تکنولوژی ثابت نمی ماند و همگام شدن با آنها همیشه آسان نیست. موارد جدیدی وجود دارد که می خواهم با جزئیات بیشتر آنها را درک کنم. این امر به ویژه در مورد انواع طراحان الکترونیکی صدق می کند و به شما امکان می دهد تقریباً هر دستگاه ساده ای را مرحله به مرحله مونتاژ کنید. اکنون آنها شامل بردهای آردوینو با کلون‌هایشان و رایانه‌های ریزپردازنده چینی و راه‌حل‌های آماده‌ای هستند که قبلاً با نرم‌افزار موجود در آن عرضه می‌شوند.
با این حال، برای کار با همه طیف وسیعی از محصولات جدید جالب بالا و همچنین برای تعمیر تجهیزات دیجیتال، یک ابزار گران قیمت با دقت بالا مورد نیاز است. در میان چنین تجهیزاتی یک اسیلوسکوپ است که به شما امکان می دهد قرائت فرکانس را بخوانید و تشخیص را انجام دهید. اغلب، هزینه آن بسیار بالا است و آزمایشگران تازه کار نمی توانند چنین خرید گران قیمتی را بپردازند. در اینجا یک راه حل به کمک می آید که تقریباً بلافاصله پس از ظهور تبلت ها در سیستم اندروید در بسیاری از انجمن های رادیویی آماتور ظاهر شد. ماهیت آن این است که یک اسیلوسکوپ از یک تبلت با حداقل هزینه بسازید، بدون اینکه چیزی به شما اضافه کندگجت بدون تغییر یا اصلاح، و همچنین از بین بردن خطر آسیب.
اسیلوسکوپ چیست
اسیلوسکوپ - به عنوان وسیله ای برای اندازه گیری و ردیابی نوسانات فرکانس در یک شبکه الکتریکی - از اواسط قرن گذشته شناخته شده است. تمامی آزمایشگاه‌های آموزشی و حرفه‌ای مجهز به این دستگاه‌ها می‌باشند، زیرا تنها با کمک آن می‌توان برخی از خرابی‌ها را تشخیص داد و یا تجهیزات را تنظیم کرد. این می تواند اطلاعات را هم روی صفحه نمایش و هم روی نوار کاغذی نمایش دهد. خوانش ها به شما امکان می دهد شکل سیگنال را ببینید، فرکانس و شدت آن را محاسبه کنید و در نتیجه منبع وقوع آن را تعیین کنید. اسیلوسکوپ های مدرن به شما امکان می دهند نمودارهای فرکانس رنگی سه بعدی را ترسیم کنید. امروز ما بر روی یک نسخه ساده از یک اسیلوسکوپ دو کاناله استاندارد تمرکز خواهیم کرد و آن را با استفاده از پیشوند یک گوشی هوشمند یا تبلت و نرم افزار مربوطه اجرا خواهیم کرد.
ساده ترین راه برای ایجاد اسیلوسکوپ جیبی
اگر فرکانس اندازه گیری شده در محدوده فرکانس های قابل شنیدن برای گوش انسان است و سطح سیگنال از سطح میکروفون استاندارد تجاوز نمی کند، می توانید با دستان خود یک اسیلوسکوپ را از تبلت اندرویدی بدون هیچ گونه اضافی مونتاژ کنید. ماژول ها برای انجام این کار، کافی است هر هدستی را که باید دارای میکروفون باشد، جدا کنید. اگر هدست مناسبی وجود ندارد، باید یک فیش صوتی 3.5 میلی متری با چهار پین خریداری کنید. قبل از لحیم کاری پروب ها، پین اوت کانکتور خود را بررسی کنیدابزار، زیرا دو نوع از آنها وجود دارد. پروب ها باید به پین های مربوط به اتصال میکروفون دستگاه شما متصل شوند.
بعد باید نرم افزاری را از "Market" دانلود کنید که بتواند فرکانس ورودی میکروفون را اندازه گیری کند و بر اساس سیگنال دریافتی نموداری رسم کند. تعداد زیادی از این گزینه ها وجود دارد. بنابراین، در صورت تمایل، گزینه های زیادی برای انتخاب وجود خواهد داشت. همانطور که قبلا ذکر شد، هیچ تغییری در تبلت مورد نیاز نیست. اسیلوسکوپ به محض کالیبره شدن برنامه آماده خواهد شد.
مزایا و معایب طرح فوق
مزایای چنین راه حلی را قطعا می توان به سادگی و هزینه کم مونتاژ نسبت داد. یک هدست قدیمی یا یک جک جدید تقریباً هیچ هزینه ای ندارد و فقط چند دقیقه طول می کشد.
اما این طرح دارای تعدادی اشکالات مهم است، به عنوان مثال:
- محدوده کوچکی از فرکانس های اندازه گیری شده (بسته به کیفیت مسیر صوتی ابزار، از 30 هرتز تا 15 کیلوهرتز متغیر است).
