Das Pocket Science Lab zielt darauf ab, ein weites Feld an gängigen Messaufgaben zu übernehmen. Für die Elektronikentwicklung üblicherweise benötigte Grundfunktionalitäten werden durch zusätzliche Sensoren für eine hohe Bandbreite an Messaufgaben abgerundet.
Neben Oszilloskop, Voltmeter, einstellbaren Spannungsversorgungen, Logikanalysator und Funktionsgenerator zählt etwa auch die Kapazitätsmessung zum Funktionsumfang der kleinen Platine. Die Spezifikationen lautend dabei wie folgt:
4-Kanal 2MSPS Oszilloskop
12-Bit Voltmeter mit einem Eingangsbereich von ±10 mV bis ±16 V
Zusätzlich sind Schnittstellen wie I2C, SPI und UART vorhanden, um die Funktionalität durch Erweiterungsmodule zu ergänzen. Dadurch werden weitere Messaufgaben, wie etwa Feuchtigkeits-, Temperatur oder Helligkeitsmessungen ermöglicht. Doch auch eigene Erweiterungen sind dank des quelloffenen Ansatzes denkbar.
Das Open-Source-Projekt richtet sich vor allem an den Hobbybereich, Lehre und Forschung. Zur Ansteuerung und Datenaufnahme stehen eine Android-App und eine Python-basierte Desktopumgebung bereit. Ein Installationsskript für die Desktopapplikation existiert derzeit für Debian, wobei die manuelle Installation für andere Linux-Distributionen beschrieben wird.
Für die Hardware finden sich neben den Gerber-Daten für den Nachbau auch die KiCAD-Dateien auf GitHub. Fertig aufgebaut kann eine Platine für 59 € bezogen werden, für den Versand in Deutschland kommen Versandkosten von 5,95 € hinzu.
Christoph B. schrieb:>2MSPS Oszilloskop>Spannungsversorgungen (±3,3& V, ±5 V, 0...3 V)>Stromversorgung (0...3,3 mA)>4 MHz Logikanalysator
[...]
> Hobbybereich, Lehre und Forschung.
Selbst für den Einsteiger-Hobbybereich sind diese Specs nicht zeitgemäß
und erzeugen bei den potentiellen Hobbyisten mehr Frust als Spaß.
Damit ich hier nicht nur als Nörgler dastehe, hab ich hier mal ein paar
Alternativvorschläge für Einsteiger und Hobbyisten zusammengestellt, mit
denen man deutlich bessere Specs für kleines Geld bekommt:
* DPH3205 Netzteil
https://www.aliexpress.com/item//32762131242.html
Kann man an ein altes Notebooknetzteil etc. anschließen. Man kann ein
passendes Gehäuse dazukaufen, wenn man sparen möchte könnte man das aber
auch selbst bauen
* USB-Logicanalyzer, 8 Kanäle, 24MSPS
https://www.aliexpress.com/item//32877931876.html
Mit Sigrok auf dem PC benutzen
* Bus Pirate zum Ansteuern von I2C, SPI, PWM, UART,...
https://www.seeedstudio.com/Bus-Pirate-v3-6-universal-serial-interface-p-609.html?cPath=61_68
* AN8008 Multimeter
https://www.aliexpress.com/item//32842548196.html
Für Messungen an Kleinspannung, nicht für Netzspannung geeignet
* Rigol DS1054Z
https://www.batronix.com/versand/oszilloskope/Rigol-DS1054Z.html
Ja, das ist natürlich etwas teurer als so ein PocketLab-Board. Aber im
Gegensatz zu dem kann man das wirklich als Oszi benutzen und damit
verlässlich Signalformen etc. untersuchen.
Wow , euro Tipps sind echt gut! Habt ihr noch eine Idee wie man am
Günstigen ein Signalgenerator mit +/- 10 macht? Am liebsten mit DC
Offset einstellbar.
envi schrieb:> Wow , euro Tipps sind echt gut! Habt ihr noch eine Idee wie man am> Günstigen ein Signalgenerator mit +/- 10 macht? Am liebsten mit DC> Offset einstellbar.
