Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Oszilloskop zu ungenau bei 20 mV/div - muss ich ein anderes kaufen?


von Peter S. (peter5)


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Ich bin noch Laie und habe mir ein Hantek 6022BE Oszilloskop gekauft. Es 
ist wohl das billigste USB-Oszilloskop auf dem Markt. Ich dachte, es 
würde für meine Zwecke reichen. Ich schließe an den BNC-Eingang ein 
Flimmer-Messgerät (Fauser LiFli) an, welches je nach Lichtintensität 
maximal 2 V liefert. Doch 2 V sind die Ausnahme. Viel eher kommt, bei 
Display-Messungen von Smartphones und Monitoren, um die 80 mV an. Und 
da, bei 20 mV/div scheint das Hantek zu mogeln. Man sieht deutlich, wie 
die ausgegebene Spannungskurve Sprünge von mehreren Pixeln macht. So als 
ob die Auflösung nicht 8 Bit betragen würde sondern deutlich weniger. 
Bzw. als ob das Gerät nur bei 1 V/div 8 Bit hätte und alles darunter nur 
ein Bonus der Software ist.

Ich habe mal ein Bild angehängt, damit jeder sieht, was gemeint ist. 
Sogar das Grundrauschen schlägt in konstanter Länge vertikal um mehrere 
Pixel aus. Vermutlich ist das genau 1 Bit der Auflösung.

Muss ich ein anderes Oszilloskop kaufen, oder ist da noch was zu retten? 
Welches würdet ihr mir speziell für diesen Messzweck empfehlen können? 
Es müssen 400 kHz einwandfrei dargestellt werden können und geringe 
Schwankungen der Spannung von möglichst unter 1 % sichtbar sein. Bei 20 
mV/div oder gerne noch weniger.

(Auf dem Screenshot zu sehen ist übrigens das 60-Hz-Pulsieren eines 
AMOLED-Displays)

: Verschoben durch Moderator
von Anja (Gast)


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Peter S. schrieb:
> Muss ich ein anderes Oszilloskop kaufen, oder ist da noch was zu retten?

eventuell reicht ja ein Meßverstärker.
Vielleicht hast Du aber auch Einstreuungen von einem Schaltnetzteil.
Messungen bei niedrigen Pegeln mache ich immer in einer Keksdose (aus 
Weißblech).

Ansonsten: es gibt auch (USB-)Oszis mit 12 oder 16 Bit 
Hardwareauflösung.
(ist aber eine Frage des Budgets).

Gruß Anja

von Wolfgang (Gast)


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Anja schrieb:
> Vielleicht hast Du aber auch Einstreuungen von einem Schaltnetzteil.

Warum sollte das die Auflösung des ADC reduzieren?

Bei 20mV/div und 8 Bit ADC müsste die Auflösung bei 0.625mV liegen. In 
der Anzeige sind aber diskrete Stufen von grob geschätzt eher 3mV zu 
sehen.

von Anja (Gast)


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Auflösung oder Rauschen?

von A. S. (Gast)


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Hast du vielleicht einen 1zu10 tastkopf dran? Wenn ja, dann entspricht 
es der spec und ist quasi für Deine Bequemlichkeit per SW gezoomt. Also 
1zu1.

von Wolfgang (Gast)


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Anja schrieb:
> Auflösung oder Rauschen?

Das Rauschen macht die Auflösung sichtbar. Offensichtlich ist die 
Rauschamplitude kleiner als die Auflösung, sonst gäbe es im Signal keine 
Abschnitte, auf denen kein Rauschen zu sehen ist.

von Peter S. (peter5)


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Achim S. schrieb:
> Hast du vielleicht einen 1zu10 tastkopf dran?
Beim Screenshot war direkt das Flimmermessgerät per BNC-Kabel am 
Oszilloskop angeschlossen. Wenn die Specs des Kabels wichtig sind, 
könnte ich den Hersteller befragen. Man sieht das Rauschen aber auch, 
wenn gar nichts oder ein auf 1x eingestellter, dem Oszilloskop 
mitgelieferter Hantek-Tastkopf angeschlossen ist. Es handelt sich wohl 
um ein Grundrauschen des Oszilloskops.

Anja schrieb:
> eventuell reicht ja ein Meßverstärker.
Die Bezeichnung "Messverstärker" lese ich zum ersten Mal. Aber so ein 
Gerät ging mir auch schon durch den Kopf. BNC rein, Regler einstellen, 
und auf der anderen Seite BNC wieder raus, dann mit höherer Spannung. 
Würde ein solches Gerät Sinn machen bzw. welches würdet ihr mir 
empfehlen, was für das Vorhaben ausreicht? Oder sind die so teuer, dass 
ein Oszilloskop-Neukauf sinnvoller wäre? Zum Vergleich: Das Hantek gab 
es für knapp 60 Euro. Auf Amazon sehe ich auf die Schnelle 
Messverstärker von 200-300 Euro.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Peter S. schrieb:
> Würde ein solches Gerät Sinn machen bzw. welches würdet ihr mir
> empfehlen, was für das Vorhaben ausreicht? Oder sind die so teuer, dass
> ein Oszilloskop-Neukauf sinnvoller wäre?

