Miniaturowy oscyloskop FNIRSI-1C15

Zaproponowano mi jeszcze w marcu napisanie recenzji miniaturowego oscyloskopu 1C15. Nie powiem, żebym się do tego palił, ale dłubanie przy nim było ciekawe, tym bardziej że były ku temu dwa powody: to popularny model, a poza tym wielokrotnie pytano mnie o prosty oscyloskop do prostych prac przy zasilaczach.
No i wreszcie go dostałem i trochę przetestowałem.


Od razu zaznaczę: nie należy traktować tego urządzenia jako czegoś profesjonalnego. To po prostu niewielki oscyloskop amatorski, a do pewnego stopnia raczej zaawansowana sonda oscyloskopowa. Recenzowałem już zarówno najprostszy zestaw do samodzielnego montażu, jak i całkiem ciekawy wariant z Taobao, a poza tym czasami korzystam z naprawdę znanego DS203, ale trochę odbiegłem od tematu.

Do opakowania nie mam zastrzeżeń. Nie dość, że pudełko było całkiem spore, to jeszcze wszystko w środku starannie owinięto folią, a opakowanie samego oscyloskopu dodatkowo zgrzano, żeby zabezpieczyć go przed wilgocią.


Całość zapakowano w schludne, solidne etui zapinane na zamek. Moim zdaniem pod tym względem wypada lepiej niż DS203, który miał tylko miękki pokrowiec i kartonowe pudełko.


Na pierwszy rzut oka zestaw wydawał się bogaty, ale w rzeczywistości wygląda to znacznie skromniej:
1. Oscyloskop 1C15
2. Sonda
3. Kabel USB
4. Instrukcja
5. Etui


Instrukcja jest w dwóch językach: angielskim i chińskim, ale ogólnie da się ją zrozumieć.
Jest też kabel USB-microUSB do ładowania i aktualizacji firmware’u, ale tu pojawia się problem. Wtyk microUSB jest wyraźnie dłuższy niż standardowy, co może w przyszłości sprawić kłopot (zwłaszcza w razie zgubienia kabla), bo osobiście nie spotkałem w sprzedaży kabli z tak długimi wtykami.


W instrukcji podano też parametry, ale wolę przytoczyć je osobno.


Sonda jest zupełnie zwyczajna i do tego w najuboższej wersji, bo nie dodano nawet sprężynki umożliwiającej podłączenie bez przewodu masowego z krokodylkiem. Po stronie przeciwnej do naklejki z nazwą znajduje się otwór do regulacji.


W opisie tego modelu oscyloskopu nie było żadnej informacji o kablu, ale przy jego „bracie” producent zamieścił ostrzeżenie, że pasmo 100 MHz jest dostępne przy ustawieniu tłumika na x10, a w trybie x1 wynosi zaledwie 5 MHz.


Pierwsze wrażenie po wzięciu go do ręki jest takie, że wygląda dość prosto, choć jaskrawy pokrowiec dodaje mu wyrazistości.


Dopiero po złożeniu zamówienia pomyślałem, że ciekawiej byłoby przyjrzeć się innemu modelowi — 5012H. Ma podobne parametry techniczne, a pod względem funkcji wydaje się ciekawszy przy porównywalnej cenie, ale cóż, wziąłem to, co wziąłem.


A tu porównanie z DS203. Powiem tak: opisywany model wyraźnie przegrywa z nim pod względem wyglądu. DS203 prezentuje się solidnie, choćby dlatego, że ma metalową obudowę i znacznie mniejsze wymiary, a przy tym oferuje więcej funkcji. 1C15 z wyglądu przypomina raczej całkiem niezły projekt z pałacu pionierów. Niestety, tak właśnie jest.


Z bliska od razu widać, że użyto niedrogiego plastiku. Opisy znajdują się tylko na przyciskach, ale przynajmniej podzielono je na dwie grupy kolorystyczne, co ułatwia obsługę.


Na dolnej krawędzi umieszczono wskaźnik ładowania i wyłącznik zasilania. Gdy oscyloskop jest w pokrowcu, obsługa wyłącznika jest niewygodna — trzeba sięgać do niego palcem. Otwór na diodę LED wygląda, jakby wycięto go siekierą; całość prezentuje się dość topornie.
U góry znajduje się gniazdo do podłączenia sondy oraz złącze microUSB.
Pokrowiec ochronny ma nóżki, które zapobiegają ślizganiu się urządzenia.