Ist vielleicht nicht der allergünstigste, aber zumindest scheint er
einigermaßen zu halten was er verspricht:
JDS6600
https://www.aliexpress.com/item//32814611834.html
Die oben von mir empfohlenen Teile hab ich entweder selber oder kenne
sie von Bekannten. Diesen Funktionsgenerator kenne ich dagegen noch
nicht. Er wurde aber z.B. im EEVBlog-Forum ausgiebig untersucht und
diskutiert. Das Fazit dort scheint zu sein daß er für das Geld eine
recht gute Figur abgibt.
Otto schrieb:> Was sagt der Toll dazu?>> Muss ich wohl noch Steuern für zahlen?
yepp, Einfuhrumsatzsteuer
> Wie viel?
19% Eust. auf den Kaufpreis (inkl. Fracht)
> Stellen die einem nicht ne Rechnung für ein paar € aus?
und was soll das bringen?
Die beim Zoll sind nicht doof
Wenn es blöd läuft musst Du einen Nachweis mitbringen was Du bezahlt
hast.
Deckt sich das nicht mit der Rechnung vom Chinamann geht es schon los.
T. V. schrieb:>> Stellen die einem nicht ne Rechnung für ein paar € aus?> und was soll das bringen?> Die beim Zoll sind nicht doof> Wenn es blöd läuft musst Du einen Nachweis mitbringen was Du bezahlt> hast.> Deckt sich das nicht mit der Rechnung vom Chinamann geht es schon los.
Naja. Es werden nur ein Bruchteil der Sendungen vom Zoll wirklich
kontrolliert. Und die Chinesen sind nicht doof und schreiben gerne "21$,
Gift" auf die Pakete und dann werden die Sendungen meistens
durchgewunken.
Wenn sie beim Zoll doch kontrolliert werden, bekommt man ein Schrieb,
dass sie beim Zollamt liegen und man sie abholen kann, man dazu aber
eine Rechnung mitbringen muss.
Wenn es da dann Ungereimtheiten gibt, zahlt man Einfuhrumsatzsteuer auf
den höheren Preis (also meist den selbst mitgebrachten Beleg) und gut
ist.
Das kann natürlich von Zollamt zu Zollamt verschieden sein. Von ein paar
hundert China-Lieferungen, die ich bekommen habe, sind gut 10% über der
Freigrenze. Beim Zoll war ich erst einmal.
Meine größte Bestellung waren 250€. Auf dem Karton stand "Value: 21$"
und der Zoll hats durchgewunken, obwohl groß und schwer.
Ich weiß wie das beim Zoll abläuft.
Übrigens, Geschenke unterliegen in Deutschland sehr wohl der
zollamtlichen Behandlung.
Es ist ein Irrglaube anzunehmen dass der Zoll das durchwinkt, nur weil
"Gift" drauf steht.
Beim Einkauf im Nicht-EU Land sollte man immer im Hinterkopf haben dass
man ggf. Abgaben zahlen muss - dann ist man auf der sicheren Seite.
Wenn dann doch mal was durchgewunken wird darf man sich freuen.
Also sollte Otto bei dem JDS6600 plus 19% kalkulieren und gut ist.
Um mehr ging es nicht.
Gerd E. schrieb:> Christoph B. schrieb:>>2MSPS Oszilloskop>>Spannungsversorgungen (±3,3& V, ±5 V, 0...3 V)>>Stromversorgung (0...3,3 mA)>>4 MHz Logikanalysator> [...]>> Hobbybereich, Lehre und Forschung.>> Selbst für den Einsteiger-Hobbybereich sind diese Specs nicht zeitgemäß> und erzeugen bei den potentiellen Hobbyisten mehr Frust als Spaß.
Und man müsste erst einmal sehen, ob die Software was taugt.
