Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik ARM Nano DSO - Taschenoszilloskop


von Dominik (koelner)


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Hallo,
ich "vermute", dass ich ein portables DSO suche - vielleicht aber auch 
was anderes:
Ich habe die anderen Beiträge zu dem Taschenoszilloskop gelesen, die 
nicht gerade sehr positiv klangen. Nun, ich habe zwei Analoge 
Hamag-Röhrenoszilloskope hier. Diese eignen sich aus mehreren Gründen 
nicht für mein Vorhaben. Sie sind zu groß/schwer, brauchen Netzanschluss 
und bei hoher Zeitablenkung, sehe ich nur ein Punkt wandern.

Habe mir die günstigen "richtigen" DSO's angeschaut, z.B. von Owon. Die 
sind aber eine ganze Ecke größer und allein ein Akku (der nie dabei ist) 
kostet schon soviel wie so ein Nano-Taschenoszi. Der Preis des Geräte 
liegt weit abseits meines Budgets und die Abmessungen haben auch noch 
ganz andere Dimensionen!

Aber mal zu dem, was ich vorhabe: Ich möchte gerne "Spannungen" 
überwachen auf plötzliche Peaks. Z.B. im Fahrzeugbereich den 
Signalverlauf von analogen Stellpotis beobachten. Jetzt aktuell habe ich 
ein anderes Problem: Ich möchte den Strom einer Netzverteilung 
beobachten. Dort kommt es immer zur spoardischen Auslösungen des 
Sicherungsautomaten. Mit einer Stromzange möchte ich kurze Peaks gerne 
sichtbar machen.
Ich habe mir gedacht, einfach ein Oszi zu nehmen und die Zeitablenkung 
sehr hoch einzustellen (z.B. 10s). Mit einem herkömmlichen Röhrenoszi 
sehe ich nur einen Punkt wandern. Kann ein DSO hier eine Verlaufslinie 
durch den ganzen Schirm ziehen? Würde das genannte Taschenoszi reichen, 
um dabei einen kurzen Peak sichtbar zu machen (als senkrechter Ausschlag 
in den Verlaufslinie)?

Als nächster Schritt: Kann man damit auch bei beispielsweise langer 
10s-Zetablenkung den Zeitverlauf des Effektivs- oder Spitzenwert eines 
Sinus darstellen? Eben wenn ich die Stromzange (am 50Hz-Netz) 
anschließen würde, so würde die mir ja ein Sinus-Spannung geben 
(Amplitude entsprechend des Stromes). Der würde bei einer "normalen" 
Oszi-Funktion mit Verlaufsanzeige bei 10s-Zeitablenkung ja irgendwie 
unschon als Fläche erscheinen.


TIA,
Dominik

von Achim M. (minifloat)


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Dominik P. schrieb:
> Würde das genannte Taschenoszi reichen,
> um dabei einen kurzen Peak sichtbar zu machen (als senkrechter Ausschlag
> in den Verlaufslinie)?

Wenn du die Ablenkzeit deines Taschenoszis oder auch eines amtlichen 
dicken Digitaleimers hoch drehst, wird die Samplingfrequenz vermindert. 
Eventuell bekommst du den Peak dann nicht mehr mit oder du bekommst ein 
Gewutzel aus Einzelwerten/Punkten, aus dem man nur mit Mutmaßungen den 
Signalverlauf herauslesen kann.

Besser wäre es, auf den Peak zu triggern. dazu die senktechte 
Triggerlinie auf 80% der Schirmbreite stellen und die Ablenkzeit nicht 
zu lang wählen.
Dann auf Singleshot stellen und auf das Auslösen der "Sicherung" warten.

Vielleicht kannst du auch einen anderen Weg gehen: An den Stromkreis, 
den die Sicherung schützt, einen kleinen Trafo dran. Die Wechselspannung 
wird einweg-gleichgerichtet, aber nicht geglättet. Trigger auf 
"Normal" und einen zweiten Oszikanal auf die Halbwellen sehen lassen, 
diesen zweiten Kanal nimmst du als Trigger. Nun bekommst du ein 
stehendes Bild; sobald die Halbwellen Fehlen, steht oben in der linken 
Ecke des Oszischirmes "Trig?".
Das letzte Bild bleibt dann bestehen.

mfg mf

von Dominik (koelner)


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Mini Float schrieb:
> Dominik P. schrieb:
>> Würde das genannte Taschenoszi reichen,
>> um dabei einen kurzen Peak sichtbar zu machen (als senkrechter Ausschlag
>> in den Verlaufslinie)?
>
> Wenn du die Ablenkzeit deines Taschenoszis oder auch eines amtlichen
> dicken Digitaleimers hoch drehst, wird die Samplingfrequenz vermindert.
> Eventuell bekommst du den Peak dann nicht mehr mit oder du bekommst ein
> Gewutzel aus Einzelwerten/Punkten, aus dem man nur mit Mutmaßungen den
> Signalverlauf herauslesen kann.