Na ostatnim zdjęciu widać to, o czym pisałem wyżej: złącze jest mocno zagłębione w obudowie. W praktyce oscyloskop jest dostarczany z czymś w rodzaju kabla zastrzeżonego, czyli takiego, którego nie kupi się „na każdym rogu”. W przyszłości może to sprawić problemy.


Ogólnie pokrowiec jest wygodny i miękki. Pochwaliłbym go nawet, gdyby nie otwór na wyłącznik, który jest bardzo mały i przez to obsługa nie należy do najwygodniejszych.


Całe sterowanie odbywa się za pomocą klawiatury złożonej z 16 przycisków i joysticka działającego jak suwak. Do przycisków nie mam zastrzeżeń, ale joystick jest niezbyt wygodny. Moim zdaniem lepiej byłoby po prostu dodać jeszcze cztery przyciski, tak jak w 5012H.
W każdym razie obsługa jest tu prostsza niż w DS203, który ma mniej elementów sterujących, a więcej funkcji, co komplikuje jego obsługę.


Obsługa jest intuicyjna. W skrócie przyciski odpowiadają za:
OK — potwierdzanie działań, jeśli jest to konieczne.
50% — ustawianie punktu odniesienia na zero zarówno dla wyników pomiarów, jak i pozycji lub poziomu wyzwalania.
Menu — menu ustawień
Stop — funkcja zatrzymywania wskazań, odpowiednik Hold w multimetrach
Auto — automatyczne ustawianie parametrów pomiaru, częstotliwości podstawy czasu, napięcia i wyzwalania
REF — tworzenie „migawki” przebiegu, na którą można później nałożyć nowy przebieg
Х1Х10 — wybór trybu wyświetlania; należy ustawić go zgodnie z przełącznikiem na sondzie, aby wyświetlane napięcie było prawidłowe.
S/nS — zwiększanie/zmniejszanie czasu podstawy czasu
V/mV — zwiększanie/zmniejszanie zakresu pomiaru napięcia na działkę
ACDC — wejście zamknięte/otwarte; drugi wariant służy do pomiaru napięcia stałego
Meas — wyświetlanie liczbowych wyników pomiarów napięcia, częstotliwości itd.
Single — tryb jednorazowego wyzwalania
Save — zapisywanie zrzutu ekranu z wynikami pomiaru
Sel — ustawianie progu wyzwalania.

Joystick pozwala przesuwać przebieg w górę i w dół oraz w lewo i w prawo. Służy też do poruszania się po menu i zmiany ustawień.


Po włączeniu wyświetla się nazwa firmy — Rubyster, a następnie oscyloskop przechodzi do normalnego trybu pracy.
Na ekranie widać właściwy obszar roboczy. U góry po lewej stronie znajduje się tryb pracy (auto, stop, oczekiwanie), skala przesunięcia w poziomie i wskaźnik naładowania akumulatora. Na dole wyświetlane są zmierzone wartości liczbowe, częstotliwość, amplituda sygnału i wypełnienie.
Na samym dole widnieje wybrany tryb pracy: rozdzielczość w pionie (V/działkę lub mV/działkę), wejście otwarte/zamknięte, tryb dzielnika sygnału i czas podstawy czasu.

Ekran ma niezbyt dużą rozdzielczość (320х240), ale ponieważ nie wyświetla się na nim zbyt wiele informacji, nic na siebie nie nachodzi.


Menu ma sześć sekcji:
1. Domyślny tryb pracy — AC/DC i x1/x10
2. Sposób wyświetlania informacji liczbowych na ekranie
3. Persist — emulacja luminoforu: wyłączona/odświeżanie co 1 s/brak odświeżania; funkcji Roll nie zrozumiałem.
4. Domyślny tryb pracy wyzwalania
5. Kalibracja oscyloskopu
6. Wybór języka i wersja firmware’u.


