0 bis 500 V Soundkarten-Oszilloskop und Sonden kosten Erdnüsse (unter 20): 5 Schritte

0 bis 500 V Soundkarten-Oszilloskop und Sonden kosten Erdnüsse (unter 20): 5 Schritte

Inhaltsverzeichnis:

Anonim

Ich bin mir sicher, dass Sie viele davon gesehen haben. Dies ist meine einfache Version. Sie verwendet 1 USB-Anschluss für die Stromversorgung und den Line-In der Soundkarte. Wenn Sie keinen USB-Anschluss haben, funktioniert das Design auch dann, wenn Sie eine geeignete, leicht zugängliche Stromquelle finden, für die eine 9-V-Batterie geeignet ist.

Dieser Bereich ist nur für mich auf Wechselstrom beschränkt, da mein Soundkarten-Eingang mit Wechselstrom gekoppelt ist und die Gleichstromsignale blockiert sind, da ich meinen Laptop nicht modifizieren möchte und es einfach halte. Ich habe mich damit abgefunden, dass ich Gleichstrom mit einem DVM messen kann. Ich habe ein Freesouce-Oszilloskop-Programm gefunden, in dem die Soundkartenleitung verwendet wird.

Die von mir verwendete Schall- und Oszilloskopschaltung ist eine andere Schaltung, die jedoch so modifiziert wurde, dass sie Spannungen von 1 mV bis 500 V misst, die je nach A / D-Wandler möglicherweise niedriger sind.

Der Drehschalter wirkt wie ein einfacher Spannungsteiler an einem 2-Ohm-Eingang. Die Spannung wird reduziert und dann um 2000 auf einen Ausgang zwischen 1/2 und 2 Volt (für den Soundkarten-Eingang) verstärkt. Dies mag verkehrt erscheinen, aber es ist die einfachste Möglichkeit, dies zu tun. Die Auszahlung ist ein Genauigkeitsverlust, aber dies ist für Tests unterwegs. Ich habe ein vollständig kalibriertes Oszilloskop und kann es verwenden, wenn ich Genauigkeit benötige.

Wenn Sie wirklich eine bessere Genauigkeit über den Bereich wünschen, würde ich die Verwendung eines Drehschalters empfehlen, der als erste Schicht als Spannungsteiler und als zweite Schicht zur Auswahl eines Verstärkerwiderstands dient. Nicht so einfach, fürchte ich.

Komponenten (Ich rette gerne Teile, wo ich kann)

Auswahl der Widerstände (Ich habe mit einem 610-teiligen E12 1 / 4W-Widerstand-Starterpaket begonnen, das für andere Projekte nützlich ist.)

2 aus 2R 1 / 4w Widerstand (jede kleine Wattzahl wird 2 aus 1R verwenden, um 2R zu machen)

2 aus 1N4003 Diode

2 1-poliger 12-Wege-Schalter

1x JFET Quad-Verstärker (TL074N)

3 aus 90 x 25 x 3 Plexiglas

Strip Board

LED (Betriebsanzeige)

USB-Kabel (defektes oder altes Datenkabel, solange 5 VDC verfügbar sind, sollte 6 Zoll bis 1 Fuß lang sein)

Chassis DC-Buchse

Chassis 3,5 mm Stereo-Buchse

Stereokabel mit 3,5 mm Klinkenstecker

2 Chassis BNC-Stecker

RGB58 3m Videokabel (BNC an jedem Ende)

Box

2 Einwegstifte

2 Stück Crock-Clips

Schrauben

Sie können http://www.sciencetronics.com/greenphotons/?p=459&cpage=1#comment-312 auch eine interessante Lektüre finden

Zubehör:

Schritt 1: Soundkartentest

Zuerst müssen wir den linken und den rechten Kanal der Soundkarte testen.

AC / DC-Kopplungstest

mit einem 100k Topf und 5 Volt Gleichstromversorgung.

Verdrahten Sie den Topf Acros 5V

Verbinden Sie den Wischer mit den Eingängen des linken und rechten Kanals und die Eingangsmasse mit dem Poti 0V. Schließen Sie das DVM über den Wischer und 0V an, um die Ausgangsspannung zu messen

Aktivieren Sie das Scope-Software-Setup mit Line-In als Kanal 1 und 2

Drehen Sie den Poti langsam, um festzustellen, ob die Spannung konstant bleibt und der Wischerspannung entspricht. Wenn die Spannung beim Anhalten der Wischerbewegung auf Null zurückgeht, ist der Eingang mit Wechselstrom gekoppelt.

