Небольшие доработки осциллографа DSO FNIRSI PRO

Для тех, кому «посчастливилось» купить этот осциллограф, предлагаю несколько несложных улучшений устройства.

Нужны они Вам, или нет, это конечно решать только Вам! Я просто поделюсь тем, что на текущий момент изменил на своем.

Самую первую «улучшалку», в принципе, я уже описывал в своем обзоре этого осциллографа, но думаю будет логично собрать их все вместе в одном месте, для удобства поиска, поэтому с нее и начну:

1. Для быстрого и легкого крепления осциллографа к металлическим поверхностям


внутрь корпуса, к задней крышке, были закреплены пара магнитов от жесткого диска-это можно сделать любым удобным Вам способом.

В предыдущем обзоре я их просто прихватил изолентой/скотчем и поверх вставил кусочки вспененного материала, которые дополнительно прижали магниты к крышке.

Но можно и приклеить их, например, клеевым пистолетом.
Сейчас я использовал термоклей «полиморф» — мне показалось такое крепление прочнее, и можно, при необходимости, если прогреть место крепления, легко произвести демонтаж.
Поверх я все равно, на всякий случай, проложил полоску изоленты и все те же кусочки вспененного материала.


Теперь у нас не только увеличилась масса прибора, что придает ему дополнительную «солидность» ;), но и появилась возможность легко прикреплять осциллограф к различным металлическим поверхностям!


2. Переставляем включатель питания

Среди отмеченных мною недостатков осциллографа, был и включатель питания -не нравился его внешний вид и расположение.
Мне показалось гораздо удобнее расположить его под большой палец левой руки (подразумевается ситуация работы «на весу», когда правой рукой работаем с щупом, а в левой находится сам прибор).
Кроме того, если убрать описанный движковый переключатель, выпирающий снизу, заодно появляется и возможность устойчиво ставить осциллограф на ребро -иногда это может пригодиться
Были куплены несколько разных вариантов переключателей. Поставить решил светлый, как наиболее подходящий по цвету.

Прорезал отверстие, вставил/защелкнул…


Выпаял установленный с завода переключатель, на место его контактов припаял провода, соединил с вновь установленным переключателем -ничего сложного.

Вроде выглядит вполне прилично…

Включать/выключать (перезагружать осциллограф) стало заметно удобнее!

3. Делаем индикацию заряда выключенного осциллографа

На выключенном осциллографе нет никакой индикации наличия процесса заряда, а учитывая глубоко размещенный разъем в корпусе, это может превратиться в проблему отсутствия/наличия контакта, поэтому следующая доработка посвящена именно этому:
Был найден даташит на TP4056, используемый в осциллографе, и в нем типовая схема включения индикации заряда и его окончания.

Зеленый светодиод окончания заряда решил не устанавливать, ограничиться красным, сигнализирующем текущий процесс заряда.
Для начала собрал схему «на весу», для проверки — все заработало без нюансов.

Осталось все более-менее прилично расположить внутри. Решил использовать место и отверстие, освободившиеся в результате переноса переключателя питания. Светодиод правда пришлось слегка обточить надфилем, так как не нашлось под рукой миниатюрного или с плоским корпусом — вполне можно было установить даже smd вариант.

Теперь мы можем контролировать процесс заряда, независимо от того включен осциллограф или нет!


4. Доработка улучшающая работу с делителями

Безусловно, самой большой проблемой купленного приборчика, является некорректный режим 10х, да и вообще любая работа с делителями- будем исправлять? :).
Как предположили в комментариях предыдущего обзора, все проблемы связанные с неправильными измерениями при использовании делителей, из-за «нестандартного» входного сопротивления осциллографа- 407кОм (вместо привычного 1 МОм).
Ну вернее сказать тут две причины связанные между собой — не только более низкое входное сопротивление, но и применение «неполноценных» делителей, у которых в качестве одного плеча делителя используется внутреннее сопротивление прибора.
Делители подобной конструкции, с удобным размещением переключателя коэффициента ослабления «1х/10х» прямо на корпусе щупа, пожалуй, сейчас являются наиболее популярными.