1. Po włączeniu trybu automatycznego oscyloskop przez kilka sekund klika przekaźnikami, a potem stopniowo dobiera odpowiedni tryb pracy i w końcu się uspokaja.
2, 3. Przy próbie przekroczenia ustawionych granic czasu podstawy czasu i zakresu napięcia wyświetla się komunikat Limited. Zakres napięcia wynosi 20 mV–10 V, a podstawy czasu 5 ns–10 s.
4. Po naciśnięciu przycisku 50% pojawia się menu wyboru tego, co ma zostać wyzerowane. Domyślnie zaznaczone jest wszystko, ale można wybrać samo zero wejścia albo ustawienia wyzwalania.
5. Meas wyświetla wszystkie zmierzone wartości liczbowe, ale korzystanie z tej funkcji nie jest zbyt wygodne — lepiej dostosować dolny obszar ekranu do własnych potrzeb.
6. Naciśnięcie przycisku Stop „zamraża” obraz.
7, 8, 9. Przycisk Save pozwala w dowolnym momencie zapisać zrzut ekranu z przebiegiem. Długie naciśnięcie otwiera pamięć zapisanych zrzutów, które można obejrzeć lub usunąć. Nie są wyświetlane wartości liczbowe, ale co gorsza, zrzutu nie da się zapisać, a ponadto nie widać ani daty wykonania, ani nawet numeru, co niemal całkowicie odbiera tej funkcji użyteczność.


Przed testami, na wszelki wypadek, postanowiłem zaktualizować firmware. Obecnie dostępna jest wersja z marca 2020 roku.
Aby ją pobrać, trzeba przejść pod link, a następnie zapisać archiwum.


W archiwum znajduje się jeden plik z firmware’em.


Aktualizacja firmware’u jest bardzo prosta: wyłączamy zasilanie, przytrzymujemy przycisk SEL i włączamy oscyloskop. Gdy pojawi się ekran powitalny, puszczamy przycisk.
Następnie na ekranie pojawi się instrukcja aktualizacji.
Podłączamy kabel USB. W „Mój komputer” pojawi się nowy dysk o pojemności 750 kB. Kopiujemy na niego plik z firmware’em, a po zakończeniu naciskamy przycisk OK na oscyloskopie i czekamy na aktualizację. Po jej zakończeniu wyłączamy i ponownie włączamy zasilanie.
Pierwsze, co zauważyłem, to zmieniony ekran powitalny i numer wersji. Poza tym na pierwszy rzut oka nic się nie zmieniło — nawet ręcznie ustawione parametry pozostały bez zmian.


Nie obyło się też bez rozkręcania, tym bardziej że obudowę trzymają tylko cztery wkręty — nie ma nawet zatrzasków.


W środku znajduje się akumulator bez oznaczeń, przyklejony do dolnej części obudowy.


Płytka wygląda całkiem schludnie, choć całość sprawia wrażenie prostej, a nawet trochę pustej konstrukcji.


Po odkręceniu kolejnych czterech wkrętów można wyjąć płytkę. Odniosłem wrażenie, że podczas montażu wkrętów nie wkręcano, tylko po prostu wciskano je w plastik.


Ekran bardzo przypomina ten zastosowany w najprostszym oscyloskopie DSO138 — przynajmniej wygląd, wymiary i rozdzielczość są takie same.


1. Część wejściowa. Widać przekaźnik elektromechaniczny przełączający zakresy pomiarowe. Wygląda też na to, że wyżej znajduje się przekaźnik półprzewodnikowy przełączający tryb AC/DC.
2. Gniazdo do podłączenia sondy
3. Spośród wszystkich większych układów scalonych oznaczenie można odczytać tylko na pamięci — z pozostałych zostało starannie usunięte.
4. Obok wyłącznika zasilania widać układ logiczny, pamięć, prawdopodobnie przechowującą firmware, oraz układ ładowarki — zwykły TP4056
5, 6. Oznaczenie wyświetlacza. Pod taśmą znalazłem jeszcze parę elementów.


Układ dzielnika wejściowego jest maksymalnie uproszczony. Za przełączanie zakresów odpowiada jeden przekaźnik, dzielący je na dwa podzakresy: 20–200 mV i 500 mV–10 V. Pozostałe zakresy uzyskuje się najpewniej przez zmianę wzmocnienia wzmacniacza wejściowego. Dla porównania, w pokazanym wcześniej prostym oscyloskopie odpowiadało za to 5 przekaźników.


Klawiatura jest bardzo prosta, ale przy tym wygodna w obsłudze. Przynajmniej mnie korzystało się z niej przyjemnie.


Nie rozbierałem joysticka, bo jest to bardzo niewygodne — trzeba jednocześnie odgiąć kilka zatrzasków. Jak już pisałem, moim zdaniem wygodniejsze byłyby cztery zwykłe przyciski.
Na płytce widać sporo pozostałości topnika po przylutowaniu płytki klawiatury (jest osobna).


