Вход на сайт

Зарегистрировавшись на сайте Вы сможете добавлять свои материалы






Осциллограф из компьютера самодельный


Как переделать монитор ПК или планшет в осциллограф: схемы и программы

Автор Aluarius На чтение 7 мин. Просмотров 1.1k. Опубликовано

Осциллограф – это не только медицинский прибор, но также и полезное устройство, незаменимое при настройке аудиоаппаратуры и ремонте техники. Приобретать его отдельно достаточно накладно, даже самые дешёвые модели могут стать неприятной неожиданной статьёй расходов. Лучший выход – сделать виртуальный осциллограф из своего домашнего компьютера.

Осциллограф из компьютера — соответствует ли оборудование ПК требованиям

Если у вас современный персональный компьютер, оснащённый звуковой картой, к которому подключён монитор, этого уже достаточно. Конфигурация компьютера не имеет никакого значения, а также вместо стационарного ПК можно использовать ноутбук и даже нетбук.

ВАЖНО! Настройка вашего компьютера как осциллографа никак не помешает его остальным функциям – не придётся ничего добавлять внутрь самого ПК (это просто осциллограф-приставка к компьютеру) или критически изменять в программном обеспечении.

Обычно всё, что необходимо для настройки виртуального прибора, уже есть в конструкции ПК. Для того, чтобы «организовать» работу устройств, достаточно скачать готовый софт, который находится в свободном доступе в сети – это полностью безопасно и легко для освоения даже пользователем-новичком.

Что необходимо для создания осциллографа

Если вам нужен более точный осциллограф из ПК, то придётся сделать специальную USB-приставку. Это чуть более сложная задача – пользователю желательно владеть такими базовыми навыками радиолюбителя как построение схем, спайка, а также знать, где приобретать необходимые материалы.

ВАЖНО! «На коленке» можно собрать только низкокачественный прибор – для учёбы или другой серьёзной деятельности он может не подойти. Однако выгода очевидна – если на покупку самого дешёвого варианта придётся отдать около 200 долларов, то собрать приставку можно за 5-7 долларов без учёта доставки.

Для простой сборки вам помимо основы для прибора, проводников и USB-входа для связи с компьютером понадобятся следующие детали (их легко найти в интернет-магазинах для радиолюбителей):

  • MCP1700;
  • STM32F042Fx;
  • MCP6S21.

В том случае, если целью работы с прибором не является что-то серьёзное, более простым и быстрым вариантом будет простой осциллограф из звуковой карты, не требующий дополнительных манипуляций со схемами.

Программы

Без специального программного обеспечения ничего работать не будет – к счастью, всё необходимое любой желающий может найти в интернете и скачать. Заниматься запуском программ необходимо после настройки оборудования.

ВАЖНО! Прежде чем определиться, как программа-осциллограф для ПК вам подходит, посмотрите, для какой версии Windows она предназначена. Если софт требует наличия «десятки», а вы до сих пор на виндовс 7, то вы только потратите время.

Разобраться в работе программ будет несложно – большинство из них адаптированы под русскоязычную аудиторию и русский интерфейс поддерживают.

Лучшие программы осциллографы:

  1. Winscope. Одна из самых популярных программ, может быть использована для анализа любого типа сигналов. Также может сохранять данные в удобном для пользователя формате, измерять частоты, строить диаграммы и совершать другие аналитические действия.
  2. Visual Analyzer. Программа для Windows 10. Особенностью является подача полученной и обработанной информации на двух экранах. Первый показывает стандартные данные, а второй БПФ сигнала. Также пользователь может настроить фильтры программы для любых своих целей.
  3. Soundcard Oscilloscope. Для личного пользования эту программу можно использовать бесплатно. Плюсами софта считается его многофункциональность, возможность направить сигнал на динамики устройства, а также генерация пользовательских каналов сигнала и шумов.
  4. Oscilloscope. Программа, предназначенная не для анализа, а для просмотра – с её помощью можно только визуализировать на экране XY-спектры сигнала или аудиофайла. В основном используется, как развлекательный софт.
  5. Frequency Analyzer. Может работать через микрофон, показывает анализ сигнала в реальном времени. Широко настраивается – пользователь может выбрать FFT, частоты выборки и точек на преобразовании, а также между 8 и 16 бит.
  6. Real-time Spectrum. Считывает спектры сигнала (приём через аудио-разъём в 3.5 мм.) и выводит их на экран. Пользователь может посмотреть сигнал с любого канала (или с обоих), настроить динамический диапазон графического отображения, а также частоту кадров.
  7. AUDio MEasurement System. Работает с помощью микрофона. Среди функционала есть генератор сигналов, измерение частотных характеристик и анализ спектра. Простая программа, без особых функций, идеальна для несложного анализа сигналов.