Но если взять один из классических делителей, с полностью законченной схемой в своем корпусе — например И22.727.074

то видим, что ВЕСЬ делитель собран отдельным блоком, и внутреннее сопротивление осциллографа не оказывает столь значительного влияния, из-за параллельно подключенного нижнего плеча делителя, со значительно более низким сопротивлением.
Поэтому результаты измерений DSO FNIRSI PRO с этим делителем получаются довольно точными.
Правда при использовании 1х на этом осциллографе, мы ограничены пределом 10 вольт (400 вольт вся шкала) — не хватит посмотреть даже бытовую сеть :( А использовать 10х нельзя, иначе наоборот, получается совсем непредсказуемый результат-вероятно режим 10х в этом осциллографе создавался специально для работы с делителями, использующими его внутреннее сопротивление, для подгонки получаемых результатов до более правдоподобных значений.
Но, как часто бывает у китайцев, «что-то пошло не так» — в результате режим работает с большой погрешностью и с одним типом делителей, и уж совсем показывает «погоду» с другими

Далее, по логике, понадобиться небольшое отступление в теорию- кому неинтересно пропускаем...
- немного о делителях
Простейшими, наиболее применяемыми, являются пассивные пробники с компенсированным делителем напряжения.
Делитель напряжения строится на резисторах R1 и R2, причем R2 может быть просто входным сопротивлением осциллографа (что мы и имеем, в случае с нашими делителями)

Параметры делителя на постоянном токе вычисляются по формулам:

Например, если R2= 1 МОм и R1=9 МОм, то имеет RВХ = 10 МОм и KД=1/10. Таким образом, входное сопротивление увеличено в 10 раз, но в 10 раз падает и уровень напряжения, поступающего на вход осциллографа.

В общем случае (на переменном токе) для коэффициента передачи делителя можно записать выражение (τ1= R1C1 и τ2= C2R2):

Таким образом, при равенстве постоянных времени τ1 и τ2, коэффициент передачи делителя перестает зависеть от частоты и равен его значению на постоянном токе. Такой делитель называют компенсированным.
Емкость C2 это общая емкость кабеля, монтажа и входная емкость осциллографа. Практически, для достижения условия компенсации емкость С1 (или C2) нужно подстраивать, например с помощью подстроечного конденсатора переменной емкости – триммера.

В нашем случае т2 не равна т1, и поэтому, в зависимости от частоты и выбранного режима чувствительности, результаты измерений значительно «уходят» от реальных.

Что бы получать более-менее достоверные результаты надо изменить емкость/сопротивление делителя или осциллографа.

Делитель, в части расположения верхнего плеча, в принципе не разборный — необходимые нам элементы находятся в щупе под переключателем.
Разламывать щуп, и переделывать делитель под конкретный осциллограф не очень практично -хотелось получить относительную универсальность.
Поэтому, на мой взгляд, единственным приемлемым решением является доработка делителя до полноценного, но с использованием дополнительных элементов в корпусе осциллографа.


— на этом теоретические «изыскания» закончились и переходим к практике :)
С уменьшенным входным сопротивлением осциллографа до 407кОм, коэффициент деления популярных недорогих РР-80, GTP-060A-4 и им подобных по постоянному току получается примерно 23.
На переменном значении варьируется от 19 и выше- зависит от частоты.

Изменять коэффициент деления нижним плечом я могу только вверх. Увеличивать его до 25, и других сложных для пересчета в голове значений смысла нет, поэтому был выбран единственный «удобный» подходящий коэффициент деления на 100 — будем подгонять под него!

Собственно сама схема доработки весьма примитивна-все заморочки в подборе номиналов элементов.
Подключается параллельно BNC и включается одновременно с переключением щупа в режим 10х.


Подборка номиналов дополнительных элементов
Методами расчета по формулам высчитать необходимое не получалось, поэтому пришлось действовать именно методом втыка подбора и последующего тестирования в различных диапазонах частот.