AC-Eingangsbereich

Jetzt müssen wir den Pot über ein 12-V-Wechselstromsignal neu verkabeln (ich habe einen Signalgenerator)

Erhöhen Sie das Signal, bis die Sinuswelle gerade abgeschnitten wird (oben und unten bilden sich flache Linien mit glatter Kurve).

Spannung am Schleifstift messen. Dies ist unsere maximale Eingangsspannung. Diese liegt normalerweise zwischen 1 und 5 Volt.

notieren Sie sich diese Spannung, es ist wichtig.

Schritt 2: Der Circuit Explianed

Die Schaltung hat drei Stufen.

Bühne 1

Eingangsstufe und Dämpfer 2M Ohm Eingang so hochohmig, bestehend aus einem 12-Wege-Drehschalter und einer Widerstandskette. Sein Zweck ist es, die Eingangsspannung auf einen überschaubaren Pegel von 0 bis 2 mV zu dämpfen.

Eine Diode verbindet den + ve-Eingang mit 5 V, um sicherzustellen, dass 5 V die maximale Eingangsspannung sind, wenn der Schalter falsch positioniert ist.

Stufe 2

nicht invertierender Einheitsverstärker für ein Signal von 0 bis 2 mV

Stufe 3

ein mal 2000 nicht invertierender amp. Der Zweck dieser Stufe besteht darin, das Signal nach der Dämpfung zu verstärken. Ein 0,5 bis 2 V Signal zu erzeugen ist eine ideale Messung für unsere Soundkarte

Schritt 3: Biuld die Schaltung

Der Schalter

Beachten Sie, wie die Widerstandskette an den Schalter gelötet wird. Dies ist ordentlicher als eine Ladung Draht. Es werden 2 Werte ausgeschlossen, der 1M und der 2R. Diese befinden sich an einem anderen Ort.

Das 1M ist in die Sonde integriert, die wir später herstellen werden. (Wenn Sie eine eigene Sonde verwenden möchten, fügen Sie den 1M-Widerstand auf der Rückseite des BNC-Verbinders hinzu.) Der 2R-Widerstand (ich habe 2 x 1R in Serie verwendet) befindet sich auf der Leiterplatte für neetness.

Die Rennbahn

Der Stromanschluss, der Eingang und der Ausgang Ich habe BNC-Anschlüsse für den Eingang verwendet, um Oszilloskopkabel verwenden zu können. Der Ausgang wird an eine am Chassis montierte 3,5-mm-Stereo-Buchse angeschlossen, und der Stromanschluss verwendet ein altes USB-Kabel sowie einen Gleichstromstecker und -buchse.

Die Platine ist klein und passt in einen kleinen Raum in der Nähe der Schalter, die an die Eingangs-, Ausgangs- und Stromanschlüsse angeschlossen sind.

Denken Sie daran, den Bildschirm der beiden BNC-Stecker an die 2,5-V-Schiene anzuschließen.

Die Kiste

Die Box, die ich aus einem alten Stück Laminat hergestellt und bearbeitet habe (gefräst), ist viel größer als die Fläche, die für die Schaltung und die Komponenten benötigt wird. Sie ist jedoch in zwei Fächer unterteilt, von denen eines alle Kabel enthält, da mein Bereich nur Wechselstrom ist Es ist mir gelungen einen dvm in die box zu quetschen

Schritt 4: Die Box

Ich habe eine Aufbewahrungsbox aus Kunststoff gefunden, die sich ideal für Reisen eignet, einschließlich der Kabel, eines DVM und der Soundkarten-Scope-Box, die ich hergestellt habe.

Zwei Zielfernrohrsonden

3,5 mm Klinkenstecker auf 3,5 mm Klinkenstecker Stereo Kabel und

USB zu 5mm Stromanschluss

Ich benutze eine kleine Projektbox (120 x 65 x 36 mm), um die Schalter und die Elektronik unterzubringen. Ich hätte mit einer Kiste davonkommen können (120 x 65 x 30). für ein noch niedrigeres Profil

Die Schaltstange war verkürzt

Die BNC-Anschlüsse befinden sich unter dem Gehäusedeckel mit einem größeren Loch für den BNC-Zugang, um ein niedrigeres Profil zu erzielen und die Gefahr von Beschädigungen durch Hängenbleiben zu verringern. Außerdem werden die Gesamtabmessungen auf ein Minimum beschränkt

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Schritt 5: Herstellung der Sonden

www.cromwell-intl.com/radio/probes.html Diese Website zeigt die gleiche Technik und bietet eine x10-Option

Dies ist relativ einfach, hat aber eine Reihe von Schritten und sehr geringe Kosten, jedoch sind Ihre ersten Schritte die zeitaufwändigsten.

