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乐拓仪器USB示波器OSCA02S试用体验——1
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乐拓仪器USB示波器OSCA02S试用体验——1
USB示波器
OSCA02S
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发布时间: 2021-04-27
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## 0、引入 ![老示波器图示](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202104/90576da130695d6da357ed8098f58019.jpg "老示波器图示")(图片来自网络) 示波器,作为电子开发中的常见工具,搞电子技术的人多少都接触过,它曾经还是技术先进的代表,过去很多电子杂志的封面都采用示波器图片,当时的示波器个头都小,一排排的按钮、旋钮,多个接线柱,还有闪着信号的屏幕,满满的时代科技感! 当时这货当时也确实是高大上的东西,记得我在大学里首次进行有示波器的实验时,带课教师一再强调,示波器是贵重设备,要严格按照实验规范,在保证安全的情况下才能接入,否则损坏了赔起来很贵的。而这个所谓很贵很贵的设备即笨重,指标还很低,也就是5MHz的双踪示波器而已。就这,也是当时爱好电子技术的我,十分想拥有的“奢侈品”。 时光荏苒,现在我也有了OSCA02S使用的机会啦,它那么小巧、方便,性能也不低,是35MHz的多踪示波器(标配双踪),还可以通过扩展模块,作为信号发生器、逻辑分析仪使用,真是电子技术人员的好工具。下面,我们就来一起认识它。 ## 一、示波器的主机和配件 [乐拓仪器(LOTO)公司](http://www.lotoins.com/)的OSCA02系列USB示波器,采用主机+扩展配件的形式,可以组合出多种搭配型号,我拿到的是OSCA02S,就是标配 主机+探头+信号发生器模块 这样一个组合。 下面就来认识下它们: 先来个全家福: ![全家福](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202104/830642f987f5ea327b1069cd228625de.jpg "全家福") 全家福右上角的那个彩色说明册上,就展示了可能的配件信息。另外我觉得委屈的是,我这套是标准的OSCA02S标配,不像本站另一位站友 Angel_YY,同样申请OSCA02S,拿到的多了个隔离差分模块,这样的增配套装([他的试用文章](https://www.icxbk.com/article/detail/2136.html)里介绍了这部分)。 再来个主机的特写: ![主机](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202104/5a565b81325de6c9f931c9c5f1c74935.jpg "主机") 主机其实真的不大,也就和成人手掌张开差不多大。本来OSCA02系列的主机有2种外壳模式,就是是否有侧面的扩展DE-15接口,因为要支持信号发生器模块,所以这台是有侧面DE-15接口的B型外壳(看不见的黑色头哪里,还有2个指示灯,一个USB接口和一个复位孔)。主机真的很简洁,除了极少的接插位,就没有什么按钮,因为是USB的示波器,具体操作需要软件界面来支持,设备上也不需要什么按键啦。 主机上的贴纸标识,展示了扩展使用信息和生产公司网站信息,可以在网站上获取到更多资源。美中不足的是贴纸是面向E语用户的,看来这个产品初期主要是面向外国用户的。期望以后能改进,既然彩色说明册都是中文的,机上贴纸也期望是中文的。 主机的USB数据线: ![USB数据线](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202104/2a35d90cfaa9258cfc05fb2b12344e7f.jpg "USB数据线") 这个线接主机的口子是USB-TypeB类型的,现在一般用在设备连接上,其实也是一种通用线,比如一些USB接口的打印机也用这样的线。 接着是探头: ![探头组1](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202104/6b74fd9d3d6de4ccdb2a18a5f622a42d.jpg "探头组1") ![探头组2](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202104/9a3e1f8ee5a9ebd4b6d5e9f847751db4.jpg "探头组2") 是6100系列探头,有2个探头,这个还配有一小包标识件和调整器 ![探头组3](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202104/1f72e42550d6e646f9a4cc0f36e93b4e.jpg "探头组3") 可以明显看出这个探头是支持`1X`和`10X`模式的,其实对应了不衰减和10倍衰减,注意即使在`10X`模式也不要去接触超出上限的信号(`10X`时是`±50V`以内),要测试如市电等的信号需要专门的隔离模块(我这里没有,可以参见Angel_YY文章的介绍)。 