С добрых старых времен остались наборы сопротивлений и конденсаторов — старички могут начинать «ностальгировать» :)

Достал эти коробочки и стал подбирать необходимое. Учитывая неполный набор номиналов резисторов и особенно конденсаторов, приходилось использовать параллельно-последовательные соединения — это, конечно, заняло некоторое время. Немного его сэкономить помог переменный резистор ;)

Поскольку у меня нет эталонных высоких напряжений на разных частотах, а делитель нужен в первую очередь именно для работы с относительно высокими напряжениями (как минимум более 40 в, для рассматриваемого осциллографа), то вся процедура подбора элементов делителя происходила в два этапа:

Сначала подбирались элементы для «правильного» деления на разных частотах с напряжением до 30 вольт — это максимум, что могли выдавать имеющиеся в наличии НЧ генераторы.

В итоге было подобрано примерно такое соотношение номиналов RC:
По низким частотам используется преимущественно резистор — получился номинал сборки с требуемой точностью ± 500 Ом

и емкость, для высоких частот, с требуемой точностью примерно± 20 пФ


Отталкивался от измеренного осциллографом уровня в режиме 1х- переключал щуп на 10х, подключал свой навесной монтаж и сравнивал полученный результат… и так по всему диапазону частот и пределам чувствительности осциллографа .

Полученные результаты по синусу, при 30 В

При изменении чувствительности, иногда, незначительно изменяются показания, но в общем полученные результаты меня устроили.


Еще более понравились результаты при измерении меандра!
Разброс при выборе различной чувствительности больше, но зато форма сигнала стала заметно правильнее...
Сравните форму меандра при использовании в заводском варианте и через доработанную схему делителя (напряжения были разные, в данном случае стоит обращать внимание только на форму сигнала).


Результаты измерений меандра
Слева сигнал без делителя, справа при включении делителя
50 Гц

50 кГц

500 кГц

даже на 1 МГц, хотя и имеется заметная погрешность, однако форма стала более похожей на меандр :)
хорошо это или плохо — это второй вопрос :)

Щуп стал более компенсированным- форма сигнала правильнее.
Понятное дело, что при желании, номиналы можно подобрать еще более точно, например, судя по полученным горбам на осциллограммах емкость все же несколько великовата- подбиралось из имеющегося под рукой.

Второй этап- реальные измерения высоких напряжений.
С этим было все довольно сложно… Ладно на низкой частоте бытовую сеть посмотреть — я знаю что там должно быть, и это легко осуществимо. А как быть с высоким напряжением на частотах повыше?..
В итоге, единственное, что я смог придумать — сделать замер ШИМ. Там и напряжение и частота относительно высокие...

Первый же замер бытовой сети показал, что по низкой частоте надо вносить заметные коррективы — ошибка «набежала» почти в -50 вольт. Увеличил резистор до «стандартных» в схеме И22.727.074 110кОм, и даже чуть больше…
В теории примерно так и должно было получаться :)

После увеличения резистора до 117 кОм показания напряжения сети стали приемлемыми,

но при этом несколько ушла точность на 30 вольтах, да и ладно!

Я предполагаю, что погрешности измерения на разных пределах чувствительности, на низких частотах, происходят из-за особенностей использования осциллографом встроенных делителей.
Откорректировать на всех пределах вряд ли получится — или подбирать что-то усредненное (что я и делал), или настраивать точно один из имеющихся, например 5 вольт/дел, и при точных измерениях использовать только его.

По более высокой частоте все получилось нормально, без дополнительных корректировок

Замер ШИМ по высокой, в сравнении с обычным осциллографом (выбрано 10в/дел + делитель 10х) — полученные значения идентичны — 400 вольт.


Ну и наконец сама реализация доработки

Было прорезано еще одно отверстие, около разъема BNC, для включателя доп. схемы делителя.
Переключатель закрепил на полиморф- вполне прочно, аккуратно и можно, при необходимости, разобрать.



Детали обтянул термоусадкой, и разместил навесным монтажом над платой- место позволяет.


По номиналам — в конечном счете оставил 117кОм резистор и чуть уменьшил емкость конденсатора, до 1600пФ


ИТОГО:
Полученные результаты в бОльшей степени меня устраивают, с делителем пока все еще «воюю», может что-нибудь и более удачное получится- но пока так ;)
Теперь имеется дополнительный, более точный режим 100х, совместимый с распространенными делителями (их не надо переделывать).
Имеется возможность контролировать процесс заряда.
Новый включатель питания более удобный и симпатичный, на мой взгляд.