Все эти программы можно найти в свободном доступе – в этом вам поможет поиск или любой компьютерный форум. В зависимости от того, для чего вам нужно настроить осциллограф онлайн, выбирайте простые или сложные программы.

Оборудование

Как говорилось ранее, большинство необходимого оборудования уже находится внутри вашего ПК. Для анализа простых сигналов достаточно использовать микрофон (звук будет поступать через динамик), аудио-разъём или USB-порт. Если цель вашей работы с самодельным осциллографом – простое любопытство, то и сам комп может не понадобится, можно сделать осциллограф из планшета.

Звуковая карта

Звуковая карта обязательно присутствует во всех персональных компьютерах и даже в мобильных устройствах. Выход на неё (порт) – это обычно аудио-разъём на 3.5. мм. Использовать её очень просто, достаточно подключить к ней устройство подачи сигнала или устройство, которое принимает сигнал (например, микрофон).

Монитор

Монитор, как и звуковая карта, есть у любого ПК. У стационарного компьютера это отдельный монитор, у ноутбука – встроенный. Для анализа аудиосигнала достаточно любого монитора, даже несовременного.

Встроенный вольтметр

Необходим для контроля процедуры. Приобрести такой совсем недорого – достаточно поискать в любом специализированном интернет-магазине или на радиорынке. Присоединяется к приставке-осциллографу и выводит показатели в реальном времени.

Частотомер

Как и предыдущий прибор, легко и дёшево приобретается. Настоящий частотометр нужен пользователю редко, так как давно есть его виртуальные аналоги, которые действуют не хуже, но в то же время не требуют никаких специальных навыков.

Электрическая схема

Если вы всё же решили работать через самодельную приставку, то для осциллографа из компьютера своими руками потребуется схема. Схема эта достаточно простая и работа над ней для того, кто хотя бы раз занимался чем-то подобным, не составит никакого труда. Вам понадобятся инструменты и навыки базовой работы со схемами – соединения, теоретические знания.

ВАЖНО! Есть и более сложные схемы, но новичку лучше начать с элементарного варианта. Если первая попытка подойдёт для решения задачи, то для последующих проб сложность можно поднять, спаяв новую, более совершенную схему.

 

Как это будет работать?

В зависимости от того, какой способ сделать осциллограф из обычного компьютера своими руками выбрал пользователь. Если это только виртуальная копия обычного прибора, то понадобится только соединить компьютер (с предустановленной программой-прибором) и источник звука. Это осуществляется через микрофон, с помощью подключения устройства с записью, необходимой для анализа, или вообще через динамики ПК.

Если же присутствует приставка (в таком случае для создания осциллографа из компьютера нужна спаянная схема), то принцип работы остаётся тем же, только самодельный прибор служит посредником между сигналом и компьютером. Данный способ является более точным – для серьёзных анализа и обработки лучше использовать его.

Проблемы при создании осциллографа

Проблемы могут возникнуть как у новичка, так и у того, кто знает, как из обычного домашнего компьютера сделать осциллограф на практике. Чтобы минимизировать шансы, лучше изучить всю теорию перед работой или настройкой, а также купить материалы с запасом, если есть необходимость изготовить приставку.

Возможные трудности:

  1. Проблемы со схемой. Схема для простейшего осциллографа лёгкая сама по себе, но если возникают сложности, можно воспользоваться видеогайдами.
  2. Программы не устанавливаются. Если программное обеспечение отказывается работать на компьютере, проверьте совместимость (соответствие требованиям операционной системы, наличие всех необходимых деталей в ПК).
  3. Результат не выводится на экран. Это проблема внутренней настройки – укажите корректный путь, чтобы сохранение и воспроизведение результатов анализа шли корректно.

Большинство возникающих проблем легко решить последующими попытками, минимальными теоретическими знаниями и опытом – стоит только набраться немного терпения.

Преобразование самодельного осциллографа

- HomemadeTools.net



ОПИСАНИЕ:

Самодельное преобразование осциллографа из миниатюрного телевизионного / компьютерного монитора. Катушка ярма вращалась для достижения горизонтальной развертки слева направо. Новая схема отклонения вставлена ​​в схему вертикальной синхронизации.

