Двухканальный осцилограф из компьютера
Виртуальный осциллограф РадиоМастер позволяет исследовать переменные напряжения в звуковом диапазоне частот : от 30..50 Гц до 10..20 Кгц по двум каналам с амплитудой от нескольких милливольт до десятков вольт. Перед реальным осциллографом такой прибор имеет преимущества: он позволяет легко определять амплитуду сигналов, запоминать осциллограммы в графических файлах. Недостатком прибора является невозможность увидеть и измерить постоянную составляющую сигналов.
На панели прибора располагаются органы управления, типичные для реальных осциллографов, а также специальные средства настройки и кнопки для работы в режиме запоминания осциллограмм. Все элементы панели снабжены всплывающими комментариями, и Вы легко с ними разберетесь. В скобках комментариев указаны клавиши, дублирующие экранные органы управления.
Специально остановимся лишь на операции калибровки по Y (по напряжению), которую следует произвести после подключения изготовленного Вами кабеля. Подайте на оба входа прибора сигнал известной амплитуды от общего источника (предпочтительно синусоидальной формы с частотой 500..2000 Гц и амплитудой несколько ниже расчетного предела), введите известное значение амплитуды в милливольтах, нажмите Enter, и осциллограф откалиброван. Первоначальная калибровка программы сделана с неким кабелем, соответствующем приведенной схеме.
Программа запоминает все установки и настройки и восстанавливает их при следующем включении.
Характеристики осциллографа в значительной степени зависят от параметров звуковой карты Вашего компьютера. Так со старыми типами карт, у которых частота дискретизации не более 44,1 кГц, частотный диапазон прибора ограничен сверху. Используя имеющийся на панели переключатель частоты дискретизации, опробуйте свою звуковую карту, и остановитесь на наивысшем возможном значении. Уже при 96 кГц можно уверенно рассматривать сигналы до 20 кГц.
Разрядность АЦП установлена равной 16, что обеспечивает достаточно высокую точность.
Диапазон измеряемых осциллографом напряжений определятся резистивными делителями, смонтированными на кабеле (см. схему). При R1 =0 все напряжение поступает на вход АЦП звуковой карты, следовательно можно без искажений рассматривать сигналы амплитудой не более 500..600 мВ. При использовании резисторов указанных на схеме номиналов получается диапазон напряжений до 25 В, что обычно достаточно в любительской практике.
Рекомендуется использовать экранированный провод, и резисторы располагать возможно ближе к разъему звуковой карты компьютера.
Если ваша звуковая карта не имеет линейного входа, используйте вход микрофона, но при этом будет потерян один канал осциллографирования. Не забудьте указать выбранный вход звуковой карты в установках Windows. Соответствующий регулятор громкости установите в положение максимума, регулятор баланса в нейтральное положение.
Осциллограф до 96 кГц из компьютера.
Программа Visual Analyser является, на мой взгляд, самым лучшим виртуальным осциллографом для компьютера. Имеет множество функций и настроек, поэтому в некоторых источниках называется виртуальным измерительным комплексом.
К сожалению, интерфейс англоязычный, но есть инструкция на русском языке в трёх частях.
На основе этого осциллографа я разработал способ определения коэффициента пульсации освещённости методом сравнения. Также он подходит для определения частоты вращения и выявления светодиодных ламп с импульсным драйвером .
Виртуальный осциллограф использует звуковую карту компьютера, сигнал берётся с микрофонного и линейного входов, а также из стерео микшера.
Многие люди считают, что звуковая карта компьютера может работать только с обычным звуком, немного заходя в ультразвук до 22 кГц. На самом деле это не так. Достаточно изменить две настройки и диапазон расширится до 96000 Гц! В ноутбуках максимальная частота может быть ниже. Скрин первой настройки :
«Settings», в поле Frequency sampling (Hz) ввести с клавиатуры не менее 201000, «OK». Это расширит анализатор спектра до 96 к. Если ввести или выбрать меньшее значение, то будет отображаться меньшая частота, например, 96000 даст 48000 Гц. Расширение произойдёт после включения программы кнопкой On, если не была включена ранее. Ещё можно рядом с FFT size (samples) выбрать 16384 для лучшего отображения. Пожалуйста, подпишитесь на мой youtube канал , очень нужно быстро собрать 1000 подписчиков! Заранее спасибо!
Вторая настройка в «Панели управления звуком» Windows, «Запись»:
Туда можно зайти не только через Windows, но и через программу, нажав «Input Gain» или «Output Gain», если не сработает Input.
Панель управления звуком > Запись > Микрофон > Свойства > Дополнительно > Выбрать частоту дискретизации 192000 Гц. Максимальное значение для выбора показывает предел возможностей конкретной аудиокарты. Например, 192000 Гц означает, что на осциллографе можно будет работать с частотами до 96000 Гц.
