اسیلوسکوپ قلمی؛ مشاهده سیگنال با ابزار USB قابل حمل 📈
اسیلوسکوپ قلمی یک ابزار تککاناله کمحجم است که ورودی و کنترلهای اصلی را در بدنهای شبیه پروب قرار میدهد و شکل موج را از طریق نرمافزار رایانه نمایش میدهد. در این دسته عصرتولز سه مدل قرار دارد: OWON RDS‑1021، نسخه دارای ایزولاسیون USB با نام OWON RDS‑1021I و HANTEK PSO‑2020. این ابزارها برای آموزش، تعمیر برد، مشاهده تغذیههای کمولتاژ، PWM، خروجی حسگر و عیبیابی سیار مناسباند؛ اما نمایشگر مستقل ندارند و برای کار به رایانه، نرمافزار و درایور سازگار نیاز دارند.
مهمترین تفاوت مدلها پهنای باند، نرخ نمونهبرداری، عمق حافظه و ایزولاسیون سمت USB است. دو مدل OWON پهنای باند 25MHz و نرخ نمونهبرداری 100MS/s دارند؛ Hantek PSO‑2020 پهنای باند 20MHz، نرخ نمونهبرداری تا 96MSa/s و حافظه تا یک میلیون نمونه در هر کانال ارائه میکند. هر سه فقط یک کانال ورودی دارند، بنابراین برای مقایسه همزمان دو سیگنال، اندازهگیری اختلاف فاز دو مسیر یا مشاهده ورودی و خروجی مدار در یک لحظه باید اسیلوسکوپ دوکاناله انتخاب شود.
🔍 مقایسه مدلهای اسیلوسکوپ قلمی
OWON RDS‑1021 یک اسیلوسکوپ قلمی USB تککاناله با پهنای باند 25 مگاهرتز و نمونهبرداری 100 مگاسمپل بر ثانیه است. نسخه RDS‑1021I از نظر پهنای باند و نمونهبرداری مشابه است، اما در مسیر اتصال USB ایزولاسیون دارد. فهرست فعلی سازنده هر دو مدل را متوقفشده معرفی میکند؛ این موضوع به معنی غیرقابلاستفاده بودن دستگاه نیست، ولی دسترسی به نرمافزار، درایور و پشتیبانی سیستمعامل باید پیش از خرید بررسی شود.
HANTEK PSO‑2020 یک مدل USB تککاناله 20MHz با مبدل 8 بیتی، نرخ نمونهبرداری حداکثر 96MSa/s و عمق حافظه حداکثر 1Mpts است. مشخصات رسمی سازنده حساسیت ورودی را 20mV/div تا 50V/div، امپدانس را 1MΩ، کوپلینگ را AC/DC/GND و دقت عمودی را ±3 درصد اعلام میکند. ورودی بدون تضعیف برای اندازهگیری تا ±50V و حفاظت ورودی تا 100V پیک ذکر شده است؛ این اعداد مجوز اتصال به برق شهر نیستند و رده ایمنی CAT و مشخصات پروب باید جداگانه رعایت شوند.
📊 جدول مشخصات فنی
| مدل |
کانال |
پهنای باند |
نرخ نمونهبرداری |
حافظه |
ویژگی شاخص |
| OWON RDS‑1021 |
1 |
25MHz |
100MS/s |
حدود 5K نقطه طبق اطلاعات محصول |
USB، FFT، بدنه قلمی؛ بدون ایزولاسیون USB اعلامشده |
| OWON RDS‑1021I |
1 |
25MHz |
100MS/s |
حدود 5K نقطه طبق اطلاعات محصول |
نسخه دارای ایزولاسیون ارتباط USB |
| HANTEK PSO‑2020 |
1 |
20MHz |
تا 96MSa/s |
تا 1Mpts |
DVM، FFT، 20 اندازهگیری خودکار و Pass/Fail |
عمق حافظه بیشتر به ثبت بازه زمانی طولانیتر با جزئیات بهتر کمک میکند. حافظه 1Mpts در PSO‑2020 برای زوم و بررسی رویدادهای گذرا مزیت محسوب میشود، اما سرعت انتقال USB، تنظیم Time/Div و نرمافزار روی عملکرد واقعی اثر دارند. در مدلهای OWON حافظه کوتاهتر است و برای مشاهده سیگنالهای تکرارشونده و عیبیابی سریع مناسبتر خواهد بود.
📐 پهنای باند و نمونهبرداری در عمل
پهنای باند 20 یا 25MHz به این معنا نیست که هر سیگنال دیجیتال با فرکانس اسمی نزدیک همین عدد بدون اعوجاج نمایش داده میشود. موج مربعی از هارمونیکهای فرکانس بالاتر تشکیل شده و برای دیدن لبههای واقعی به پهنای باند بیشتری از فرکانس تکرار نیاز دارد. همچنین نرخ نمونهبرداری حداکثر تنها یکی از عوامل کیفیت ثبت است؛ طول رکورد، تریگر، نویز، اتصال زمین و نوع پروب نیز اهمیت دارند.