Новые сообщения на форуме

  1. накатанная резьба для гильз винтов от Toolmaker51 на 2020-09-03 22:31:59
  2. Цилиндр пресса 1500 тонн - фото Альтаира 2020-09-03 21:51:01
  3. Easy Forge / Foundry автор: murdock1023, 2020-09-03 20:50:55
  4. Винтажные фотографии рабочей бригады от Фрэнка С. 2020-09-03 20:37:28
  5. Метрическая vs.другие системы измерения - диаграмма Фрэнка С. 2020-09-03 20:34:32
  6. Симулятор пониженной гравитации - фото Altair 2020-09-03 20:27:01
  7. Мини-буксир ВМС США - фото Frank S, 2020-09-03 19:55:40
  8. Маркировка моих гаечных ключей от Фрэнка С. 2020-09-03 19:45:50
  9. Прицеп-самосвал Cub Cadet 1962 года - видео от Marksbug, 03.09.2020, 19:44:56
  10. Как изготавливаются цепочки для блинчиков - GIF от Altair on 2020-09-03 19:13:01

Родственные самодельные инструменты:

.Самодельный цифровой запоминающий осциллограф

- HomemadeTools.net



ОПИСАНИЕ:

Самодельный цифровой запоминающий осциллограф с объемом памяти 3 МБ. Работает на программном обеспечении на базе Windows.

Новые сообщения на форуме

  1. накатанная резьба для гильз винтов от Toolmaker51 на 2020-09-03 22:31:59
  2. Цилиндр пресса 1500 тонн - фото Альтаира 2020-09-03 21:51:01
  3. Easy Forge / Foundry автор: murdock1023, 2020-09-03 20:50:55
  4. Винтажные фотографии рабочей бригады от Фрэнка С. 2020-09-03 20:37:28
  5. Метрическая vs.другие системы измерения - диаграмма Фрэнка С. 2020-09-03 20:34:32
  6. Симулятор пониженной гравитации - фото Altair 2020-09-03 20:27:01
  7. Мини-буксир ВМС США - фото Frank S, 2020-09-03 19:55:40
  8. Маркировка моих гаечных ключей от Фрэнка С. 2020-09-03 19:45:50
  9. Прицеп-самосвал Cub Cadet 1962 года - видео от Marksbug, 03.09.2020, 19:44:56
  10. Как изготавливаются цепочки для блинчиков - GIF от Altair on 2020-09-03 19:13:01
.

Используйте свой компьютер как осциллограф

Как энтузиаст электроники или любитель, вы, вероятно, жаждете осциллографа, чтобы проверить эти неуловимые формы сигналов в вашем усилителе или радио. Однако цена отпугивает. Достаточно хороший осциллограф обойдется вам в несколько сотен долларов, если только вы не купите подержанный прибор или не купите его на барахолке.

Однако надежда еще есть. Поскольку у вас, вероятно, есть компьютер, вам уже доступно все оборудование, необходимое для отображения сигналов.

Использование ПК как осциллографа

Теперь вам нужно программное обеспечение, которое позволит вашему ПК работать как осциллограф; вы можете приобрести это в Zelscope. Если у вас есть ПК с быстрым процессором, около 1 ГБ ОЗУ, около 1 МБ свободного места на жестком диске и хотя бы одна 32-разрядная звуковая карта, вы настроены на преобразование вашего ПК в осциллограф. Вы даже можете использовать свой компьютер в качестве анализатора спектра.

Потребуется некоторое дополнительное внешнее оборудование для подключения пробников осциллографа и подачи тестового сигнала в ПК.

Вы можете создать свой собственный, следуя инструкциям на сайте Zelscope, или купить интерфейс в готовом виде. Для изготовления зондов можно использовать обычные коаксиальные кабели RG-58.

Конец коаксиального кабеля с датчиком может иметь зажимы типа «крокодил», в то время как конец коаксиального кабеля, который подключается к входной электронике, может быть подключен к разъему BNC.

С такой простой компоновкой можно многое сделать. Вы получаете до двух трасс с полосой пропускания от 10 Гц до 20 кГц, частотой дискретизации от 11 кГц до 44 кГц и захватом от 8 до 16 бит (все зависит от вашей звуковой карты).

Развертка по времени составляет от 5 до 10 мксек с настраиваемыми триггерами, двумя независимыми курсорами, прямым считыванием частоты и считыванием времени и разности напряжений.