Все описанные доработки в одном фото :)


Всем удачи и хорошего настроения! ☕
Добавить в избранное +52 +74
+
avatar
  • iG0Lka
  • 06 июня 2019, 22:14
-1
редкоземельные магниты очень чувствительны к нагреву. Поэтому не рекомендуется их клеить на термоклей.
+
avatar
+20
Там не та температура и инерционность (кусочка клея) — они это абсолютно легко перенесут :)
+
avatar
+2
Но не только лишь все — самариевые магниты очень даже до 500 С ни на что не жалуются, вот только где их взять
офигеть их таки даже продают на алихе ru.aliexpress.com/popular/smco-magnet.html
+
avatar
  • dansar
  • 06 июня 2019, 22:20
+1
Вариант со большим светодиодом немного топорный. Удивительно, как он там поместился.
Вы в комментариях к обзору пишете, что покупать осциллограф не стоит. Ваше мнение не изменилось?
+
avatar
+1
Скажем так, покупать снова я не стал бы скорее всего. Хотя и тогда покупал из любопытства в большей степени, а не по необходимости. Есть у него и положительные моменты, но в общем, недоделок хватает — все зависит от стоимости и предполагаемого применения ;)
Зыж по поводу светодиода — вставил что было под руками — все равно делалось в качестве развлечения/эксперимента, если кого заинтересует сделают аккуратнее… хотя большой все отверстие зато закрывает ;)
+
avatar
-4
Если у Вас есть С1-65, наподобие показанного вольтметра, данный девайс просто смешон…
+
avatar
+9
Я Вам скажу что у меня их несколько, и на работе и дома, но мелкий брал для экспериментов и таскать с собой кое-где на работе в качестве пробника, куда большой тащить не станешь.
Кроме того, у малыша есть неоспоримый плюс — он имеет гальваническую развязку.
Если Вы когда-нибудь смотрели осциллограммы на ШИМ Вы поймете о чем я говорю ;) Без трансформатора выгорают «на раз» :)
+
avatar
0
трансформатора выгорают «на раз»
бывает и с трансформатором
+
avatar
+1
А можно конкретный пример, как выгорит осцилл с развязывающим трансформатором?
+
avatar
0
см ниже. не осцил. хотя можно и для него условия создать
+
avatar
0
я имел ввиду развязывающий транс при измерении — у меня без транса даже выключенный кнопкой питания, при случайном касании крокодилом щупа заземленного прибора врывался мостик (включатель однополюсный был)
+
avatar
+1
Я тоже. Как-то чуть ЦАП не спалил. Ёмкости между первичкой и вторичкой развязывающего транса и между первичкой и вторичкой цапа хватило для пироэффектов оу в сумматоре. Для всяких чувствительных схем только аккум
+
avatar
+3
вот только габариты С1-65 нихрена не подходят для дома, обычно места для мастерской ограничено… в мастерской на работе ему самое место… а и такой девайс удобен в «поле», в цехе, на выезде… вы С1-65 потаскайте ;)
+
avatar
+8
угу. достаёшь такой С1-65 из кармана и пошел работать в чистом поле… а, блин, ему ж еще и 220 нужно! ну UPS из второго кармана, делов куча…
+
avatar
  • bevice
  • 07 июня 2019, 07:06
0
Тут еще следует отметить, что по количеству памяти и времени отображения сигнала «оффлайн» у С1-65 выигрывает абсолютно любой цифровой осцил, даже собранный на атмеге. А бывает такое, что этот параметр сильно важнее остальных.
+
avatar
0
ну кстати да, я в своё время для диагностики лямбда-зонда искал осцилл с медленной разверткой, потому что «обычные» ну вообще не катят…
+
avatar
0
Да я пример приводил в обзоре, с С93 — иногда замучишься стабилизировать сигнал, особенно у приборов с подразбитыми ручками управления, а этот стабилизируется неплохо.
Все бы ничего, самый минус описываемого в работе с делителями, который более-менее все таки можно обойти… — иначе только форму сигнала смотреть, а часто именно амплитуда необходима
+
avatar
-14
+
avatar
0
да… агилент уже не тот
+
avatar
+1
Был удивлён когда увидел В7-26. До сих пор в эксплуатации… Нахлынули воспоминания — 1986 год — радиокружок завода «Орбита» (нынче — АО «НПО «ЭРКОН» /ЗАО «Резистор-НН»). Какие всё-таки приборы могли делать, что и через 40+ лет работают как я понял! Такие вольтметры до сего дня видел только на барахолках в категории «коллекционирование» )))
В7-26 на авито например
В7-26