برای سیگنالهای تغذیه سوئیچینگ، PWM، UART کمسرعت، خروجی سنسورها و اسیلاتورهای پایینتر از محدوده دستگاه، این ابزارها میتوانند مفید باشند. برای RF، باسهای پرسرعت، لبههای چند نانوثانیهای، اندازهگیری دقیق نویز بسیار کوچک یا آزمون انطباق، اسیلوسکوپ با پهنای باند بالاتر، پروب مناسب و مشخصات نویز و زمانبندی دقیقتر لازم است.
⚡ ایزولاسیون USB؛ نکتهای که نباید اشتباه فهمید
در اسیلوسکوپ USB معمولی، زمین ورودی میتواند از طریق کابل USB به زمین رایانه متصل باشد. وصلکردن گیره زمین به نقطهای که نسبت به ارت پتانسیل خطرناک دارد، ممکن است اتصال کوتاه، آسیب به رایانه، آتشسوزی یا برقگرفتگی ایجاد کند. لپتاپ باتریخور نیز بهطور خودکار همه خطرها را حذف نمیکند؛ کابل شارژ، پورتهای دیگر و مسیرهای خازنی میتوانند مرجع زمین را تغییر دهند.
حرف I در OWON RDS‑1021I به ایزولاسیون سمت USB اشاره دارد. این ویژگی میتواند حلقه زمین و انتقال خطر به رایانه را کاهش دهد، اما به معنی مجاز بودن اندازهگیری هر ولتاژ یا اتصال مستقیم به برق شهر نیست. حد ولتاژ ورودی، رده عایقی، پروب و فاصلههای ایمنی همچنان معتبرند. برای برق شهر، اینورتر، منبع بدون ترانس، باس DC ولتاژ بالا یا دو نقطه شناور، از پروب تفاضلی دارای CAT و ولتاژ نامی مناسب و روش کاری ایمن استفاده کنید. اگر درباره مرجع مدار مطمئن نیستید، اندازهگیری را انجام ندهید.
🖥️ نرمافزار و سازگاری سیستمعامل
اسیلوسکوپ قلمی نمایشگر داخلی ندارد؛ نمودار، ذخیره موج، کرسر، FFT و اندازهگیری خودکار در نرمافزار رایانه انجام میشود. صفحه رسمی Hantek، نرمافزار PSO‑2020 را مربوط به سال 2015 و درایور را با بهروزرسانی 2023 فهرست میکند. مستندات آن نسخههای قدیمی Windows و در راهنما تا Windows 10 را ذکر میکنند. پشتیبانی قطعی Windows 11، macOS، Linux یا رایانههای ARM از اطلاعات رسمی موجود نتیجه نمیشود.
دو مدل RDS‑1021 نیز در فهرست سازنده متوقفشدهاند. پیش از خرید، فایل نصب، معماری 32 یا 64 بیتی، امکان نصب درایور امضاشده و دسترسی به یک رایانه سازگار را کنترل کنید. داشتن کابل USB بهتنهایی تضمین نمیکند دستگاه در همه سیستمها Plug and Play باشد. برای کارگاه ثابت، بهتر است یک لپتاپ آزمایشی سازگار با درایورها نگه دارید و پیش از بهروزرسانی سیستمعامل، از فایل نصب پشتیبان بگیرید.
🧭 کاربردهای مناسب
- تعمیر برد: بررسی رگولاتور، ریپل کمولتاژ، کلاکهای پایین، PWM و خطوط کنترلی.
- خودرو: مشاهده برخی سنسورها و عملگرهای کمولتاژ با پروب و روش مناسب؛ نه اتصال مستقیم به مدار جرقه یا ولتاژ بالا.
- آموزش: شناخت دامنه، فرکانس، Duty Cycle، تریگر و FFT در کنار لپتاپ.
- کنترل کیفیت: ثبت شکل موج تکراری و استفاده از اندازهگیری خودکار یا Pass/Fail مدل Hantek.
- سرویس سیار: حمل آسانتر از اسیلوسکوپ رومیزی برای آزمونهای مقدماتی.
حالت DVM در PSO‑2020 برای نمایش سریع ولتاژ مفید است، اما جای مولتیمتر ایمنیدار با رده CAT مناسب را برای کار روی شبکه برق نمیگیرد. FFT نیز ابزار کمکی برای دیدن مولفههای طیفی و نویز است؛ دامنه دینامیکی محدود مبدل 8 بیتی و پنجره انتخابشده روی نتیجه اثر میگذارد و نباید آن را با اسپکتروم آنالایزر تخصصی یکسان دانست.