Vielen dank für die Aufklärung. Das hat mich womöglich vor einem 
Fehlkauf bewahrt! Dann habe ich eine völlig falsche Vorstellung von 
einem DSO. Dachte, dass ein DSO ja gerade mit max. Samplingrate über 
einen längeren Zeitraum aufnehmen kann und das aber "in der horizontalen 
weit rausgezoomt" darstellen könnte?

Aber was für ein Messgerät bräuchte ich dann, um so einen 
Zeitverlauf-Diagramm zu erstellen, dass eben ohne jegliche Triggerung 
permanent langsam fortläuft und wo mir auch ein Peak (ab einer 
Millisekunde) nicht entgeht? Ich möchte gerade nicht auf Peak Triggern 
mit Single-Shot, sondern eben einen längeren Verlauf sehen! Solche 
Messverfahren sind doch gar nicht so selten.
Auch bessere Audio-Recording Software für den PC zeichnet in Echtzeit 
beim Aufnehmen solche Diagramme. Oder beim Laden einer Audio-Datei wird 
das diese ja so dargestellt.

von Achim M. (minifloat)


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Dominik P. schrieb:
> Dachte, dass ein DSO ja gerade mit max. Samplingrate über
> einen längeren Zeitraum aufnehmen kann

Die meisten brauchbaren Digital-Oskars haben 10MPoints Speicher(das ist 
schon Luxus für Unterklasse-Kisten). Bei 1Gsamples/sec wäre das Ding in 
10ms voll. Das mit maximaler Samplerate stimmt also nicht.
Was los ist, wenn du dich mit 1MHz Samplerate bei 10Mpoints 
begnügst(Nyquist sagt: Signale bis 500kHz siehst, in der Praxis aber bis 
200kHz noch ein Rechteck einem Rechteck zuordnen kannst), kannst du dir 
ja selbst berechnen. Wenn das Spielzeugoszi das bringt, kannst du mal 
drüber nachdenken.
Manche Digitaloszis benutzen auch bei hohen Samplefrequenzen nicht mehr 
den ganzen Punktespeicher, da der ja addressiert werden muss. Damit da 
nicht so viele Datenleitungen rumklingeln und weil die Übertragungswege 
zu den Speicherbausteinen für die Frequenzen einfach zu groß sind, geht 
das physikalisch nicht. OK, es gibt Tricks, das zu umgehen, aber das ist 
eine Frage des Know-How des Meßgerätanbieters und letztlich somit eine 
Frage deines Portemonnaies.

Dominik P. schrieb:
> Ich möchte gerade nicht auf Peak Triggern
> mit Single-Shot, sondern eben einen längeren Verlauf sehen!

Beim Digitaloszi hat man den Triggerpunkt als Grundeinstellung in 
Bildschirmmitte und nicht wie bei einem Analogoszi immer am linken Rand. 
Man kann ihn aber auch z.B. an den rechten Rand schieben, dann sieht man 
eine Bildschirmbreite was vor dem Trigger geschehen ist. Zoomen gibts 
natürlich trotzdem, aber meist geht das nur, bis auf dem Bildschirm in 
der x-Richtung sagen wir mal alle 10 Pixel ein Datenpunkt ist. Und das 
ist bei den derzeitigen Bildschirmauflösungen Stochern im Nebel, zumal 
bei billigen als auch Teuren Geräten eine Form von Augenwischerei, 
nämlich lineare Interpolation, meist Standard ist und es sich nicht 
wirklich ausschalten lässt. Sieht gut aus, aber man weiß nicht mehr was 
man da eingefangen hat...

Ehrlich gesagt ist eine gescheite Triggerung auf ein Ereignis die halbe 
Miete zu einem bewertbaren Oszibild. Warum bist du so hinterher, die 
10sec
vor dem Auslösen der Sicherung sehen zu müssen? Reichen vielleicht 
erstmal 20-25 Schwingungsperioden der Netzfrequenz, wobei das schon 
500ms++ sind?
Wo werden die Interessanten Sachen zu finden sein?

mfg mf

Ach und denk nochmal drüber nach: Bei Trigger auf "Normal", nicht 
"Auto", bleibt das letzte Bild stehen. Wenn du also auf die Netzfrequenz 
triggerst, und diese fällt weg(eben in besagtem Stromkreis), dann bleibt 
das Bild so stehen. Und 250-500ms davor wirst du locker sehen können, 
wenn du den Trigger an den rechten Rand(oder darüber hinaus!)schiebst.

von Achim M. (minifloat)


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Dominik P. schrieb:
> Auch bessere Audio-Recording Software für den PC zeichnet in Echtzeit
> beim Aufnehmen solche Diagramme. Oder beim Laden einer Audio-Datei wird
> das diese ja so dargestellt.