Nehmen Sie einen alten Stift auseinander und entfernen Sie die Mine mit der Kugelspitze.

Setzen Sie den Header vorsichtig so ein, dass er ca. 3 bis 5 mm herausragt (der Kunststoffstift-Abstandhalter kann sich bewegen, wenn er die Position notiert).

Löten Sie den 1M-Widerstand an ein Stiftende, das nicht übersteht (siehe Foto)

Mischen Sie eine kleine Menge Epoxidharz mit einem Cocktail-Stift. Tragen Sie auf den Widerstand und den Stift Apoxid auf. Achten Sie darauf, dass Sie die Prüfspitze und den Einsatz nicht in die Stiftspitze kleben (siehe Foto)

Zur Seite legen und aushärten lassen

Warten Sie, bis das Epoxidharz ausgehärtet ist

Wenn Sie das 3 m lange Videokabel nehmen und halbieren, erhalten Sie 2 x 1 1/2 m lange Kabel und keine BNC-Stecker, die durcheinander passen.

Schieben Sie ein Stück Schrumpfschlauch nach oben

Führen Sie die Kassette auf das Kabel

Befestigen Sie eine Crock-Klammer an einem Drahtstück, das mindestens 2 1/2 mal so lang wie der Stift ist

Schneiden Sie die äußere Isolierung und die Abschirmung vom abgeschnittenen Ende des Koaxialkabels um 15 bis 20 mm zurück

Schneiden Sie die innere Isolierung ca. 5 mm zurück und verzinnen Sie den zentralen Kern

wenn das Epoxidharz abgelaufen ist (überprüfen Sie dies, indem Sie das Harz auf dem Mixstab und dem Mixplatz fühlen)

Löten Sie den 1M-Widerstand an den zentralen Kern

Montieren Sie die Welle wieder und markieren Sie das Kabel

Entfernen Sie die Welle und schneiden Sie 5 mm der äußeren Isolierung ab

Löten Sie ein Stück Draht auf den Schirm

Welle wieder zusammenbauen

Schieben Sie den Wärmeschrumpf über freiliegendes Lot und Abschirmung und die Oberseite des Stiftschafts nach unten

Ich habe diese Elektroden mit meinem Oszilloskop-Kalibrierungspunkt getestet. Die Ausgabe, bei der es sich um eine Rechteckwelle handelt, war ein wenig sägezahnartig, aber für die Verwendung als mobile Messleitungen sind sie in Ordnung. Wenn Sie feiner sein möchten, können Sie sicher einen smd einstellbaren Kondensator zwischen Bildschirm und Kern mit der Stiftröhre drücken und ein kleines Loch bohren, um Einstellungen vorzunehmen.

1 abschließender Tipp Ich habe viele Zielfernrohrkabel und viele Aussehensmerkmale (insbesondere werkseitig hergestellt). Ich verwende entweder ein farbiges Isolierband oder einen farbigen Schrumpfschlauch mit einer anderen Farbe für jedes Kabel. Zwei Stücke eins am BNC-Ende des Oszilloskopkabels und ein Stück am Sondenende. Auf diese Weise können Sie auch sehen, welche Sonde zu welchem ​​Kanal gehört

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16 Diskussionen

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profpat

Vor 7 Jahren auf Einführung

das ist nett,

Sie haben jedoch nicht erwähnt, welche PC-Software Sie verwendet oder vorgeschlagen haben.

2 Antworten 0

lrdforster profpat

Antworten vor 7 Jahre auf Introduction

Tut mir leid, ich habe es nicht als Nebeneffekt empfunden, aber ich verwende den Soundkartenbereich

0

Goodhart lrdforster

Antworten vor 7 Jahre auf Introduction

Eine Erwähnung im ible sowie ein Link wären für viele hilfreich.

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Frau

Vor 7 Jahren auf Einführung

Das Schema zeigt eine 1: 1-Treiberstufe, gefolgt von einer 2000: 1-Verstärkerstufe. Dies ist aus zwei Gründen keine gute Vereinbarung:

Erstens macht eine hohe Verstärkung die Schaltung anfällig für Instabilität (Oszillationen). Zweitens bedeutet das Produkt mit begrenzter Verstärkungsbandbreite (GBP) für Operationsverstärker, dass die Bandbreite umso geringer ist, je höher die Verstärkung ist. Der TL074, den Sie verwenden, hat einen festgelegten GBP-Wert von 3 MHz (typisch, mindestens 2 MHz). In einer Gain = 2000-Stufe bedeutet dies, dass Ihre Bandbreite mäßig 3000 kHz / 2000 = 1,5 kHz beträgt. Das ist auch für einen Soundkartenbereich niedrig. Gleichzeitig hat die erste Stufe (Gain = 1) eine Bandbreite von 3 MHz