🛠️ نکات استفاده دقیق
پروب را پیش از اندازهگیری روی خروجی کالیبراسیون مناسب جبران کنید، ضریب 1X یا 10X را در نرمافزار با وضعیت واقعی پروب یکسان قرار دهید و گیره زمین را تا حد ممکن کوتاه نگه دارید. سیم زمین بلند در فرکانس بالا نویز و رینگینگ اضافه میکند. ابتدا بزرگترین محدوده ولتاژ را انتخاب و سپس برای نمایش بهتر کاهش دهید. تریگر Edge را روی کانال ورودی، سطح مناسب و شیب موردنظر تنظیم کنید تا موج روی صفحه ثابت شود.
اگر دامنه یا فرکانس سیگنال ناشناخته است، قبل از اتصال با شماتیک و مولتیمتر مناسب محدوده را تخمین بزنید. از نوک بدون محافظ در محیط متراکم و روشن استفاده نکنید، زیرا لغزش میتواند دو نقطه را اتصال کوتاه کند. برای اندازهگیری روی مدار زنده از دست آزاد و فضای کاری خشک، عایق و روشن استفاده شود.
🛒 قیمت و خرید اسیلوسکوپ قلمی از عصرتولز
قیمت اسیلوسکوپ قلمی با پهنای باند، حافظه، ایزولاسیون USB، امکانات نرمافزار و اقلام همراه تغییر میکند. اگر حافظه طولانیتر و اندازهگیریهای خودکار میخواهید، PSO‑2020 مزیت دارد. اگر پهنای باند 25MHz و بدنه OWON برایتان اولویت است، RDS‑1021 بررسی شود؛ برای جداسازی مسیر USB، فقط نسخه RDS‑1021I انتخاب صحیح است. قیمت و موجودی روز هر مدل در صفحه محصول عصرتولز نمایش داده میشود.
پیش از سفارش، سازگاری نرمافزار با رایانه، تفاوت دقیق مدل I و غیر I، محدوده سیگنال، نیاز به یک یا دو کانال و نوع پروب را مشخص کنید. این مدلها برای عیبیابی قابلحمل ساخته شدهاند و جای اسیلوسکوپ رومیزی چندکاناله در تحلیل پیچیده را نمیگیرند.
📦 اقلام همراه
اقلام میتواند شامل کابل USB، گیره زمین، نوک یا محافظ پروب، رسانه یا لینک نرمافزار و دفترچه باشد. CD یا فلش نرمافزار در همه سریهای عرضه تضمین نمیشود و سازنده میتواند بستهبندی را تغییر دهد. محتویات صفحه هر محصول و بسته دریافتشده ملاک نهایی است. پروب تفاضلی، تضعیفکننده ولتاژ بالا و رایانه همراه دستگاه نیستند مگر صریحاً ذکر شده باشد.
❓ سوالات متداول اسیلوسکوپ قلمی
تفاوت RDS‑1021 و RDS‑1021I چیست؟
هر دو تککاناله 25MHz با نمونهبرداری 100MS/s هستند؛ نسخه I ایزولاسیون ارتباط USB دارد. این ایزولاسیون به معنی ورودی نامحدود یا ایمنی خودکار برای برق شهر نیست.
آیا PSO‑2020 واقعاً یک میلیون نمونه حافظه دارد؟
طبق مشخصات رسمی Hantek، عمق حافظه حداکثر 1M در هر کانال است. مقدار قابلاستفاده به تنظیم ثبت و نرمافزار وابسته خواهد بود.
میتوان آن را به گوشی وصل کرد؟
این مدلها برای نرمافزار رایانه معرفی شدهاند و اتصال فیزیکی OTG بهتنهایی پشتیبانی اندروید یا iOS را ایجاد نمیکند. برنامه و درایور رسمی سازگار لازم است.
آیا برای اندازهگیری برق شهر مناسب است؟
اتصال مستقیم توصیه نمیشود. فقط با پروب تفاضلی و تجهیزات دارای رده ایمنی مناسب، آموزش کافی و رعایت حدود دستگاه اندازهگیری کنید.
برای مقایسه دو سیگنال مناسب است؟
خیر، هر سه مدل یک کانال دارند. برای دیدن دو موج همزمان یا اختلاف فاز، اسیلوسکوپ دوکاناله انتخاب کنید.
✅ مشخصات کوتاه اسیلوسکوپ قلمی
- مدلها: OWON RDS‑1021، RDS‑1021I و HANTEK PSO‑2020
- تعداد کانال: یک کانال
- پهنای باند OWON: 25 مگاهرتز
- پهنای باند Hantek: 20 مگاهرتز
- نرخ نمونهبرداری: 100MS/s در OWON و تا 96MSa/s در Hantek
- حافظه Hantek: حداکثر 1Mpts
- رزولوشن PSO‑2020: 8 بیت
- ایزولاسیون USB: فقط در OWON RDS‑1021I
- نمایش: از طریق نرمافزار رایانه؛ بدون صفحه داخلی
- نکته ایمنی: ایزولاسیون USB جای پروب تفاضلی و رده CAT مناسب را نمیگیرد
