Banc d'essai : mini-oscilloscopes

11 août 2017, 00:01
Il y a quelques semaines je cherchais un petit module d’oscilloscope à intégrer dans un appareil qui devait capter et afficher les variations du courant de commande d'une buse d'injection. En parcourant le web, je suis tombé sur le modèle DSO138 de la société JYE Tech. Comme la largeur de bande de 200 kHz ainsi que la fréquence d'échantillonnage de 1 MHz suffisaient pour mon application, j'ai passé commande de ce composant. Puisque le prix de ces modules livrés directement depuis la Chine est particulièrement attrayant, à peine 20 €, par pure curiosité, j'ai ajouté à mon panier le modèle DSO150 – un kit d'oscilloscope avec boîtier. Voici mon retour d'expérience avec ces produits.


DSO138 
L'écran du DSO138 montre les variations du courant d'une buse d'injection.

DSO138

La photo ci-dessus montre que le module DSO138 est constitué d'un circuit imprimé garni d’un afficheur à cristaux liquides couleur ; sur ce circuit sont également soudés tous les éléments de commande (commutateurs à glissière et touches) ainsi que les bornes pour les signaux et l'alimentation. Sur le côté gauche, on voit que la sélection du signal d'entrée et le réglage de l'amplitude sont réalisés au moyen de commutateurs mécaniques à glissière des plus simples. Malheureusement, la qualité de ces commutateurs (du moins sur mon exemplaire) est tellement abyssale qu'une modification de l'amplification fait le plus souvent complètement disparaître le signal. Avec les touches à droite, on commande les autres fonctions. Cela, au moins, fonctionne de manière intuitive et correctement.

L'afficheur LCD RVB a une résolution de 320 × 240 (QVGA) avec une diagonale de 2,4" (6,1 cm). Comme certains oscilloscopes de table coûteux ont la même résolution pour des écrans nettement plus grands, cela me parut bien suffisant, du moins pour mon application. Heureusement, le schéma était fourni, ce qui ne va plus de soi pour les appareils de mesure. De ce fait, j’ai très facilement réalisé une entrée TTL de déclenchement externe.
L'alimentation est fournie par une source de 9 V ; le module consomme environ 100 mA. Un inverseur de tension simple délivre la tension négative qui, comme la tension positive, est stabilisée par un régulateur linéaire. Le microcontrôleur, qui est tout de même un ARM-Cortex-A3 de ST immatriculé STM32F103C8, est alimenté en 3,3 V par un autre régulateur.

Le microcontrôleur comporte aussi le convertisseur analogique-numérique rapide utilisé. Il présente une résolution de 12 bits et une plage d'entrée de 0 à 3,3 V, dont le milieu 1,65 V correspond à la ligne zéro de l'afficheur. En fait, on atteint l'amplitude maximale sur l'écran pour un signal sinusoïdal d’une valeur bien moindre, ce qui, en combinaison avec la résolution de 12 bits, permet de régler le décalage vertical du signal d'entrée. Ce décalage n'est pas, comme d'habitude, réalisé par l'amplificateur analogique, mais soustrait par calcul des valeurs échantillonnées.

La plage d'entrée utile relativement petite du CA/N semble favoriser des pointes parasites qui se manifestèrent de temps en temps pour certaines valeurs du temps de balayage horizontal et qui persistèrent malgré toutes mes tentatives de les atténuer en plusieurs endroits. En dépit de la règle universellement valable du rapport qualité/prix : « on n’en a que pour son argent », le module DSO inclut pas mal d'électronique pour son petit prix, il faut donc s'accommoder de quelques faiblesses. Le DSO138 n'existe pas seulement en version prête à l’emploi : si vous aimez souder, commandez le kit avec ses composants CMS déjà montés, pour un prix légèrement inférieur.
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