Das hier
Christoph B. schrieb:> Zur Ansteuerung und Datenaufnahme stehen eine> [https://github.com/fossasia/pslab-android Android-App] und eine> [https://github.com/fossasia/pslab-desktop Python-basierte> Desktopumgebung] bereit. Ein Installationsskript für die> Desktopapplikation existiert derzeit für Debian, wobei die manuelle> Installation für andere Linux-Distributionen beschrieben wird.
klingt nicht gut. Das klingt mehr nach halbfertiger Software in
aktuellen Modefarben.
Das klingt für mich wie eine schlechte Kopie vom "Electronics Explorer":
https://reference.digilentinc.com/reference/instrumentation/electronics-explorer/start
Das kann genau das gleich, aber alles in besser:
Oscilloscope
Channels: 4
Sample Rate: 40 MS/s
Bandwidth: 100 MHz
Input Voltage: +-20V
Arbitrary Waveform Generator
Channels: 2
Sample Rate: 40 MS/s
Bandwidth: 20 MHz
Logic Analyzer / Pattern Generator
Channels: 32
Trigger Channels: 4
Bandwidth: 100 MHz
Voltmeter: 4 Channels
Fixed Power Supply
1x Output Voltage 3.3/5 V, 2A
1x Positive Output Voltage, 0 to 9V, 1.5A
1x Negative Output Voltage, 0 to -9V, 1.5A
Software: WaveForms
Ich habe damit schon gearbeitet und finde es ideal für schnelles
probieren mit kleinen Schaltungen. Vor allem sind die Specs so, dass ich
damit in den meisten Schaltungen was anfangen kann. Was wöllte ich mit
einem 2 MSPs Oszi oder einer max. 5 V Power Supply?
Einziger Nachteil: mit knapp 300€ geringfügig teurer
Also mir langt mein NI myDAQ ...
Eigentlich ist gegen was neues ja nix einzuwenden, wenn denn die Specs
passen.
Bei dem Preis wird sich aber sicher jemand finden der es nützlich
findet.
Gerd E. schrieb:> Selbst für den Einsteiger-Hobbybereich sind diese Specs nicht zeitgemäß> und erzeugen bei den potentiellen Hobbyisten mehr Frust als Spaß.
Ich weiss eigentlich noch immer, was ich am guten alten
100MHz-Oszi habe für zu Hause, also Hobbyist reicht das noch immer.
● J-A V. schrieb:> Gerd E. schrieb:>> Selbst für den Einsteiger-Hobbybereich sind diese Specs nicht zeitgemäß>> und erzeugen bei den potentiellen Hobbyisten mehr Frust als Spaß.>> Ich weiss eigentlich noch immer, was ich am guten alten> 100MHz-Oszi habe für zu Hause, also Hobbyist reicht das noch immer.
Mit einem digitalen 100 MHz Oszi kommt man im Hobbybereich weit.
Aber dieses Pocket Science Lab hat im Oszi-Bereich gerade mal 2 MSPS,
eine Analogbandbreite geben sie gar nicht erst an. Und dadurch ist es
eben für den Hobbybereich unbrauchbar.
wenn selbst auf Mittelwelle höhere Frequenzen möglich sind,
reicht das nicht.
Nun mag man ja behaupte dass das tot sei
und es ja keine (deutschen) Sender mehr gibt.
gerade deswegen kann man um so besser darauf experimentieren.
Martin S. schrieb:> Reicht Dir für Hobbyanwendungen 1 MHz nicht aus?
Sagen wir Du hast ne digitale Schnittstelle, z.B. UART oder SPI, auf der
die Daten mit 1 MHz Takt übertragen werden. Jetzt kommt es zu Störungen
und Du willst denen auf den Grund gehen und Dir dazu die Signale auf dem
Oszi anschauen.
Um ein Digitalsignal beurteilen zu können, brauchst Du mindestens das
5-fache des Takts an Bandbreite, besser mehr. Erst dann siehst Du, ob
das Signal einigermaßen sauber ist, oder ob z.B. Reflexionen drauf sind.
Wenn man es genau nimmt, kommt es auf die Flankensteilheit an, also auf
das, was die Treiber des Ausgangs in der gewählten Konfiguration an Takt
maximal hergeben könnten.
