeśli nie zdecydowaliście się na zakup oscyloskopu po lekturze tej krótkiej serii, to być może taka myśl zakiełkowała w Waszych umysłach i z czasem urośnie – w miarę postępów w rozwijaniu swojego hobby. Tak czy siak – powodzenia!