Měl jsem možnost si vyzkoušet zajímavý příruční osciloskop Velleman HPS140, který patří mezi vůbec nejlevnější osciloskopy na trhu a může se tedy stát velmi zajímavým nejen jako profesionální pracovní nástroj, ale i pro běžné amatérské uživatele. Jeho cena těsně pod hranicí 3000,- Kč je velmi velmi lákavá. Ale co za ní dostanete? To jsem na vlastní kůži vyzkoušel a pokusím se Vám to zde zprostředkovat...

Základní informace

Označení „Handheld Pocket Scope“, jak se příruční osciloskop Velleman HPS140 nazývá, dost vystihuje jeho provedení. Jde o malý jednokanálový digitální osciloskop s grafickým LCD displejem se vzorkovací frekvencí 40 MS/s (40 000 tis. vzorků za sekundu) s měřícím rozsahem napětí 1mV až 20V/dílek při frekvencích 0 až 10 MHz a 8bitovým rozlišením (A/D převodem). Časovou základnu lze nastavit v rozsahu 250 ns až 1 hodina na dílek. Z těchto několika parametrů je již samo o sobě jasné, že nejde o žádné „šidítko pro děti“, ale plnohodnotné měřící zařízení! Samozřejmě A/D převod signálu na 8 bitů není mnoho, ale vzhledem k rozměrům přístroje (viz dále), s tím spojenému rozměru a hlavně rozlišení LCD displeje, pak pro zobrazení průběhu plně dostačuje.

Samozřejmě nejde o náhradu kvalitního stolního osciloskopu poskytujícího dva kanály, velký displej a možnosti širokého nastavení a spuštění. Ale jak si přečtete dále, je to i díky provozu na vestavěný akumulátor (až 6 hodin) vynikající pomocník pro potřeby vizualizace a odměření základních parametrů signálů někde venku v terénu, když musíte stát na žebříku či lešení (to je při opravě průmyslových strojů dost běžné). Navíc vzhledem k jeho ceně, rovnající se ceně trošku lepšího multimetru, se mu prakticky nedá nic vytknout!

Rozměry, výbava a mechanické provedení

Jak již bylo výše lehce nastíněno, osciloskop Velleman HPS140 je malý ruční měřící přístroj. Je totiž opravdu dost malý. Již když se napíše, že vnější rozměry jsou 74 x 114 x 29 mm, je z toho patrné, že jde o opravdu kapesní zařízení.

V reálu se pak zdá výrazně menší než na fotkách v e-shopech prodejců. To mě také po jeho vybalení z kompaktní krabičky dost překvapilo. Kartónová krabička je totiž o dost větší než samotný přístroj, takže předtím něž ji otevřete si budete myslet, že je to zařízení zhruba ve velikosti dnes běžného multimetru. Realita je však jiná. Příruční osciloskop je o dost menší. Krabičku vyplňuje totiž jen cca z poloviny. Ve zbytku se nachází příslušenství.

Přiložené příslušenství mě zase hned naopak velmi potěšilo. Přiložena je nejen dost kvalitně provedená pasivní sonda s kvalitním hrotem, přepínacím rozlišením 1X a 10X a s masivním BNC konektorem, ale i s nečekaně dost bohatým dalším příslušenstvím v podobě různých nástavců. Například lze zmínit různé krytky na hrot umožňující el. odizolování od okolí, uzemňovací svorku s krokodýlem a nástavec pro připojování sondy na měřící očka.

Samotný osciloskop vypadá na první pohled dost spartánsky. Z čelní strany jej totiž tvoří jen 4 černá nevýrazná tlačítka a na osciloskop nepříliš velký LCD displej. A to je ze předu vše. Na horní straně je pak umístěn jeden klasický masivní BNC konektor, dost titěrný přepínač napájení a napájecí konektor pro provoz na 9 VDC adaptér (není přiložen), z napětí na USB konektoru počítače (přes přiložený adaptér) či napájení z vnitřního akumulátoru (po jeho nabití za cca 7 hod. vydrží běžet až cca 6 hodin). Na zadní straně se pak nachází již jen zapuštěný výstup testovacího obdélníkového signálu. Jinak je pouzdro z tvrdého černého plastu, na který je mimo čelní strany „navlečené“ červené měkké gumové ochranné pouzdro. Z dálky tak sice vyhlíží jako malý multimetr, ale z blízka však pro člověka neznalého jako dost záhadný stroj.

Po zapnutí…

Pokud je akumulátor v osciloskopu alespoň trošku nabitý, lze zařízení zapnout přepnutím malého přepínače na horní straně vedle BNC konektoru. Následně se rozsvítí bílé podsvícení LCD displeje a zobrazí úvodní obrazovka s logem společnosti Velleman. Tento stav trvá jen pár sekund a hned poté se již zobrazí základní obrazovka se souřadnicemi pro zobrazování naměřeného signálu na vstupu (BNC konektoru). Po zapnutí se vždy aktivuje režim automatického nastavení rozsahů, takže pokud je přítomen na vstupu nějaký signál, hned je vhodně zobrazen tak, aby byl celý vidět.