Außerdem musst Du noch zwischen den 2 MSPS, die dieses Pocket-Dings
kann, und 2 MHz Analogbandbreite unterscheiden. Wenn Du ein 2 MHz Sinus
darstellen können willst, reicht es nicht einfach nur 1 Sample pro
Schwingung aufzuzeichnen, da braucht es mehrere Samples um das Signal
einordnen zu können. Daher haben gängige Oszis z.B. 1 GSPS um damit eine
Analogbandbreite von 50 MHz darstellen zu können.
Wenn Dein Oszi also für 30 MHz Analogbandbreite ausgelegt ist, ist es um
2-3 Größenordnungen besser als dieses Pocket-Dings.
Gerd E. schrieb:> Wenn Du ein 2 MHz Sinus> darstellen können willst, reicht es nicht einfach nur 1 Sample pro> Schwingung aufzuzeichnen, da braucht es mehrere Samples um das Signal> einordnen zu können.
Das Nyquist-Shannon-Theorem gilt ja immer für Sinus-Signale.
Entsprechend reichen 2 MHz Abtastrate aus, um einen 1 MHz Sinus
aufzuzeichnen. Für die Darstellung hochfrequenter Anteile bei einer
Basisfrequenz von 1 MHz reicht das dann natürlich nicht mehr.
Nadelimpule, Rechteckimpule u.d.gl. gehen damit selbstverständlich nicht
mehr.
Um ein Rechteck als solches darzustellen, braucht es mindestens die
drei- besser die fünffache oder gar siebenfache Frequenz. Entsprechend
wären das bei einem 1 MHz Rechtecksignal 5 bzw. 7 MHz. Das reicht, um
ein Rechteck als solches erkennen zu können obgleich eine deutlich
höhere Bandbreite sinnvoll ist.
Man muss sich also damit begnügen, dass man bis 128 kHz noch halbwegs
sinnvoll messen kann, aber dann halt schluss ist. Das reicht aber
immerhin für SPI, I²C oder RS232 oft noch aus, da mir bisher auch nur
sehr wenige High-Speed-ICs zwischen die Finger gekommen sind.
Wie gesagt: Für fortgeschrittene Entwicklungen mit hohen Datenraten
gänzlich unbrauchbar, aber für den Freizeit-Hobbyisten durchaus
benutzbar. Aber da finde ich die genannten Alternativen ohnehin
attraktiver. Bevor ich so ein undefiniertes Board kaufen würde, dann
eher ein Rigol das Hackbar ist und die Bandbreitenbegrenzung aufmachen.
Martin S. schrieb:> Das Nyquist-Shannon-Theorem gilt ja immer für Sinus-Signale.> Entsprechend reichen 2 MHz Abtastrate aus, um einen 1 MHz Sinus> aufzuzeichnen.
Nein, das reicht nur theoretisch. In der Praxis kommt man leider an
diese theoretische Grenze nicht gut ran. Schon gar nicht bei
Bastelequipment.
Martin S. schrieb:> Cyblord -. schrieb:>> In der Praxis kommt man leider an>> diese theoretische Grenze nicht gut ran.>> Warum?
Weil Theorie und Praxis nur in der Theorie dasselbe sind.
Martin S. schrieb:> Man muss sich also damit begnügen, dass man bis 128 kHz noch halbwegs> sinnvoll messen kann, aber dann halt schluss ist.
Du unterschlägst dabei aber 2 Dinge die ich oben genannt habe:
- es kommt auf die Flankensteilheit der Ausgänge an, nicht auf die
konkret genutzte Taktfrequenz
- Um mit einem Oszi 2 MHz Analogbandbreite sinnvoll umzusetzen, brauchst
Du ein Vielfaches der Bandbreite an SPS.
> Wie gesagt: Für fortgeschrittene Entwicklungen mit hohen Datenraten> gänzlich unbrauchbar, aber für den Freizeit-Hobbyisten durchaus> benutzbar.
Ich würde zuerst mal zwischen Freizeit-Hobbyisten und Hobby-Einsteigern
unterscheiden. Wie man hier im Forum und anderswo im Internet sieht,
gibt es genug Freizeit-Hobbyisten die durchaus anspruchsvolle
Schaltungen mit hochfrequenten Datensignalen selbst entwickeln. Die
werden hier aber gar nicht gemeint und angesprochen.