Das kommt drauf an, ob du dir zutraust, einen OpAmp für vielleicht 2€ 
artgerecht mit ein paar Widerständen zu verzieren und in eine Blechdose 
zu packen.

von Peter S. (peter5)


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Das traue ich mir noch nicht zu. Ich hänge momentan sehr von fertigen 
kaufbaren Lösungen ab.

von Wolfgang (Gast)


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Dann müsstest du mal genauer spezifizieren, was mit diesem Satz gemeint 
ist:

Peter S. schrieb:
> Es müssen 400 kHz einwandfrei dargestellt werden können

Handelt es sich bei den 400kHz um die erforderliche Bandbreite oder 
erwartest du, dass ein 400kHz Rechteck noch hübsch rechteckig aussieht 
(was auch immer das dann in Zahlen gegossen bedeutet)?

von Manfred (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Bei 20mV/div und 8 Bit ADC müsste die Auflösung bei 0.625mV liegen.

Bits und Rechnen üben wir bitte nochmal etwas!

von Wolfgang (Gast)


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Manfred schrieb:
> Bits und Rechnen üben wir bitte nochmal etwas!

Und du solltest dich mal mit den Skalierungsangaben bei Oszilloskopen 
vertraut machen.

Bei 20mV/div und 8 div auf dem Screen, wird ein Bereich von 160mV 
abgedeckt. Eine Digitalisierung mit 8 Bit ergibt dann die genannte 
absolute Auflösung von 0.625mV.

von egonotto (Gast)


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Hallo,

in "http://www.eevblog.com/forum/testgear/hantek-6022be-20mhz-usb-dso/"; 
schreibt Rick Law:


"
Vertical sensitivity (part 2): 20mV/div and 50mV/div are fake: Thge 
waveform gets simply blown up (like digital zoom on a digital camera), 
so the actual vertical resolution is very coarse. Becomes very obvious 
when you switch to "display dots", you can clearly see the large 
quantization steps. So the true smallest resolution is a poor 100 mV/div
"

MfG
egonotto

von Peter S. (peter5)


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egonotto schrieb:
> Vertical sensitivity (part 2): 20mV/div and 50mV/div are fake
Danke, wie zu befürchten war.

Wolfgang schrieb:
> erwartest du, dass ein 400kHz Rechteck noch hübsch rechteckig aussieht

Es ist so: Das Messgerät selbst "erkennt" laut Herstellerangabe 
Flimmerfrequenzen bis zu 400 kHz. Gibt aber gleichzeitig an seinem 
Spannungsausgang zur weiteren Analyse per Oszilloskop oder 
Frequenzanalysator die erzeugte Spannung aus.
Ich weiß nicht, wo die Grenzen liegen. Möglicherweise kann man per 
Oszilloskop noch viel mehr erkennen als das Messgerät mit seiner 
internen Technik. Ich hoffe aber, dass mindestens ein 400 kHz-Ripple 
noch sauber rauskommt, und den müsste das Oszilloskop dann einwandfrei 
darstellen können. Vielleicht ist das gelegentlich ein rechteckartiges 
Signal. Aber wichtiger ist mir, dass ich auf dem Oszilloskop die 
Welligkeit der Spannung genauer ablesen kann als auf dem Messgerät. Das 
hat nämlich eine Skala, die erst bei 2 % beginnt, der nächste Schritt 
sind dann gleich 4 %, und es wird immer ungenauer. Letzteres ist gar 
nicht so schlimm. Aber gerade zwischen 2 und 4 % möchte ich genauer 
hingucken können. Möglicherweise ist das Vorhaben ambitioniert, ich weiß 
es nicht.

von Forist (Gast)


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von Jacko (Gast)


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Wer immer "Rick Law" ist...

Dieses 4-letter-F-word (F-A-K-E) ist derzeit bei seriösen Menschen
eher ein Unwort - und würde bei mir erstmal die Verifizierung mit 50,
oder 100 mV/div auslösen, um zu sehen, ob das Bild wirklich NICHT
entsprechend ungenauer wird.

von Jacko (Gast)


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Ansonsten sollte es bei periodischen Signalen mit
Mittelung noch eine Chance für besser aufgelöste
Oszillogramme geben.
Wenn diese Möglichkeit nicht angeboten wird, könntest du
wirklich mit Billig-Schrott zu tun haben.

von egonotto (Gast)


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Hallo,

@Forist: Danke, ich habe nicht bemerkt dass der Text von Rick Law ein 
Zitat von womai war.

@Peter S.: Ich verstehe Deine Anforderungen nicht genau.
Aber vielleicht ist der 
"https://www.ebay.de/itm/AD620-Voltage-Amplifier-Module-MCP41050-Programmierbare-Instrumentenverstarker/162745191624?hash=item25e45e8cc8:g:9VUAAOSwmudaBB6X";
ein geeigneter Vorverstärker. Er kostet gerade 12.99€ und lange 
Lieferzeit.
Du kannst ihn mit 2 9V Batterien versorgen.