Besser, um den Gewinn zwischen den beiden Stufen auszugleichen. Z.B. wähle sqrt (2000) = ca. 45 für beide. Die Bandbreite jeder Stufe beträgt dann 3 MHz / 45 = 67 kHz. Viel besser. Die Gesamtbandbreite der Schaltung beträgt dann 67 kHz / sqrt (2) = 47 kHz. Passt gut zur Bandbreite des Soundkarten-Eingangs, die im 20-kHz-Bereich liegt.

3 Antworten 0

lrdforster Frau

Antworten vor 7 Jahre auf Introduction

Sie machen einen gültigen Punkt Ich muss zugeben, ich habe alles über Bandwith vergessen, aber ich habe es noch nicht über 50 Hz getestet. Ich werde meine Schaltung entsprechend modifizieren. Vielen Dank für Ihren Hinweis

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Frau lrdforster

Antworten vor 7 Jahre auf Introduction

Sie können auch eine Diode zwischen dem Eingang der ersten Stufe und Masse hinzufügen, falls der Eingang jemals unter Null geht. Derzeit ist der Eingang nur gegen Überspannung (durch die eine Diode, die sich bereits im Stromkreis befindet) und nicht gegen Unterspannung geschützt. Was die Diode betrifft, so ist 1N914 ein schnell schaltendes Modell und sehr kostengünstig. Das benutze ich für meine eigenen Bereiche.

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lrdforster Frau

Antworten vor 7 Jahre auf Introduction

danke ich werde es tun, ich habe jetzt ein paar Verbesserungen, nachdem ich die zwei Stufen auf 1 x40 geändert habe, die andere x50, die x2000 zu der sugested root 2000 macht, die 45 ist, hat nicht gut gepasst.

Ich stelle jetzt fest, dass die 2 aus 1M Widerstände als Spannungsteiler nicht 2,5 V, sondern 1,5 V eingestellt haben, also habe ich sie durch eine Voreinstellung ersetzt und kann immer noch nicht 2,5 V einstellen, also muss ich nach einer besseren Lösung suchen. möglich lm317 auf 2,5 v eingestellt

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Lectric Wizard

Vor 7 Jahren auf Einführung

Könnten Sie ein klares Schema hinzufügen. Geschenk ist unlesbar Danke!

6 Antworten 0

lrdforster Lectric Wizard

Antworten vor 7 Jahre auf Introduction

Wenn Sie auf das i in der oberen linken Ecke klicken, wird es in voller Auflösung vergrößert angezeigt

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Lectric Wizard lrdforster

Antworten vor 7 Jahre auf Introduction

Vielen Dank, ich habe andere Audiokarten-Interfaces gesehen, aber sie waren zu komplex. Das ist großartig wegen seiner Einfachheit, GUTER JOB !!!

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lrdforster Lectric Wizard

Antworten vor 7 Jahre auf Introduction

Vielen Dank

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Lectric Wizard lrdforster

Antworten vor 7 Jahre auf Introduction

Wenn ich einen Vorschlag machen kann, würde ich eine 1,5-A-Sicherung in Linie mit einem 1N5339B-Zener über das USB-Netzteil schalten, damit der Zener die überhöhte Spannung "überbrücken" kann, wenn etwas schief geht & Sicherung durchbrennen. PROST!

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lrdforster Lectric Wizard

Antworten vor 7 Jahre auf Introduction

Gute Idee.

Dies ist der Punkt, an dem der 1n4003 am Verstärkereingang die Spannung auf 5,6 Volt maximieren soll, und der 1M-Widerstand an der Sonde. Der Strom ist bereits minimiert, aber ich verstehe nicht, warum Sie keinen Gürtel nehmen können, wenn Sie das Bedürfnis haben. Es würde sicherlich die Soundkarte / Laptop 5v schützen.

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Lectric Wizard lrdforster

Antworten vor 7 Jahre auf Introduction

Hier ist was ich meine:

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legailutin

Vor 7 Jahren auf Einführung

Mag ich. Ich habe zufällig nach einem schnellen Weg gesucht, um mehr als 5-V-Signale von meiner Schaltung zu erfassen. Ich baue mir eins davon und poste Feedback.

Vielen Dank für Ihre Zeit.

1 Antwort 0

lrdforster legailutin

Antworten vor 7 Jahre auf Introduction

Ich freue mich auf Ihr Feedback