Aber auch der Hobby-Einsteiger hat heute irgendein Arduino- oder
Bluepill-Board, und damit Schnittstellen, die ohne Mühe im ein bis
zweistelligen MHz-Bereich unterwegs sind.
Und da für die Einsteiger normal die Themen Reflexion, Terminierung,...
neu sind, empfiehlt sich hier einigermaßen brauchbare Meßtechnik um
diese Phänomene sichtbar zu machen.
Gerd E. schrieb:> Martin S. schrieb:>> Man muss sich also damit begnügen, dass man bis 128 kHz noch halbwegs>> sinnvoll messen kann, aber dann halt schluss ist.>> Du unterschlägst dabei aber 2 Dinge die ich oben genannt habe:> - es kommt auf die Flankensteilheit der Ausgänge an, nicht auf die> konkret genutzte Taktfrequenz
Dazu habe ich mich geäußert und dass daraus folgt, dass man bei 2 MSPS
halt bis ca. 130kHz sinnvoll messen kann.
> - Um mit einem Oszi 2 MHz Analogbandbreite sinnvoll umzusetzen, brauchst> Du ein Vielfaches der Bandbreite an SPS.
Ja. Das ist schon richtig, aber das widerspricht ja nicht meiner
Aussage. Ich bezog mich dabei bewusst auf Sinus-Signale.
>> Wie gesagt: Für fortgeschrittene Entwicklungen mit hohen Datenraten>> gänzlich unbrauchbar, aber für den Freizeit-Hobbyisten durchaus>> benutzbar.>> Ich würde zuerst mal zwischen Freizeit-Hobbyisten und Hobby-Einsteigern> unterscheiden.
Das ist vermutlich eine schönere Unterscheidung.
envi schrieb:> wie man am Günstigen ein Signalgenerator macht?
Wenn dir NF genügt, dann ein Audio-Programm (z.B. Audacity) mit einer
Audio-Endstufe. Dafür gibt es auch eine Smartphone App.
so habe ich in Vor-Smartfon Zeiten eine CD mit Audiodateien gebrannt.
für mich sogar noch in Vor-Handy-Zeiten ;)
Diverse Sinus-Töne, sweeps, Rauschen usw
Das Nyquisttheorem besagt Abtastfrequenz >2*Signalfrequenz und nicht
mind. 2*Fs
Kleiner aber feiner unterschied.
Was sieht man, wenn 1MHz mit 2MHz abgetastet und Dargestellt wird?
Nyquischt schrieb:
>Das Nyquisttheorem besagt Abtastfrequenz >2*Signalfrequenz und nicht>mind. 2*Fs
So sehe ich das. Viele Fachbücher sind da nicht korrekt.
Stefanus schrieb:
>Das bezieht sich auf 100% reinen Sinus. Ein sehr unrealistisches>Szenario.
Das Nyquist-Theorem bezieht sich auf die Anforderung an die Bandbreite
eines Signals, damit es vollständig rekonstruiert werden kann. Das Wort
"Sinus" kommt darin nicht vor.
Christoph M. schrieb:> Das Nyquist-Theorem bezieht sich auf die Anforderung an die Bandbreite> eines Signals, damit es vollständig rekonstruiert werden kann. Das Wort> "Sinus" kommt darin nicht vor.
Indirekt schon. Nur ein reiner Sinus hat keine höheren Frquenzen als
seine Grundwelle. Schon eine kleine Abweichung vom reinen Sinus ergibt
Signalanteile mit höherer Frequenz und hat damit eine höhere Bandbreite
und erfordert daher eine höhere Abtastfrequenz.
MfG Klaus
Klaus schrieb:
> Nur ein reiner Sinus hat keine höheren Frquenzen als seine Grundwelle.
Da reden wir wahrscheinlich aneinander vorbei.