Комбинация Zelscope и ПК в качестве недорогого осциллографа может помочь настроить аудиосхемы, проводить измерения в физических экспериментах, настраивать музыкальные инструменты, устранять неисправности цифровых схем и многое другое. Одним из ограничений является то, что вы не можете воспринимать или отображать формы сигналов постоянного тока, поскольку звуковая карта ПК имеет емкостную связь.

В режиме анализатора спектра можно отображать амплитуду и / или фазу.

Помимо отображения осциллограмм, вы можете сохранять снимки экрана, копировать и вставлять функции для файлов данных, сохранять видимые следы в виде текстовых файлов и делать распечатки.

Ваш компьютер теперь также можно использовать в качестве регистратора данных. Что делать, если вас не устраивает только осциллограф или анализатор спектра в вашем арсенале?

Возможно, вам захочется добавить генератор сигналов и измеритель ZRLC - для чего вам понадобится визуальный анализатор.Для тех, кто ищет что-то более профессиональное и готов потратиться, у Pico есть множество подобных гаджетов.

О Swagatam

Я инженер-электроник (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какой-либо вопрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

.Виртуальный осциллограф

| Academo.org - Бесплатное интерактивное обучение.


Осциллограф - полезный инструмент для всех, кто работает с электрическими сигналами, поскольку он обеспечивает визуальное представление формы сигнала или формы волны. Это позволяет вам измерять свойства волны, такие как амплитуда или частота.

Первоначальный сигнал выше представляет собой синусоидальную волну 200 Гц с амплитудой 5 вольт. Частоту этой волны можно настроить с помощью ползунка «Входная частота волны».(Вы также можете выбрать отображение прямоугольной волны.)

Если вы просматриваете страницы с помощью последней версии Google Chrome, в раскрывающемся списке ввода можно выбрать «живой ввод». Это будет принимать данные с любого микрофона, подключенного к вашему компьютеру, и отображать аудиоданные в реальном времени. (Разные микрофоны посылают на компьютер разное напряжение, поэтому для единообразия мы нормализовали входной сигнал, поэтому исходный входной сигнал всегда будет ограничен где-то между -5 и +5 вольт.)

Поскольку осциллографы бывают самых разнообразных форм, амплитуд и частот, осциллографы должны иметь ряд элементов управления для настройки отображения формы сигнала, чтобы она могла удобно поместиться в окне просмотра.

Freeze live input
Этот флажок фиксирует входной сигнал, позволяя эффективно делать снимок того, что отображается на осциллографе в данный момент времени. Это особенно полезно потому что вы все еще можете регулировать развертку времени и настройку вольт на деление. Попробуйте свистеть и заморозить ввод. Настройка временной развертки по удобной шкале позволяет рассчитать частоту свистка путем подсчета периода одной полной формы волны.

Усиление осциллографа
Это число, на которое умножается входящий сигнал.Коэффициент усиления 1 не будет иметь никакого эффекта, коэффициент усиления меньше 1 сделает сигнал меньше, а коэффициент усиления больше 1 сделает его больше.

секунд / дел.
Этот элемент управления позволяет регулировать продолжительность времени, которое представляет каждый квадрат сетки. При первой загрузке осциллографа этот параметр устанавливается на 1 мс и отображает одну полную форму сигнала на 4 квадратах. Это означает, что период волны составляет 4 мс, или 0,004 с, что дает частоту (1 / 0,004) = 250 Гц. Если вы измените развертку на 500 мкс (половину от того, с чего она началась), вы должны увидеть, что форма волны теперь занимает 8 квадратов для завершения одного полного колебания.Период (и, следовательно, частота) остается постоянным, потому что 8 умноженных на 500 мкс все еще равняются 0,004 с.

вольт / дел.
Эта настройка очень похожа на настройку временной развертки, описанную выше, но вместо того, чтобы растягивать волну по оси x, она включает в себя растяжение по оси y. Синусоидальная волна имеет амплитуду 5 В, что означает, что когда вольт / дел установлено на 5, форма волны достигает вершины первого квадрата. Если бы вы изменили настройку на 10 вольт / дел, форма волны теперь достигает только половины квадрата.

Смещение по горизонтали и вертикали
Эти два ползунка позволяют регулировать положение кривой осциллографа на сетке. Они особенно полезны для выравнивания частей формы волны с линиями сетки (это может упростить подсчет квадратов, например, при определении длины волны).

Если вы хотите встроить осциллограф на свой веб-сайт, скопируйте и вставьте следующий HTML-код на свою веб-страницу.

Пожалуйста, включите JavaScript, чтобы просматривать комментарии от Disqus..

Смотрите также