И да…
старички могут начинать «ностальгировать» :)
Спасибо, понастальгировал немного))
Тоже имелись «коробковые» кассы, потом у меня они сменились на вот такие — нашел у себя одну «последнюю из могикан»)


Как же давно это было… ужасть))
Автору за обзор плюс. Полёт мысли творческой — всегда вызывает положительные эмоции! Когда-то тоже купил «новинку» в то время — DSO150. Поигрался и понял что подобные устройства в принципе — пробники. Так поиграться, поусовершенствовать… Звуковые частоты посмотреть…
Такие обзоры помогают понять что оно тебе не особо нужно.)
+
avatar
+1
так не-пробники понятное дело что подороже будут. с другой стороны — и пробники эти многие вполне утрут нос советским осциллам гораздо бóльшего размера…
+
avatar
+1
такие кассы до сих пор на работе стоят ;)
про В7-26 — честно говоря никогда им не пользовался, но он «с тех годов» установлен в действующий УЛК и регулярно проходит поверку ;)
+
avatar
  • HRUN_
  • 07 июня 2019, 10:25
0
УЛК-90? ЛАЗ КДП или ПРЦ\ПРМЦ?
+
avatar
+1
да у нас много где они сохранились + магнитофонная, Радиобюро, ЦКС…
+
avatar
  • v0van
  • 07 июня 2019, 11:12
+1
У меня до сих пор десяток спичечно-коробочных органайзеров (по 20-40 коробочек) в большой коробке из под кассетного видика «Электроника» лежат. Заполненные деталями 70-80-90-гг выпуска. Пользуюсь уже очень редко, но всё равно жалко выкидывать последнее напоминание о школьном радиокружке :)
+
avatar
  • sinobi
  • 07 июня 2019, 04:47
0
Насчет коробков для деталей-у меня используются вовсю, недавно еще несколько склеил.Чип и Дип свои детали посылают именно в коробочках в форме коробков-удобно, сразу по приходу склеил )))
+
avatar
0
здорово. но выключатель питания я бы наверное просто подрезал почти заподлицо.
+
avatar
0
его тогда неудобно включать было бы — бывает необходима перегрузка, или просто выключить. Заподлицо неудобно доставать + так как сделал, по мне симпатичнее…
+
avatar
  • trembo
  • 07 июня 2019, 20:39
0
А я бы углУбил так чтобы исключить случайное включение.
Это конечно относится к случаям когда прибор постоянно где-то используется,
а не лежит на столе
+
avatar
0
Честно говоря, я первоначально про такой вариант и думал, но возникла мысль доработать делитель… от него и все остальное пошло, просто в обзоре иная последовательность получилась ;)

Ну а когда решил поделиться идеей тут, вдруг кому интересно станет доработать, тогда уже подумалось как-то несолидно просто обламывать рычажок ;) Собрал по мелочам, что стоило бы изменить.
Никого же не заставляю делать именно так-тем более, что все делалось «колхозным» методом, из-того что было под руками, именно что бы показать идею. Как реализовать уже дело второе :)
+
avatar
  • trembo
  • 08 июня 2019, 16:26
0
Кстати слишком глубокое гнездо зарядки
не позволяет использовать ЛЮБОЙ кабель,
а только тот длинный что из комплекта.
Тоже беда, непонятно зачем и почему…
+
avatar
0
ну не только из комплекта, такие кабеля встречаются в продаже и с различными устройствами.
У меня, например, нет кабеля из комплекта — я его отдал со вторым осциллографом. Отчасти поэтому контроль заряда делал — некоторые кабеля работают нормально, а другие на грани — может пропадать контакт.
+
avatar
  • trembo
  • 07 июня 2019, 20:49
0
дел
+
avatar
0
присобачь к нему гайку от фотоаппарата и будешь иметь весь набор разных крепежных приблуд.