Ein Signal ist in einem Abtastsystem vollständig rekonstruierbar wenn
gilt:
signal=a1*sin(F1)+a2*sin(F2) ... + sin(Fn)
wenn freq(F1)<fs/2
Was nichts anderes als die Fourier-Reihe ist.
Insofern ist Aussage, dass das nur für sinusförmige Signal gilt, falsch.
Die Überlagerung vieler sinusförmiger Signal sieht nämlich
nicht-Sinusförmig aus.
https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Fourier_synthesis_square_wave_animated.gif
Christoph M. schrieb:> Ein Signal ist in einem Abtastsystem vollständig rekonstruierbar wenn> gilt:>> signal=a1*sin(F1)+a2*sin(F2) ... + an*sin(Fn)>> wenn freq(F1)<fs/2>
Das war jetzt aber falsch.
Richtig ist:
Gegegben
signal=a1*sin(F1)+a2*sin(F2) ... + an*sin(Fn)
Anforderung für die Abatstung damit das Signal originalgetreu
rekonstruierbar ist:
freq(Fn)<fs/2
>Das war jetzt aber falsch.
War's nicht. Aber egal. Beim letzten Sinus sin(F1) habe ich den
Gewichtungskoefizienten 'an' vergessen.
Was Dir aber dann auch passiert ist:
>Gegegben>signal=a1*sin(F1)+a2*sin(F2) ... + sin(Fn)
Was die Autoren oben vielleicht meinten, aber nicht explizit formuliert
haben:
Bei begrenzter Fensterlänge gibt's dann noch mal andere Anforderungen an
die Harmonischen.
Um ein Sinus Signal mit 1MHz Frequenz abzutasten brauche ich gemäss
Nyquist eine Abtastrate von 2MHz. Dem stimme ich zu.
Um ein digitales Rechteck-Signal mit 1MHz Frequenz abzutasten und
halbwegs brauchbar darzustellen, brauche ich gemäss Erfahrung eine
Abtastrate von mindestens 20MHz. Sonst wird das Rechteck-Signal nämlich
nichtmal Ansatzweise als solches dargestellt und die Darstellung
entspricht überhaupt nicht mehr dem, was ich sehen will.
Wenn ich mich für eine bestimmte Bandbreite, die ich sehen will,
entscheide, kann ich wieder Nyquist anwenden. Ein 1MHz Nutzsignal möchte
ich mit einer Bandbreite von wenigstens 10MHz darstellen (das wären 3
Oberwellen), um wenigstens eine grobe Aussage zur Signalqualität machen
zu können. Für 10MHz Bandbreite brauche ich also 20MHz Abtastfrequenz -
mindestens, wohlgemerkt.
Stefanus schrieb:
>Um ein digitales Rechteck-Signal mit 1MHz Frequenz abzutasten und>halbwegs brauchbar darzustellen, brauche ich gemäss Erfahrung eine>Abtastrate von mindestens 20MHz. Sonst wird das Rechteck-Signal nämlich>nichtmal Ansatzweise als solches dargestellt und die Darstellung>entspricht überhaupt nicht mehr dem, was ich sehen will.
Das könnte so ungefähr hin hauen.
Man sieht das ganz gut in der Fouriersynthese:
https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Fourier_synthesis_square_wave_animated.gif
Bei der 5.ten Harmonischen ( Also ca. 11MHz ) würde ich sagen ist es
einigermaßen rechteckig und da die anti-Aliasing Filter in einem Oszi
nicht so scharfkantig sind, braucht man etwas mehr.
Verstehe ich die Beschreibung der Desktop-Software richtig, dass man das
Gerät als Oszi oder als Multimeter oder als Logikanalysator oder
... benutzen kann, aber nicht z. B. Oszi und Logikanalysator und
Funktionsgenerator gemeinsam?
Sehe ich das richtig, das der verbaute Mikrocontroller keine 32bit hat
und nur mit 32MHz getaktet werden kann? Mit einem zeitgemäßen uC wäre da
ev. etwas mehr Abtastrate und Performance drinn gewesen.
Ansonsten eine nette Leiterplatte (ev. auch als Evaluation-Board)
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