这里再说一下配件包中的标识件作用,标识机有好几组的,这样做BNC插口处和探头处卡上同色的标识环以方便确认到底是那个通道,比如我这里是粉色系一个探头通道,蓝色是另外一个探头通道,这样更清晰,连接测试时也更清楚。这个设计还是比较贴心的。 最后是信号发生模块: ![信号发生1](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202104/499fc133556df85c3378e2344cebaa52.jpg "信号发生1") ![信号发生2](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202104/626ccacfbd5f7669737b9ac018e31af4.jpg "信号发生2") 这个模块虽然看起来有2个接头,但其实是单通道的模块,只有`OutPut`那里有输出,而且需要搭配主机软件控制才能实现正确的输出,模块上的2个旋钮主要控制信号幅度和偏移,具体波类型和频率的控制后面会在软件使用的波形发生中介绍。 至此,这套设备硬件上的主配件就介绍完了。整个包装盒了还包括了 前面提到过的主机彩页使用说明和探针用户手册等随机资料,更多的资料需要在网上获取。 这些硬件模块直接可以完成一些测试演示功能,包括主机自带检测信号的测试验证,以及通过信号发生模块发生信号的测试验证,后面就来介绍。当然,如果想扩展功能,可以根据官方资料去补充模块。 ## 二、软件资料的获取与支持环境安装 这里要稍微吐槽一下官方这方面支持啦。因为官方初期用户主要面向国外用户,所以其主站上提供的能直接下载的资料都不便于国内下载,这点我也向官方反馈,期望其改进啦。 我们要下中文软件资料,需要先加入官方的一个QQ群(估计第一个群已满,在随附资料上写的第一个群是加不进的,申请后会给出第二群的信息,这才能加入——这点真的有点麻烦啊!),再在群共享文档中下载相应资料。需要注意的是官方并不是每个具体的型号都一一提供软件和资料,而是针对大型号提供软件资料,比如OSCA02S,其实官方下载哪里只需要找前面6个代号相同的资料即可,比如我下载的就是`OSCA02E`的软件包。这点其实官方应该整理说明一下,特别是在网页提供时注明和链接正确。 这个软件设备当前只提供了Win系列的支持,主要分为Win8以上(包括win10),和win7以下(包括winxp等),对win8以上,只需`OSCA02E`这个绿色软件(当前最新的全称是:`OSCA02E V5.3.8 虚拟示波器.rar`);对win7及以下,还需要多安装一个驱动,所以需要下载`OSC_Driver`驱动包((当前最新的全称是:`OSC_Driver_V1.2.0.rar`)。这里再吐槽一下,其实官方可以把这些包打包成自解压的形式,免得用户还需要找软件来解压。 如果是win8或者win10系统,软件的使用是不需要安装,不过打开的时候可能还是会提示有支持库的安装,因为软件用到了`.NET 3.5`技术,所以需要微软的相应支持包安装,这个一路下一步就可以安装好。win7及下面的系统,额外还需要安装相应的驱动,解开上面提到的那个驱动包,连上硬件时,根据提示,选择到驱动包目录下具体类似`Driver_XP_Win7\driver`的文件目录后,再下一步即可,注意里面要允许安全设置(相应内容,可以参照软件目录下`LOTO示波器软件说明书_v5.7.0.pdf`中相应的内容)。 ## 三、设备的连接与基础检测 基本的连接图示和实际连接: ![连接示意](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202104/d501f5dd70f7b80237a46f38b655b7db.jpg "连接示意") 设备的简单连接其实很简单,就是把每个探头的BNC插头插入主机上的`chA`和`chB`通道BNC座,再用那根USB数据线和电脑相连即可。 探头和设备主机的连接: ![探头连主机](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202104/785cb59713a9cd91627700895aeb3979.jpg "探头连主机") 主机和USB连接线相接就太简单了,唯一的USB接口,插进去就好。 ![打开软件](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202104/af8ef6dfa23127586f861d21d008f8b4.png "打开软件") 因为主机上没有电源开关,测试时,连接好,打开目录中的软件即可,软件也是绿色软件,OSCA02S当前对应的是目录下的 `OSCA02E.exe` 主机设备正常时,相应的指示灯会亮: ![主机状态指示](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202104/75970eaf54897586fa79fcb99c778bfd.png) 默认工作时,设备主机探头插座旁的VGA-DE15 插座中的6号插孔处会提供一个基准信号(一个幅度约1.5V, 频率1KHz的方波信号),可以利用它来检测设备工作状态: ![方波输出例图](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202104/b4b830ad626489395902abe117cdc1a0.png "方波输出例图") ![一个通道检测方波](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202104/9490614ce627569db66f7d47beb8fdca.jpg "一个通道检测方波") 上图是一个探头针插入VGA-DE15的6号插孔处的情形(注意此时探头是工作在`1X`档位的)。 完成了各种连线,我们再看看软件情况,大致软件界面如下图: ![基础软件界面](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202104/1e4c7615e5d81fd4b9431bbb4d0d5ff6.png "基础软件界面") 能操控的地方还是很多的,以官方相应手册中提示如下: ![界面说明](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202104/06631eec3c8a06b54bc969fc8e344965.png "界面说明")(引自官方文档) 是密密麻麻的一片可以操控的地方,表示了示波器的功能多啊! 不过这里又不得不吐槽一下啦,这个界面确实尽量靠近了早期实体硬件示波器的界面,但这样的界面我个人是认为不够友好的,毕竟实体按键操作和虚拟按钮操作的体验和相应交互设计逻辑是不尽相同的,我个人认为还可以根据虚拟按钮操控的特征进行优化。 只要不违反操作逻辑和影响到正常的测试, 该怎么方便、醒目、减少出错可能怎么来,比如界面上多个旋钮我就觉得该优化,中间无效信息的旋钮占据了巨大的空间,反而让信息关键的哪些刻度信息无法清晰显示,其实这里就是提供一个个单选按钮的状态,直接用普通单选按钮状态,着重提醒当前选中的状态信息即可,而不用拘泥于实体旋钮体验,毕竟二者的操控逻辑都不同,特别是上面调整时间档那里,实体中这个旋钮是无极调整的,可以实现较大范围的调整,这里实际是有几个大体档位,具体的微调还要靠旁边的滑杆微调的。所以这里确实需要进一步优化啊。 吐槽完了,继续测试,前面说了我们是可以检测基准信号来看设备是否正常(包括探头是否正常),下面就是前面chA接入探头,测量基准的界面图(通道A选选通,档位1V,1X,时间旋钮1ms) ![通道A检测方波界面](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202104/b19e2024f75d68d4440f296554b26b72.png "通道A检测方波界面") 波形区图: ![方波图示](https://cf02.ickimg.com/bbsimages/202104/3d030a5382d6aab79d31b47210c0dc00.png "方波图示") 从这里看设备基本还是正常的,chA对应的探头也是正常的。可以换接入另外通道的探头重复这个测试,以检测相应通道和探头是否正常。我的测试都是正常的,所以可以开始愉快的使用这个虚拟示波器啦。 上面其实也介绍了示波器最基础的使用方法: 1. 连接线路 2. 选择探头通道的档位 3. 选择合适的时间档以锁定波形 ## 待续说明 至此,其实已经介绍完了示波器作为一个测试设备的最基本信息,和最基础测试操作(当年我们讲示波器操作也差不多用一节课讲这么多东西)。当然,我的试用还没有完,后续会进一般补充波形发生器的使用,以及以波形发生器信号为例检验虚拟示波器的相应功能。 ## 未完的小结 本部分初步体验了USB示波器,先谈一下初步的感受: 1. 设备还是比较先进易用的 2. 官方支持,特别是中文支持还有较大的提升空间 3. 对于示波器基本功能来说,软件没有什么问题,但界面上还可以进一步优化 4. 软件对系统的支持力度还可以进一步提升,比如对非Win系统的电脑的支持上,建议可以进行考虑。
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