Pokud se blíže podíváme na provedení zobrazení, trošku Vás může zklamat dost nízké rozlišení displeje, které je podobné jako u mé 10 let staré grafické kalkulačky Casio, která umí zobrazovat průběh zadaného vzorce. Ani tak moc to nevadí pro samotné zobrazení průběhu, jako pro čitelnost zobrazených údajů aktuálních X a Y rozsahů a zvoleného naměřeného parametru signálu (ze zobrazit hodnotu DC složky, True RMS, špička-špička, dBm, Vmax, Vmin, výkon W do zátěže 2/4/8/16/32 Ohmů). Někdy je nutné mít i trošku představivost, zda jde o jednotky mikro či mili. Ale opět vzhledem k ceně přístroje, nad tím mávnete rukou.

Zvláště pokud zjistíte, že napěťový i časový rozsah si můžete nastavit i ručně, můžete si signál posouvat po displeji v ose X i Y, režim spouštění Run/Normal (neustále vzorkuje signál nebo jen při překročení spouštěcí úrovně napětí), nastavit úroveň a sestupnou či vzestupnou hranu spuštění (Trigger Level a Slope), nastavit měření bez nebo se stejnosměrnou složkou (AC/DC propojení), průběh signálu si stopnout (funkce Hold) či až 2 průběhy uložit do paměti (Funkce Memory) a později vyvolat, i provádět přesné doměřování hodnot v každém bodě průběhu signálu v amplitudě i času , tedy v ose X i Y. Toto bylo možné před cca 15 lety jen u špičkových osciloskopů za více jak 100 tisíc Kč (když si vzpomenu na má léta na průmyslovce, kde se digitální osciloskop choval jako vzácná relikvie…). Díky tomu lze hůře čitelné body měřítka obou os tomuto levnému osciloskopu odpustit.

Měření...

Příruční osciloskop se musí před prvním měřením nejdříve dokalibrovat s připojenou sondou. K tomu se použije již zmíněný testovací výstup s obdélníkovým průběhem na zadní straně přístroje. Následně se již může okamžitě měřit. K rychlému odzkoušení funkce jsem osciloskop připojil na vstup funkčního generátoru s výstupem sinus/trojúhelník/TTL signál. Bohužel však mám rozsah pouze do 1 MHz, takže jsem nebyl schopen otestovat 10 MHz limit přístroje.

Osciloskop průběhy zobrazuje věrně v porovnání se stolními osciloskopy. Při přepínání mezi různými tvary signálů na generátoru bylo na něm možné zaznamenat i krátkodobé přechodové stavy generátoru, než se jeho signál ustálil. Při plynulé změně amplitudy i frekvence signálů se i plynule v reálném čase měnil zobrazovaný průběh na displeji. Tedy žádný významný rozdíl proti „běžnému velkému“ osciloskopu.

Dá se říct, že reakce osciloskopu odpovídá jeho vzorkovací frekvenci. Pouze drobné změny a „nedokonalosti“ signálů, jako například překmity na obdélnících, jsou jen velmi hrubě patrné vzhledem k rozlišení displeje i 8bitového A/D převodu. Také ze stejného důvodu je nutné často pracovat se změnou rozsahů, abyste si požadovanou oblast signálu co nejvíce zvětšili. Automatický režim volby měřítka pracuje spolehlivě a snaží se vždy zobrazit celý rozkmit signálu a jeho 2 až 3 periody. Pro základní informaci o průběhu je to dostačující, pro detailnější zobrazení pak musíte již měřítko volit manuálně. Pokud tedy budete chtít nějaký signál studovat opravdu detailně, prostě musíte využít služeb větších osciloskopů.

Všechna nastavení osciloskopu se pak dělají většinou prostřednictvím jednoduchého menu, které se vyvolá horním tlačítkem vpravo. Následně se tlačítky vpravo naroluje požadovaný parametr (řádek) a levými tlačítky pak mění (zvýší či sníží) jeho hodnota. Následně, když několik sekund žádné tlačítko nemačkáte, automatické se přejde na zobrazení průběhu. Toto ovládání je sice trošku pomalejší než přímé nastavování specializovanými funkčními tlačítky stolních osciloskopu, ale je to daň za malé rozměry přístroje.

Závěrem…

Na závěr na adresu „kapesního“ osciloskopu Velleman HPS140 prostě opět musím říct, že jako doplněk k dobrému multimetru pro potřeby základního zobrazení průběhu napěťového signálu a odměření jeho základních parametrů jsou funkce více jak dostačující. Výborně se hodí pro servisního technika, opravujícího zařízení někde v terénu či pro amatérského bastlíře, který si ladí zesilovač či generátor. Navíc, jak jsem již napsal v úvodu, vzhledem k nízké ceně cca 3000,- Kč (v e-shopu GM Electronic s.r.o.) se tomuto přístroji prakticky nedá nic vytknout, protože zkuste na trhu najít jiné zařízení, za podobnou cenu, které bude schopné byť jen změřit napětí signálů s frekvencí stovek kHz až jednotek MHz, když v této cenové kategorii se pohybující multimetry dokážou cca přesně měřit střídavé napětí o frekvenci obvykle v řádu jen stovek Hz (běžně do cca 400 Hz).

DOWNLOAD & Odkazy

• Stránky výrobce, německé společnosti Velleman Instruments - www.velleman.eu
• Článek o jednoduchém PC osciloskopu ze zvukové karty - http://automatizace.hw.cz/test-softwarovy-osciloskop-ze-zvukovky-pc
• Článek "2-kanálový, digitální, paměťový USB osciloskop" - http://automatizace.hw.cz/2kanalovy-digitalni-pametovy-usb-osciloskop
• Další články a testy o snímačích, PLC, komponentech nejen pro průmyslové aplikace najdete na stránkách serveru automatizace.HW.cz