MfG
egonotto

von Ralph B. (rberres)


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Ich erinnere mich das bei dem HP54602A unterhalb 10mV/Teil nicht die 
Verstärkung des Y Verstärkers umgeschaltet wurde sondern einfach die Y 
Achse gedehnt wurde. Das heist bei 5mV/Teil hat man nur noch 128 
Schritte über den gesamten Bildschirm gehabt. usw.

Ich habe dann den Scope verkauft und mir den Nachfolger HP5462B gekauft, 
welcher nicht mehr getrixt hatte.

Vielleicht ist das bei dem Hantek Scope ja ähnlich gemacht.

Dann würde ein Vorverstärker helfen, so das man mit der Empfindlichkeit 
des Scopes in einen Bereich schalten kann, welche die 8Bit Auflösung 
garantiert.

Ralph Berres

von Lurchi (Gast)


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Beim Flimmern sollte der Mensch eigentlich nur bis etwa 50 Hz vielleicht 
noch irgendwas um 500 Hz erkennen. Fliegen kriegen ggf. noch 1 kHz mit. 
Alles was viel schneller ist sollte kaum stören, außer irgendwelche IR 
Übertragungen.

Wenn nur der AC Teil interessiert könnte da die Lösung Soundkarten Scope 
in Frage kommen. An Hardware ist das ein Adapter (Stecker Buchse) und 
Schutz für den Eingang (im einfachen Fall 2 oder 4 Dioden und ein 
Widerstand). Da hätte man genügend Auflösung, aber halt nur etwa 20 Hz - 
20 kHz.

von Hans (Gast)


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1. Heißt das Flicker und nicht flimmern!
2. Ist Wahrnehmung davon nicht nur von der Amplitude abhängig (siehe 
Flicker Kurve)


Das 6022 ist zusätzlich nicht schlecht. Das Rauschen ist aber schon 
grenzwertig.
Ein paar strategisch platzierte Kondensatoren helfen enorm!

Bei Bedarf nach ich ein Foto wo ich nachgebessert habe... Findet man 
aber auch im eevblog Infos dazu.

73

von Possetitjel (Gast)


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Hans schrieb:

> 1. Heißt das Flicker und nicht flimmern!

Jaja...

Kindermund: "Das ist nicht einfach ein Ungeheuer,
das ist ja ein richtiges Monster!"

von Peter S. (peter5)


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Weiß jemand, ob das tragbare SainSmart DSO202 bei 20 mV/div genau genug 
arbeitet? Da ich mir nicht selber einen Vorverstärker bauen kann, muss 
ich wohl das Oszilloskop wechseln. Warum ich gerade auf das DSO202 
komme: Der Hersteller des Messgerätes verkauft besagtes Oszilloskop auch 
zusammen im Set. Aber das heißt ja noch nicht unbedingt, dass das DSO202 
mit den Extremwerten der gelieferten Daten mithalten kann: 400 kHz 
Ripple und einprozentige Spannungsschwankungen sauber darstellen, wenn 
man im Bereich 20 mV/div ist.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Manfred schrieb:
> Bits und Rechnen üben wir bitte nochmal etwas!

Immer noch am Rechnen?

Peter S. schrieb:
> Da ich mir nicht selber einen Vorverstärker bauen kann, muss
> ich wohl das Oszilloskop wechseln.

Was nützt dir die sauberere Darstellung?

Die Ripple werden weder kleiner noch größer, nur weil sie einen Faktor 5 
schöner dargestellt werden. Die Form ist ausreichend bekannt.

von Peter S. (peter5)


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Auf dem Screenshot sieht man nur 60 Hz und grob 25 % Welligkeit. Aber 
wenn es irgendwo zwischen 20 und 400 Kilohertz sind und nur 0-3 % 
Welligkeit, dann ist in allen zeitlichen Einstellungen überhaupt nichts 
mehr zu sehen außer einer geraden Linie, die genauso rauscht als wenn 
kein Kabel angeschlossen ist. Ich hoffe, dass es am Oszilloskop liegt 
und nicht etwa daran, dass der Messgerätausgang zu verlustreich 
arbeitet.

von Harald W. (wilhelms)


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Peter S. schrieb:

> Ich bin noch Laie und habe mir ein Hantek 6022BE Oszilloskop gekauft. Es
> ist wohl das billigste USB-Oszilloskop auf dem Markt. Ich dachte, es
> würde für meine Zwecke reichen.
> Muss ich ein anderes Oszilloskop kaufen, oder ist da noch was zu retten?

Nun, es gibt auch Oszis mit 12Bit-Auflösung, die da sicherlich
besser geeignet sind. Da landet man aber schnell im vier-
bis fünfstelligen Preisbereich. Grundsätzlich muss man davon
ausgehen, das die letzten 1...2Bit der AD-Wandler-Auflösung
unbrauchbar sind. Oftmals liegen Meßfehler aber auch an
falscher Bedienung, insbesondere die Bedeutung des Masse-
anschlusses des Tastkopfes wird oft unterschätzt.

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