Konstrukcja w pełni rozłożona.


W opisie podano, że w środku znajduje się akumulator o pojemności 3 Ah, którego ładowanie trwa 4 godziny, a czas pracy na akumulatorze wynosi 10 godzin.


Za pomocą samego przyrządu całkowicie rozładowałem akumulator, a następnie podłączyłem ładowarkę. Zaświeciła się czerwona dioda, a prąd ładowania wynosił około 700 mA. Po paru godzinach stopniowo spadł do 600–650 mA.
Po około 5 godzinach akumulator był w pełni naładowany, a dioda zaświeciła się na niebiesko. Pojemność doładowana do akumulatora wyniosła około 2450 mAh.


Teraz zmierzmy pobór prądu, żeby obliczyć, jak długo urządzenie będzie działać przy takiej pojemności.
1, 2. Okazało się, że pobór prądu zależy od ustawionego zakresu napięcia wejściowego. Gdy przekaźnik jest załączony, prąd jest większy.
3, 4. Okazało się też, że sam oscyloskop nie ma zabezpieczenia przed pracą przy zbyt niskim napięciu — odpowiada za to wyłącznie płytka zabezpieczająca akumulator. Ponadto przy napięciu 3,1 V i niższym znika zero; najpewniej wbudowane źródło napięcia odniesienia nie działa już prawidłowo. Minimalne napięcie, przy którym oscyloskop jeszcze próbuje pracować, to 2,4 V. Obrazu już nie ma, ale urządzenie nadal się nie wyłącza.

Wychodzi więc na to, że przy pojemności 2,45 Ah oscyloskop będzie działał około 6,5–7,5 godziny, zależnie od trybu pracy. Czyli rzeczywisty czas pracy jest półtora raza krótszy od deklarowanego.


Wbudowana pamięć wystarcza, by w trybie pauzy oglądać przebieg w dość szerokim zakresie.
Na przykład zatrzymałem przebieg przy podstawie czasu 5 µs, a potem bez problemu zmieniłem ją na 50 ns. W tym trybie pełny zakres wynosił 5 ns–50 µs, a przy 100 µs przebieg zajmował tylko połowę ekranu.


Dodatkowe funkcje.
1, 2, 3. Tryb nakładania przebiegów: po naciśnięciu REF zapisywany jest zrzut przebiegu. Można wtedy wyświetlić jednocześnie dwa obrazy: statyczny zrzut i dynamiczny przebieg. Można je nałożyć na siebie, przesunąć względem siebie albo zmienić ustawienia podstawy czasu.
4, 5. Tryb emulacji „luminoforu”. W pierwszym wariancie w pamięci pozostaje tylko ostatnia sekunda, w drugim ślad nie jest kasowany — to w praktyce tryb akumulacji. Nie powiedziałbym, że to bardzo ważna funkcja, ale może się przydać.
6. Tryb wolnej podstawy czasu. Oscyloskop pozwala ustawić podstawę czasu na 10 s/działkę, co oznacza, że w poziomie zmieści się 120 sekund pomiaru. Rozdzielczość będzie oczywiście taka sobie, ale jako prosty analizator wolnozmiennych sygnałów sprawdza się całkiem nieźle.


Na pierwszy test uruchomiłem oscyloskop w trybie DC, czyli z otwartym wejściem, żeby sprawdzić dokładność pomiaru napięcia.
1. Od razu wyszedł na jaw pewien mankament: wyzerować można bez problemu, ale płynne przesunięcie o kilka działek albo ustawienie konkretnego przesunięcia jest niemożliwe — regulacja jest bardzo zgrubna. Ustawiłem więc możliwie dokładnie przesunięcie o 3 działki w dół i 1 V na działkę.
2–9. Pomiary napięć 1, 4, 6, 10, 20, 40, 50 i 60 V. Niemal za każdym razem wynik był nieco zaniżony względem rzeczywistej wartości. Nie jest to krytyczne, ale jednak. Zmierzone napięcie można odczytać zarówno z przebiegu, jak i w postaci liczbowej w polu Mean.

Nie spodziewałem się cudów, jeśli chodzi o dokładność pomiaru — oscyloskop to bardzo zgrubny przyrząd pomiarowy. W tym przypadku przekonałem się raczej, że regulacja w pionie jest niewygodna.


