PC - самописец
С появлением компьютеров времена бумажных самописцев, вероятно, канули в Лету. Действительно: скорость записи, точность, сервисные возможности бумажных самописцев, графопостроителей, шлейфовых осциллографов намного уступают аналогичным параметрам электронных (компьютерных) собратьев. Да и применение специальной бумаги, как и хранение, просмотр, обработка и пересылка результатов вряд ли понравятся человеку, привыкшему работать на компьютере.
Сегодня на рынке имеется немалое количество различных компьютерных осциллографов-самописцев, различных по цене и качеству. Вероятно, для серьезных исследований необходим и серьезный дорогой прибор. Но, если Вам достаточна точность и возможности звуковой карты и найдется старенький РС, то почему бы не попытаться превратить его в низкочастотный осциллограф (самописец)? Тем более что параметры зв. карт не только не уступают параметрам недорогих PC-самописцев промышленного изготовления, но и превосходят их по точности. Разрядность зв. карт 16 бит, у промышленных образцов самописцев разрядность зачастую не превышает 10-12 бит.
Покопавшись в интернете, Вы найдете немалое количество публикаций на эту тему. Суть большинства сводится к замыканию входных (разделительных) конденсаторов. При этом АЦП звуковой карты сможет измерять постоянное напряжение на входе. Это действительно так, но с некоторыми оговорками:
1.Вследствие особенностей схемотехники зв. карт и различий в операционных системах компьютера зв. карта с открытым входом (замкнутые вх. конденсаторы) способна корректно работать только под Win98. Пробовал Win2000, WinXP – не работает.
2.Необходимо учитывать, что при замыкании конденсаторов, на входе зв. карты появится входной потенциал АЦП (около +2,3В). Таким образом диапазон входных рабочих напряжений получится в интервале от +0,7В до +4В (линейный вход). Это напряжение нетрудно скомпенсировать применением дополнительного входного усилителя на ОУ (операционный усилитель).
3.Учитывая, что блок питания компьютера импульсный, на входы зв. карты наводятся значительные помехи. Для их подавления проще всего зашунтировать входы резисторами сопротивлением не более 1 КОм. Этот резистор будет, по сути, являться нагрузкой входного усилителя на ОУ.
4.Как известно, корпус (и общий провод) компьютера соединены между собой и сетевыми проводами через помехоподавляющие конденсаторы. Вследствие этого, на нулевом проводе (относительно которого измеряем сигнал) будет около половины напряжения сети. Если корпус просто заземлить, возникают наводки. Эффективнее и проще всего убрать эти помехи можно увеличив емкости входных конденсаторов (электролитических), по схеме БП компьютера – сразу после входного выпрямителя. Практически достаточно увеличение емкости в 2-3 раза. Помехоподавляющие конденсаторы от общего провода возможно отключить.
Звуковая карта серии C-Media: экранированные провода (от перемычек) выведены на разъёмы лицевой панели системного блока.
О программном обеспечении:
Перепробовал огромное количество программ РС-осциллографов, как платных, так и бесплатных. Наилучшей, на мой взгляд, оказалась программа PowerGraph.