- عدم محافظت برای تبلت یا تلفن هوشمند خود (اگر به طور تصادفی پروب ها را به بخش هایی از مدار با ولتاژ بالا وصل کنید، در بهترین حالت می توانید تراشه ای که وظیفه پردازش سیگنال صوتی را در ابزار شما دارد را بسوزانید و در بدترین حالت، گوشی هوشمند یا تبلت خود را به طور کامل غیرفعال کنید).
- در دستگاه های بسیار ارزان، خطای قابل توجهی در اندازه گیری سیگنال وجود دارد که به 10-15 درصد می رسد. برای تجهیزات تنظیم دقیق، چنین رقمی مجاز نیست.
اجرای حفاظت، محافظت از سیگنال و کاهش خطا
برای سفارشبه منظور محافظت نسبی از دستگاه خود در برابر خرابی احتمالی و همچنین تثبیت سیگنال و گسترش دامنه ولتاژ ورودی، می توانید از یک مدار اسیلوسکوپ ساده برای تبلت استفاده کنید که برای مدت طولانی برای مونتاژ دستگاه های رایانه ای با موفقیت استفاده شده است. زمان. از قطعات ارزان قیمت از جمله دیودهای زنر KS119A و دو مقاومت 10 و 100 کیلو اهم استفاده می کند. دیودهای زنر و مقاومت اول به صورت موازی به هم متصل می شوند و مقاومت دوم قوی تر در ورودی مدار استفاده می شود تا حداکثر محدوده ولتاژ ممکن را گسترش دهد. در نتیجه، مقدار زیادی تداخل از بین می رود و ولتاژ به 12 ولت افزایش می یابد.
البته باید در نظر داشت که اسیلوسکوپ تبلت در درجه اول با پالس صدا کار می کند. بنابراین، ارزش مراقبت از محافظت با کیفیت بالا از خود مدار و پروب ها را دارد. در صورت تمایل، دستورالعمل های دقیق برای مونتاژ این مدار را می توان در یکی از انجمن های موضوعی یافت.
نرم افزار
برای کار با چنین طرحی، به برنامه ای نیاز دارید که بتواند نمودارها را بر اساس سیگنال صوتی دریافتی ترسیم کند. پیدا کردن آن در "بازار" آسان است، گزینه های زیادی وجود دارد. تقریباً همه آنها شامل کالیبراسیون اضافی هستند، بنابراین می توانید به بالاترین دقت ممکن دست پیدا کنید و یک اسیلوسکوپ حرفه ای از یک تبلت بسازید. در غیر این صورت، این برنامه ها اساساً همان کار را انجام می دهند، بنابراین انتخاب نهایی به عملکرد مورد نیاز و سهولت استفاده بستگی دارد.
خانگیست تاپ باکس با ماژول بلوتوث
در صورت نیاز به محدوده فرکانس وسیع تری، گزینه فوق محدود نخواهد بود. در اینجا یک گزینه جدید به نجات می رسد - یک ابزار جداگانه، که یک جعبه تنظیم با یک مبدل آنالوگ به دیجیتال است که انتقال سیگنال را به شکل دیجیتال فراهم می کند. در این حالت، مسیر صوتی گوشی هوشمند یا تبلت دیگر درگیر نیست، به این معنی که می توان به دقت اندازه گیری بالاتری دست یافت. در واقع، در این مرحله آنها فقط یک نمایشگر قابل حمل هستند و تمام اطلاعات توسط یک دستگاه جداگانه جمع آوری می شود.
می توانید خودتان اسیلوسکوپ را از تبلت اندرویدی با ماژول بی سیم مونتاژ کنید. مثالی در شبکه وجود دارد که دستگاه مشابهی در سال 2010 با استفاده از مبدل آنالوگ به دیجیتال دو کاناله ایجاد شده بر اساس میکروکنترلر PIC33FJ16GS504 اجرا شد و ماژول بلوتوث LMX9838 به عنوان فرستنده سیگنال عمل کرد. معلوم شد که این دستگاه کاملاً کاربردی است، اما مونتاژ آن دشوار است، بنابراین ساخت آن برای مبتدیان غیرممکن خواهد بود. اما، اگر بخواهید، پیدا کردن پروژه مشابه در همان انجمن های رادیویی آماتور مشکلی نیست.
گزینه های آماده برای ستاپ باکس با بلوتوث
مهندسان در خواب نیستند و علاوه بر صنایع دستی، ست تاپ باکس های بیشتری در فروشگاه ها ظاهر می شوند که عملکرد اسیلوسکوپ را انجام می دهند و سیگنال را از طریق بلوتوث به تلفن هوشمند یا تبلت منتقل می کنند. اسیلوسکوپ متصل به تبلتی که از طریق بلوتوث متصل است، اغلب موارد اصلی زیر را داردمشخصات:
- محدودیت فرکانس اندازه‌گیری شده: 1MHz.
- ولتاژ پروب: تا 10 ولت.
- برد: حدود 10 متر.