И несколько примеров работы с такими настройками.
Инфракрасный пульт дистанционного управления. Для ввода сигнала в компьютер использовался фотодиод.
Светодиодный фонарик с преобразователем на двух транзисторах.
Мерцание светодиода в оптической мышке.
Использовалась обычная звуковая карта, встроенная в материнскую плату. В статье скриншоты портативной версии программы Visual Analyser 2019 BETA 64 bit . Другие версии можно скачать с официального сайта .
Спасибо за то, что дочитали мою статью! Я старался для Вас, отблагодарите подпиской!
Если информация понравилась, ставьте лайк и поделитесь в соцсетях. Также буду рад комментариям!
Лучшие программы осциллографы для ПК с ОС Windows
Программы осциллографы — это программное обеспечение для вашего компьютера, которое может анализировать звуковые сигналы. Если у вас ограниченный бюджет и вы не можете позволить себе полноценный осциллограф, тогда это программное обеспечение для ПК вам пригодится. Следующие программы были протестированы при вводе звукового сигнала через 3,5-мм аудиовход моего компьютера.
Теперь давайте посмотрим, что может предложить это программное обеспечение. Как только эти программы начнут считывать входной сигнал, вы сможете просматривать спектры сигналов для обоих или одного из двух каналов. Большинство из этих программ также обеспечивают возможность просмотра спектра БПФ. Хотя некоторые из этих программ являются всего лишь программным обеспечением для анализа аудио спектра, некоторые предоставляют подробные данные о сигналах. Вы можете измерить частоту, пиковое напряжение, коэффициент амплитуды, фазу и т. д. В одной из этих бесплатных программ осциллографов предусмотрена опция « Фильтр» , где вы можете применить фильтр с конечной импульсной характеристикой для ввода сигнала и затем проанализировать сигнал.
По мере того, как вы будете просматривать список, вы узнаете о предлагаемых ими функциях.
Лучшие программы осциллографы для ПК с ОС Windows
Winscope 
Winscope — это бесплатное программное обеспечение для осциллографа, которое можно использовать для анализа любого сигнала на вашем компьютере. Когда вы вводите сигнал, он позволяет вам просматривать его спектр, измерять частоту, строить диаграммы, просматривать спектр БПФ , сохранять данные сигнала и многое другое. Он считывает входной сигнал через 3,5-мм аудиоразъем вашего компьютера.
Чтобы начать анализ сигнала после подключения входного сигнала, нажмите кнопку Play на интерфейсе Winscope. Вы начнете просматривать спектр сигнала прямо на главном окне, где вы также найдете различные опции для анализа входного сигнала:
- Режимы трассировки : Доступны три режима трассировки спектров. Это YT Single Trace, YT Dual Trace и XY Mode .
- Просмотр спектров в линейном или точечном графике.
- Режим FFT : преобразует входной сигнал для отображения амплитудных и временных спектров в амплитудных и частотных спектрах .
- Опция коррелометра также доступна. Она позволяет найти корреляцию между двумя источниками звука.
- Сохранить данные анализа в формате DAT на свой компьютер.
Visual Analyzer
Visual Analyzer — еще одно хорошая программа осциллографа для Windows 10. Данная утилита имеет анализатор спектра сигналов. Кроме того, вы найдете множество инструментов для просмотра связанных с сигналом данных, определения значений различных параметров, измерения частоты, применения фильтров и многого другого. На этом осциллографе есть два экрана для спектров сигнала; один отображает обычные спектры сигналы, а другой отображает БПФ сигнала.
В левой части интерфейса вы найдете кнопки для изменения параметров просмотра спектров. Вы можете изменить коэффициент масштабирования, значение ms / d, положения графиков X и Y и т. д. Можно найти некоторые значения, такие как: частота, среднее значение, коэффициент амплитуды, пиковое напряжение, ZRLC, фаза, каналы и т. д. Опции для захвата области или спектра также доступны.
Лучшая вещь в этом инструменте — это то, что это осциллограф с фильтрами для Windows. Вы можете применять различные фильтры к входному сигналу, затем измерять значения и просматривать спектры.
Это обширное программное обеспечение осциллографа с инструментами для тщательного анализа сигналов.
Soundcard Oscilloscope
Soundcard Oscilloscope — это многофункциональное программное обеспечение для осциллографов, которое бесплатно только для личного использования. Это приложение обладает генератором сигналов и различными другими инструментами. Входной сигнал отображается в интерфейсе программы на графику. Вы можете изменить параметры графика спектров для тщательного просмотра и анализа спектров сигналов в реальном времени. Установите разные амплитуды каналов или синхронизируйте каналы для общей амплитуды. Установите шкалу времени от 1 минуты до 10 секунд. Вы также можете установить разные режимы канала: одиночный, CH1 — CH2, CH1 + CH2 или CH1 x CH2.