Do dalszych testów przydałby się oczywiście generator sygnałowy, najlepiej wysokiej częstotliwości, ale niestety, przez niefortunny zbieg okoliczności ten, który miałem pożyczyć, został spalony. Musiałem więc improwizować.
Jako generator posłużył oscyloskop DS203, który potrafi generować przebieg prostokątny do 8 MHz i bardziej złożone sygnały do 20 kHz.
Za wzorzec posłużył mój Rigol DS1054.

Najpierw sinusoida i trójkąt 20 kHz, potem przebieg prostokątny 2, 4, 6 i 8 MHz.


Teraz to samo na testowanym oscyloskopie.


A teraz DS203. Już mogę powiedzieć, że wyraźnie ustępuje testowanemu modelowi.


Do testów przy wyższych częstotliwościach znalazłem w domu kilka generatorów kwarcowych. Same w sobie oczywiście nie mogą służyć za wzorzec, ale porównanie z moim głównym oscyloskopem jest jak najbardziej możliwe.


Częstotliwości 16, 24, 30 i 34 MHz. Zaskoczył mnie całkiem niezły przebieg prostokątny z generatora o częstotliwości 34 MHz.


Przy takich częstotliwościach testowany model wyraźnie już ustępuje. DS203 w ogóle nie testowałem — to dla niego zdecydowanie za dużo.


Okazało się jednak, że może nie jest tak źle, jak się na pierwszy rzut oka wydaje. Duży wpływ ma tani kabel dołączony do zestawu. Po lewej oryginalny kabel Rigola, po prawej ten dołączony do 1C15; częstotliwości 16 i 34 MHz.
Pomyślałem o porównaniu z użyciem dwóch kanałów, ale w takim układzie widać wyraźny wpływ obciążenia — generator po prostu „nie wyrabia”. Poza tym kabla Rigola nie da się podłączyć do testowanego modelu ze względu na jego konstrukcję.


Myślę jednak, że ciekawszy jest test w warunkach zbliżonych do rzeczywistych, czyli w tym przypadku sprawdzenie zasilacza. Użyłem do tego obciążenia elektronicznego i zasilacza 24 V.


Mierzyłem amplitudę tętnień bez obciążenia oraz przy prądzie 2 i 6 A. Dodatkowo wykonałem pomiar przy prądzie 6 A, ale z inną podstawą czasu.


Nie powiedziałbym, że testowany model działa jakoś dużo gorzej. Musiałem jednak ustawić tłumienie sondy na x1, bo przy x10 najmniejsza dostępna wartość to 200 mV na działkę, a do testu potrzeba co najmniej 50 mV.


DS203 również pracował w trybie x1 z podanego wyżej powodu. Moim zdaniem wynik jest całkiem w porządku.


Co mogę powiedzieć na koniec? Oscyloskop pozytywnie mnie zaskoczył. Pod względem funkcjonalności wyraźnie ustępuje DS203, który ma cztery kanały (2 analogowe + 2 cyfrowe), wbudowany generator, możliwość robienia zrzutów ekranu itd. Jednak pod względem parametrów elektrycznych 1C15 wypada zauważalnie lepiej. Wynika to z dużo większej częstotliwości próbkowania: deklarowane 500 megasampli wobec 72 w DS203, przy czym jego 72 megasampli dzielą się na dwa kanały, więc wychodzi 36+36.
Oczywiście te wszystkie megasample są trochę „końmi sferycznymi”, ale nawet w takim ujęciu 36 wobec 500 to zupełnie inna liga.

Chyba największą wadą 1C15 jest brak możliwości zapisywania zrzutów ekranu, a dokładniej — przenoszenia ich na inne urządzenie. Wbudowany podgląd też się przyda, ale w praktyce to tylko proteza.

Podsumowując, moim zdaniem to całkiem niezły sprzęt, w zupełności nadaje się do testowania zasilaczy. Oczywiście można go zastąpić czymś bardziej zaawansowanym, ale przemawiają za nim pełna izolacja galwaniczna i, choć może to zabrzmieć dziwnie, metalowa obudowa. DS203 też jest wygodny, ale mniej bezpieczny, a do tego już przestarzały — choć biorąc pod uwagę, ile ma lat...

Na dziś to wszystko. Mam nadzieję, że było przydatnie, i jak zawsze czekam na pytania oraz komentarze.