این ویژگی‌ها برای مصارف خانگی کاملاً کافی است، و با این حال در فعالیت‌های حرفه‌ای، گاهی اوقات مواردی پیش می‌آید که این محدوده به شدت کم است، و پیاده‌سازی یک بزرگ‌تر با پروتکل بلوتوث کند غیرواقعی است. راه نجات در این شرایط چیست؟
STBهای Wi-Fi
این گزینه انتقال داده به طور قابل توجهی قابلیت های دستگاه اندازه گیری را گسترش می دهد. اکنون بازار اسیلوسکوپ ها با این نوع تبادل اطلاعات بین ست تاپ باکس و تبلت به دلیل تقاضای آن در حال افزایش است. چنین اسیلوسکوپ‌هایی تقریباً به خوبی اسیلوسکوپهای حرفه‌ای هستند، زیرا بدون تأخیر اطلاعات اندازه‌گیری شده را به تبلت منتقل می‌کنند که بلافاصله آن را به صورت نمودار روی صفحه نمایش می‌دهد.
مدیریت از طریق منوهای ساده و بصری است که عناصر تنظیم دستگاه های آزمایشگاهی معمولی را تکرار می کند. علاوه بر این، چنین تجهیزاتی به شما امکان می دهد هر آنچه را که روی صفحه اتفاق می افتد ضبط یا پخش کنید، که اگر نیاز به مشاوره از یک استاد باتجربه تری در جای دیگری دارید، می تواند ابزاری ضروری باشد.
ویژگی های اسیلوسکوپ تعمیر تبلت به صورت ست تاپ باکس با اتصال وای فای نسبت به نسخه های قبلی چندین برابر رشد می کند. چنین اسیلوسکوپ هایی دارای محدوده اندازه گیری تا 50 مگاهرتز هستند، در حالی که می توان آنها را تغییر داد.از طریق آداپتورهای مختلف اغلب، آنها به باتری هایی برای منبع تغذیه مستقل مجهز می شوند تا محل کار را تا حد امکان از سیم های غیر ضروری تخلیه کنند.
نسخه های خانگی پیوست های اسیلوسکوپ مدرن
البته، موجی از ایده های مختلف در انجمن ها وجود دارد که با کمک آنها علاقه مندان در تلاش هستند تا رویای قدیمی خود را تحقق بخشند - مونتاژ مستقل اسیلوسکوپ از تبلت اندرویدی با کانال Wi-Fi. برخی از مدل ها موفق هستند، برخی دیگر موفق نیستند. در اینجا باقی مانده است که تصمیم بگیرید شانس خود را نیز امتحان کنید و با مونتاژ دستگاه خودتان چند دلار پس انداز کنید یا نسخه آماده آن را خریداری کنید. اگر به توانایی های خود اطمینان ندارید، پس بهتر است ریسک نکنید تا بعداً از سرمایه های هدر رفته پشیمان نشوید.
در غیر این صورت، به یکی از جوامع رادیویی ham خوش آمدید، جایی که می توانید مشاوره خوبی دریافت کنید. شاید بعداً، طبق طرح شما باشد که مبتدیان اولین اسیلوسکوپ خود را در زندگی خود جمع کنند.
نرم افزار ست تاپ باکس
اغلب همراه با اسیلوسکوپ های خریداری شده، ست تاپ باکس ها یک دیسک به همراه برنامه ای دارند که می توانید آن را روی تبلت یا گوشی هوشمند خود نصب کنید. اگر چنین دیسکی در کیت وجود ندارد، دستورالعمل های دستگاه را به دقت مطالعه کنید - به احتمال زیاد، نام برنامه های سازگار با جعبه تنظیم و در فروشگاه برنامه قرار دارد.
همچنین، برخی از این دستگاه ها نه تنها می توانند با آنها کار کننددستگاه‌هایی که سیستم‌عامل «اندروید» را اجرا می‌کنند، اما همچنین با دستگاه‌های «اپل» گران‌تر. در این صورت، برنامه قطعاً در AppStore خواهد بود، زیرا گزینه دیگری برای نصب وجود ندارد. پس از ساختن یک اسیلوسکوپ از تبلت، فراموش نکنید که دقت قرائت ها را بررسی کنید و در صورت لزوم دستگاه را کالیبره کنید.
اسیلوسکوپهای USB
اگر دستگاه قابل حملی مانند تبلت ندارید، اما لپ تاپ یا رایانه دارید، نگران نباشید. آنها همچنین ابزارهای اندازه گیری عالی می سازند. ساده‌ترین گزینه اتصال پروب‌ها به ورودی میکروفون کامپیوتر به همان روشی است که در ابتدای مقاله توضیح داده شد.
اما، با توجه به محدودیت های آن، این گزینه برای همه مناسب نیست. در این حالت می توان از یک اسیلوسکوپ USB استفاده کرد که عملکردی مشابه یک ست تاپ باکس با انتقال سیگنال از طریق Wi-Fi را ارائه می دهد. شایان ذکر است که چنین دستگاه هایی گاهی اوقات با برخی از تبلت هایی کار می کنند که از فناوری اتصال دستگاه های OTG خارجی پشتیبانی می کنند. البته آنها سعی می کنند به تنهایی یک اسیلوسکوپ USB بسازند و کاملاً موفق هستند. حداقل، تعداد زیادی از موضوعات در انجمن ها به این هنر اختصاص داده شده است.
