Miniaturowy oscyloskop Velleman HPS140

Dzięki uprzejmości dystrybutora firmy Velleman (sklep.avt.pl) otrzymaliśmy do przetestowania oscyloskop przenośny, który jest dopiero wprowadzany do sprzedaży. Na pierwszy rzut oka, gdyby nie ilustracja na pudełku, ten niewielki przyrząd bardziej przypominałby multimetr albo palmtop niż oscyloskop. Przy tym trochę „dziwny”, ponieważ nigdzie nie widać gałki to zmiany zakresów pomiarowych. Przyjrzyjmy się jego funkcjom.

Cyfrowy oscyloskop przenośny Velleman HPS140 ma niewielką, mieszczącą się w dłoni obudowę. Jej wymiary (wraz z ochronnym gumowym etui) wynoszą 74 mm×114 mm×29 mm. Obudowa jest lekka, bo z akumulatorami waży zaledwie 200 g, dobrze osłonięta wspomnianym etui, które chroni ją przed uszkodzeniem w razie upadku oraz nadaje estetyczny wygląd. Moim zdaniem brakuje na niej uchwytu do zamocowania paska lub „smyczy”, które umożliwiłyby wygodne przenoszenie przyrządu podczas pracy terenowej. Na górze jest umieszczone gniazdo BNC, do którego doprowadza się sygnał mierzony. Pod spodem obudowy znajduje się otwór z polem kontaktowym, do którego jest doprowadzony sygnał z wewnętrznego generatora umożliwiającego szybkie sprawdzenie poprawności wskazań przyrządu przy współpracy z sondą pomiarową x10 (w zestawie).

Funkcjonalność i ergonomia

Monochromatyczny wyświetlacz oscyloskopu ma wymiary 53 mm×27 mm i białe podświetlenie. Niestety, w dokumentacji nie podano jaka jest jego rozdzielczość. Walorem przyrządu, który jest szczególnie podkreślany przez producenta jest wysoka czułość obwodów wejściowych, ponieważ może on wyświetlać i mierzyć sygnały o amplitudzie zaledwie 1 mV/działkę! Rzeczywista częstotliwość próbkowania sygnału wejściowego wynosi 40 MHz, natomiast pasmo sygnałów wejściowych rozciąga się w przedziale 0...10 MHz. Oprócz funkcji ręcznego ustawiania zakresów przyrząd jest wyposażony również w funkcję skalowania automatycznego, która jest aktywna po włączeniu zasilania. Dla przebiegów okresowych dobiera ona tak amplitudę i podstawę czasu, aby sygnał wyświetlany na ekranie był czytelny. Dlaczego dla przebiegów okresowych? Ponieważ tylko dla przebiegów mających pewną częstotliwość charakterystyczną oprogramowanie oscyloskopu jest w stanie tak dobrać podstawę czasu, aby na ekranie został wyświetlony pełny okres. Dla innych przebiegów, w tym napięć stałych, poprawnie działa tylko funkcja przełączania liczby Voltów na działkę.
Oprócz funkcji wyświetlania przebiegu oscyloskop jest wyposażony również w szereg użytecznych funkcji pomiarowych. Ale zanim o tym mowa, kilka słów o menu, które wykonano w dobrze przemyślany sposób.
Menu nastaw przyrządu obsługuje się za pomocą czterech klawiszy, praktycznie jedną ręką. Trzymając oscyloskop jesteśmy w stanie kciukiem sięgnąć do wszystkich klawiszy, co umożliwia wybór opcji menu. Klawisz w prawym, górnym rogu klawiatury wywołuje menu przyrządu. Pojawia się ono po prawej stronie wyświetlacza (fotografia 1). Kolejne wciśnięcie tego samego klawisza powoduje ruch ramki wyboru w górę, natomiast leżącego poniżej niego – w dół. Jeśli użytkownik chce dokonać zmiany parametru w menu, to trzeba ustawić się na opcji i nacisnąć któryś z klawiszy po lewej stronie (fotografia 2). Naciśnięcie tego w lewym, górnym rogu powoduje zmianę opcji „w górę”, natomiast w lewym, dolnym „w dół”. Opcje (np. liczba V na działkę, częstotliwość podstawy czasu itp.) są zmieniane natychmiast po wyświetleniu. Po zakończeniu edycji wystarczy nie naciskać klawiszy przez około 3 sekundy, a menu zniknie i – co ważne – dana opcja pozostanie wybrana, chociaż nie jest to wyświetlane. Dzięki temu jest możliwa zmiana wybranego parametru bez potrzeby wywoływania menu. Umożliwia to proste przełączanie np. wyniku pomiaru napięcia pomiędzy jednostkami V i dBm, pomiaru mocy dla różnych impedancji, rodzaju pomiaru napięcia (V AC, V DC lub V AC+DC), częstotliwości podstawy czasu itp. Jest to moim zdaniem bardzo przydatna w praktyce funkcja.