Инструменты измерения сигналов для определения частоты и напряжения также доступны в программе. Значения в реальном времени отображаются прямо на экране.
Другие инструменты доступны на соответствующих вкладках. Посмотреть график XY или просмотреть график частоты. Вкладка Генератор сигналов позволяет генерировать сигнал вручную. Вы можете генерировать пользовательский сигнал для каналов. Генерация синуса, треугольника, квадрата, пилообразного, розового или белого шума . Установите амплитуду сигнала, частоту и т. д. Выходной сигнал генератора сигналов можно услышать через динамики, подключенные к вашему ПК. Сгенерированный сигнал также может быть записан на вашем компьютере в формате WAV.
Oscilloscope
Oscilloscope — это бесплатное программное обеспечение для осциллографа, которое отображает только XY спектры сигнала или аудиофайла. Вы не можете анализировать сигнал, а только просматривать его XY-спектры. Вы можете либо подать сигнал через 3,5-мм аудиоразъем, либо использовать микрофон вашего ПК, либо просто выбрать аудиофайл на своем ПК, чтобы просмотреть его сигнал.
Это довольно простое программное обеспечение и не имеет большого практического применения. Он был разработан, чтобы наслаждаться формами звуковых песен. Доступные параметры позволяют изменять масштаб, форму волны, вес штриха, оттенок (цвет), интенсивность и послесвечение.
Frequency Analyzer
Frequency Analyzer — еще одно простое программное обеспечение осциллографа, которое отображает звуковую волну в реальном времени. Он принимает звук с микрофона, подключенного к вашему ПК через звуковую карту, и отображает спектр сигналов в реальном времени. Вы также можете проанализировать аудиофайл в формате WAV или BMP.
Наряду с формой сигнала, другое окно также отображает частотный спектр звукового сигнала. Параметры конфигурации позволяют изменять шкалы и параметры сигнала. Вы можете выбрать 8 или 16 бит на выборку, скорость FFT, частоту выборки и количество точек на преобразовании.
Здесь вы не найдете никаких других опций, кроме анализа звукового сигнала и частоты.
Real-time Spectrum
Real-time Spectrum — как следует из названия, данная программа отображает спектры входного сигнала в реальном времени. Это программное обеспечение осциллографа отображает сигнал в реальном времени и сигнал БПФ сигналов. Она получает данные через 3,5 мм аудио разъем вашего ПК.
Доступные здесь опции позволяют вам просматривать форму сигнала левого, правого или обоих каналов. Выберите тип графика из: Cepstrum, Smoothed Spectrum, Bank Bank или Auditory Filter Bank . Вы также можете установить макс. частоту, частоту кадров и динамический диапазон графика.
Если вы хотите вывести распечатку экземпляра, приостановите осциллограмму и выберите опцию «Печать».
AUDio
AUDio MEasurement System — это бесплатное программное обеспечение для осциллографов на ос Windows. Программное обеспечение осциллографа поставляется с генератором сигналов, анализатором спектра и средством измерения частотной характеристики. Во время тестирования я обнаружил, что он принимает сигнал не со звуковой карты, а с микрофона в USB порту.
Параметры шкалы осциллографа можно настроить для анализа сигнала. Вы можете изменить значения шкалы X, левого и правого каналов v / div, смещения и края триггера. Это действительно простой в использовании осциллограф, который можно использовать для анализа формы сигнала.
Выше я рассказал о программном обеспечении, которое работает с сигналами от звуковой карты через разъем 3,5 мм или USB-микрофон. Но существуют различные другие инструменты для осциллографа, которые требуют коммуникационных устройств для приема и обработки сигналов. Некоторые работают с Audrino, а некоторые — с программным обеспечением на основе микроконтроллеров. Некоторые требуют подключения к вашему компьютеру фирменных инструментов для обнаружения сигналов. Позвольте мне перечислить некоторые из таких программ, на которые я наткнулся при тестировании:
- USB Oscilloscope: USB scope
- UsbScope: USB scope
- Serial Oscilloscope: Audrino based.
- Scopino: Audreno based.
- PPMScope: Microcontroller based.
- java42-data-scope
- ScopeShapes: Reads DXF files.
- Digital Storage Oscilloscope
- BitScope DSO
Насколько публикация полезна?
Нажмите на звезду, чтобы оценить!
Средняя оценка 3.8 / 5. Количество оценок: 13