Puuh, wenn dir 20kHz Bandbreite AC reicht, dann versuch einfach mal 
deine Stromzange an die Soundkarte zu hängen. Bringt zwar nur eine 
Spannungsmäßig unkalibrierte, quantitativ aber richtige 
Signalform(Linearität und keine Phasenschweinereien vorausgesetzt).
Wenns dir reicht, ja das tut es: 1/1ms=1kHz. Die Aufzeichnungsdauer ist 
nahezu unbegrenzt. Aber keine komprimierte Aufnahmeformate nehmen, und 
wenn dann nur verlustfreie Formate.

Eventuell kannst du eine 192kHz-Soundkarte von eingangsfiltern etc. 
befreien, dass du tatsächlich DC bis 96kHz messen kannst. Das wär echt 
was feines.

mfg mf

von Dominik (koelner)


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An die Soundkarte dachte ich auch schon. Ich denke ab 1ms würde mir 
völlig reichen. Allerdings ist das mit der schönen portabilität wieder 
so eine Sache. Dann muss ich einen Laptop mitschleppen, den erst 
hochfahren, Programm starten... Da wäre mir ein schnell einsetzbares, 
handliches Gerät lieber

Bei der Sicherungsauslösung treten vielleicht auch vorher schon Peaks, 
die noch nicht zur Auslösung führen. Das war sowieso nur eine Idee und 
eher eine einmalige Sache.
Vielmehr geht es mir um das Betrachten von analogen Stellpotis (z.B. 
Drosselklappenpoti, die gerne mal spinnen wegen Schleiferbahnschäden) 
oder überwachen von Spannungsschwankungen an KFZ-Sensoren/Aktoren oder 
dem KFZ-Boardnetz an sich.

Wenn ich 10s Ablenkungen einsteller und den Trigger ausschalte: Zeichnet 
so ein Handheld-DSO dann eine bleibende Verlaufslinie in Echtzeit? Oder 
sehe ich da auch nur einen Punkt wandern? Was passiert wenn das rechts 
Ende des Bildschirms erreicht ist: Löscht er dann den kompletten 
Bildschirm und fäng von vorne an oder scrollt der auch weiter? Oder sehe 
ich gar erst mal 10sek nichts und der zeichnet mir immer nur einen 
vollen Bildschirm auf einen Schlag?

von Dominik (koelner)


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Hm, wieder Monate vergangen. Habe nun schon eines meiner beiden analogen 
Hamegs verkauft und weiß immer noch nicht, was ich mir kaufen soll. Habe 
mir Owon-Geräte angeschaut in der 300-400EUR Klasse. Aber ob diese die 
von mir gewünschte, eigentlich recht simple Funktion unterstützen, weiß 
ich immer noch nicht.

Die Sache mit den Single-Shots bei den DSO ist ja schöne Sache und kann 
und werde ich natürlich gut brauchen. Aber darüber hinaus hätte ich 
gerne noch etwas mehr!

Ich hätte gerne eine Art handlichen Langzeit-Recorder: Wie schon 
geschrieben hätte ich gerne einfach eine langsame Darstellung einer 
kontinuirlich fortlaufenden Messserie. Sprich es soll ein Verlauf 
gezeichnet werden - sagen wir 1Div/s oder noch langsamer. Beim erreichen 
des rechten Randes sollte das ganze dann in scrollen übergehen. Ein paar 
Schirmbreiten zurückspulen wäre auch ganz schön und vom Speicher her 
sicher machbar. Dabei kann die Speicherauflösung auch ruhig sehr gering 
sein: Ich möchte in die Aufnahme nicht sehr weit reinzoomen wollen. Aber 
was mir trotzdem schon wichtig wäre: Wenn mit maximaler (oder zumindest 
recht hoch eingestellter) Abtastrate gearbeitet wird und nur Max-Werte 
über der Speicherauflösung gespeichert werden, um Spikes zu erkennen.

Beispiel: Es wird mit vollen 1GS/s abgetastet, aber nur 1Div/s 
angezeigt. Dabei soll die Speicherausflösung viel kleiner als die 
Abtastauflösung sein - ja Displayauflösung würde mir fast schon genügen! 
Bei einem 800x600 und 10Div in X richtung, wären das eh nur 80Pixel pro 
Div. Nun könnte das Gerät doch mit 1GS/s abtasten und alle 1/80s nur 
einen Maxwert speichern, so dass nur 80Werte pro Div gespeichert werden 
müssten, aber dennoch kein Spike unbemerkt bliebe?
Und wenn 800 Werte pro Div gespeichert würden (was ja immer noch nicht 
die Welt ist), könnte man sogar noch 10fach reinzoomen.

Gibt es ein handliches Gerät, dass so etwas kann? Prinzipiell sollte das 
für ein DSO doch eigentlich kein großes Problem darstellen. Bin ich denn 
der einzige, der sowas gut brauchen könnte?

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