Fotografia 1. Klawisz w prawym, górnym rogu klawiatury wywołuje menu przyrządu

Fotografia 2. Jeśli użytkownik chce dokonać zmiany parametru w menu, to trzeba
ustawić się na opcji i nacisnąć któryś z klawiszy po lewej stronie

Jak wspomniano, mimo niewielkich rozmiarów oscyloskop ma szereg użytecznych funkcji pomiarowych. Pod przebiegiem pokazanym na ekranie może być wyświetlony wynik działania jednej z następujących:
- woltomierza (TRMS) napięcia: AC, DC, AC+DC,
- miernika mocy (WRMS) sygnału dla impedancji obciążenia: 2, 4, 8, 16 i 32 Ω,
- miernika poziomu napięcia (dBm),
- miernika napięcia Vmin, Vmax, Vpk-pk.
Zakres zmian podstawy czasu rozciąga się od 250 ns do 1 godziny na działkę. Dzięki temu oscyloskopu można użyć nie tylko do wyświetlania przebiegów szybkozmiennych, ale również na przykład do rejestracji charakterystyki rozładowania akumulatora albo baterii lub obserwacji trendów napięcia czy prądu (poprzez pomiar pośredni) zasilania. Maksymalne napięcie wejściowe bez sondy to 100 V AC+DC, natomiast z sondą dostarczoną w zestawie to aż 600 V AC+DC. Dzięki temu można mierzyć napięcie sieci energetycznej niskiego napięcia. Oprócz zakończenia w postaci igły, sonda ma wymienną końcówkę umożliwiającą jej przyczepienie do złącza czy przewodu wiodącego sygnał.
Naciśnięcie klawisze umieszczonego w prawym, dolnym rogu powoduje wstrzymanie akwizycji sygnału i wyświetlenie bieżącego sygnału. Jednocześnie jest podawana wybrana, mierzona, chwilowa wartość przebiegu (np. amplituda). Naciśnięcie klawisza menu (prawy, górny) powoduje pojawienie się na wyświetlaczu okna, w którym można wybrać aktualnie przemieszczany marker (fotografia 3). Jednocześnie na wyświetlaczu jest podawany zmierzony okres (markery pionowe t) lub różnica napięć (markery poziome V). Ostatnia pozycja menu umożliwia zapisanie obrazu w pamięci przyrządu.

Fotografia 3. Naciśnięcie klawisza menu powoduje pojawienie się na wyświetlaczu
okna, w którym można wybrać aktualnie przemieszczany marker

Oscyloskop jest zasilany z baterii akumulatorów. Gniazdo zasilania ich ładowarki wyprowadzono na zewnątrz, dzięki czemu akumulatorów nie trzeba wyjmować z obudowy w celu ich naładowania. Sam układ ładowarki jest wbudowany w oscyloskop. Do jej zasilania można użyć kabla–adaptera dostarczonego w zestawie, a przystosowanego do zasilnia z portu USB komputera. Może to również być zasilacz 9 V DC ze złączem jack, o obciążalności około 300 mA. Sprawdziłem również, że kabel USB można zasilić z ładowarki telefonu komórkowego ze złączem USB np. XPERII X10. Opcjonalnie producent oferuje także adapter do gniazda zapalniczki samochodowej.
Proces ładowania akumulatorów jest sygnalizowany przez diodę LED widoczną w otworze obok złącza ładowarki. Po naładowaniu dioda gaśnie, a przyrząd może od tego momentu pracować nieprzerwanie przez 6 godzin. Uwzględniając przeciętny okres użytkowania około pół godziny do godziny dziennie, pozwala to na ładowanie baterii raz w tygodniu lub rzadziej.

Podsumowanie

Podstawowe parametry miniaturowego oscyloskopu Velleman HPS140 zamieszczono w tabeli 1. Moim zdaniem jest to wyjątkowo przydatny instrument pomiarowy, którym można „przedzwonić” obwód, gdy nie ma pod ręką oscyloskopu stacjonarnego. Szeroki zakres zmian podstawy czasu umożliwia wykorzystanie go również do pomiarów trendów czy charakterystyk rozładowania. Funkcja automatycznego skalowania działa bardzo dobrze i jest domyślnie aktywna po załączeniu przyrządu. Dzięki temu pomiary są wykonywane błyskawicznie, natychmiast po dołączeniu oscyloskopu do źródła sygnału. Umożliwia to jednoczesne wykonywanie innych czynności, np. regulacji, bez konieczności ręcznej zmiany zakresów. Od tej przyrządu tej klasy trudno jest oczekiwać funkcjonalności i czytelności obrazu, którą mają oscyloskopy stacjonarne. Niemniej jednak, dzięki swoim unikatowym cechom oraz miniaturowym wymiarom Velleman HPS140 przyda się w niejednym serwisie.

Jacek Bogusz
j.bogusz@easy-soft.net.pl

Więcej informacji: http://www.hps140.com/