Review: Owon HDS2102S handheld 2-kanaals 100 MHz oscilloscoop, multimeter & signaalgenerator

De Owon HDS2102S is een draagbare twee-kanaals 100 MHz oscilloscoop, multimeter en functiegenerator in één. De ’S’ geeft aan dat het apparaat een ingebouwde functiegenerator heeft. Modellen zonder ’S’ in de naam hebben deze niet. Met de Mode knop schakelt u tussen oscilloscoop, multimeter en functiegenerator, er is dus maar één functie tegelijk beschikbaar. De functiegenerator blijft echter wel actief als deze ingeschakeld is, waardoor u signalen kunt volgen met de oscilloscoop of de multimeter.

Oscilloscoop

De oscilloscoop heeft twee kanalen, 100 MHz bandbreedte en een maximale samplesnelheid van 500 Msps (Megasamples per seconde). De tijdbasis loopt van 2 ns/div tot 1000 s/div; het verticale bereik van 10 mV/div tot 10 V/div. De maximale ingangsspanning is 400 VPP. Triggeropties zijn auto, normal, en single op zowel dalende of stijgende flanken. Er is geen externe triggeringang. Cursors maken het mogelijk tijden en spanningen te meten op de oscilloscoop. Periodetijd, frequentie, gemiddelde-, piek-piek-, minimum-, maximum- en amplitude waarden kunnen automatisch gemeten worden. Een frequentieteller-functie is beschikbaar voor directe frequentieweergave.
 

Multimeter

In multimeter-mode wordt de HDS2102S een 5-digit multimeter met een DC bereik van 200 mV (10 µV resolutie) tot 1000 V, een 40 Hz – 1 kHz TRMS (True-RMS of effectieve waarde) AC bereik van 200 mV tot 750 V, en wissel- en gelijkstromen tot 10 A. Om de multimeter compleet te maken meet de HDS2102S weerstanden van 10 mΩ tot 100 MΩ, condensatoren van 1 pF tot 2 mF, en kan diodes en geleiding testen.

Arbitrary Waveform Generator (AWG)

De functiegenerator (Arbitrary Waveform Generator of AWG) heeft een samplesnelheid van 125 Msps en kan sinusvormige signalen tot 25 MHz genereren, blok- en pulsvormige signalen tot 5 MHz en driehoeksignalen tot 1 MHz. Als ‘willekeurige’ golfvormen biedt de HDS2102S trapvormige signalen, twee Bessel- en een sinc (sinus cardinalis) functie, en amplitude gemoduleerde sinussen.

Meegeleverd met de Owon HDS2102S

Bij het openen van de verpakking treft u een zwart etui aan waar de ’scoop ruim in past, samen met twee BNC/krokodillenklem-kabels, een stel multimetersnoeren en een oplader met USB kabel. Verder vindt u nog een passieve oscilloscoop-probe (OW3100, 100 MHz) en documentatie waaronder een Engelstalige handleiding.

De Owon HDS2102S voelt vrij zwaar aan terwijl hij maar iets meer dan 500 gram weegt, inclusief de batterijen. Die laatsten zijn twee verwisselbare 18650 Li-ion cellen van 2600 mAh.

Het apparaat ziet er niet uit als een traditionele oscilloscoop maar eerder als een groot uitgevallen multimeter met drukknoppen. Het formaat ligt mij prima in de hand. Het 3.5 inch 65k kleurenscherm beslaat ongeveer een derde van de voorzijde en heeft een resolutie van 320 bij 240 pixels.

Aan de Zijkanten

Als u het apparaat kantelt vindt u aan de bovenkant drie BNC aansluitingen. Twee ervan zijn de oscilloscoopingangen, de derde is de uitgang van de functiegenerator. Aan de rechterkant zitten verstopt achter een klepje de USB-C aansluiting en een 1kHz blokgolf uitgang voor het kalibreren van probes. De USB-C aansluiting wordt gebruikt voor het opladen van de interne batterij en kan daarnaast gebruikt worden om het apparaat aan een computer aan te sluiten.
 

De Owon HDS2102S in gebruik

De interface is redelijk intuïtief, met een duidelijk aan-uit knop linksonder. Na het inschakelen start de HDS2102S op in de laatst gebruikte instelling, waarbij het opstarten ruim vijf seconden duurt. De meeste knoppen zijn voor de oscilloscoopfuncties, de hoofdfunctie van het apparaat, zodat de bediening daarvan zo eenvoudig mogelijk is. Schakelen tussen verschillende modes is soms wat traag omdat het apparaat moet laden, maar het is niet duidelijk wat.

De Oscilloscoopfunctie van de Owon HDS2102S

In oscilloscoop mode verschijnt een menu onderin het scherm als een knop ingedrukt wordt. De vier blauwe F-toetsen selecteren functies van dit menu. Sommige menu’s hebben meerdere pagina’s. Het menu verdwijnt vanzelf na tien seconden (instelbaar in het system menu) als er geen toetsen ingedrukt worden, na het opnieuw indrukken van de knop, of als u de terug-pijl indrukt. Alleen de CH1/2 knop heeft een dubbele functie: deze selecteert afwisselend de instellingen van de beide ingangen.

Let op dat voor sommige functies beide ingangen ingeschakeld moeten zijn.

Super Large Time Base Range

Extreem lange tijdbasis De extreem lange tijdbasis gaat tot 1000 seconden (16 minutes en 40 seconden) per divisie, wat erg lang is. De meeste oscilloscopen komen niet verder dan zo’n 50 seconden. Deze instelling is interessant voor het vastleggen van zeer langzaam veranderende signalen waar normaal een datalogger voor nodig is. Als u de 1000 s/div instelling gebruikt moet u wel de uitschakeltijd van de oscilloscoop op unlimited (onbeperkt) instellen om te voorkomen dat het apparaat zichzelf voortijdig uitschakelt.

Store Settings and Signals

Opslaan van Instellingen en Signalen. De Save knop laat niet alleen toe om schermafbeeldingen in CSV of BMP formaat op te slaan, maar ook maximaal vier sets instellingen (‘objects’). Dat maakt schakelen tussen verschillende instellingen bij het meten eenvoudig en snel.

De meeste standaardfuncties zullen bekend zijn voor gebruikers van oscilloscopen, daarom ga ik daar in dit artikel niet verder op in.
 

Multimeter Mode

In multimeter mode is het apparaat grotendeels een standaard multimeter dus ook hier weinig verrassingen. De standaardinstelling is autoranging, 2 VDC. De ‘Measure’ knop kan gebruikt worden om naar handmatige instelling van het meetbereik te gaan. De HDS2102S onthoudt de multimeter instellingen niet bij uitschakelen en schakelt altijd in met deze standaard instelling. Misschien is dit ter bescherming van het apparaat als het na automatisch uitschakelen (instelbaar, standaard na 30 minutes inactiviteit) ingeschakeld wordt terwijl het nog aangesloten is (Ik heb geleerd een multimeter daarvoor in de hoogste wisselspanningsstand achter te laten).

Het is prettig dat de multimeter eigen aansluitingen heeft zodat u de oscilloscoop aangesloten kunt laten tijdens gebruik van de multimeter.

Delta & Hold

Verschilmeting & Pauze Indrukken van de Delta (Trig/‘Δ’) knop in DC spanning of stroom instelling slaat de huidige waarde op waarna de meter het verschil tussen de actuele en de opgeslagen waarde laat zien. Een druk op de Play/Pauze knop houdt de laatste waarde vast.

De Owon HDS2102S als Functiegenerator

In Arbitrary Waveform Generator mode, hebben alleen de blauwe knoppen (de F- en de pijltoetsen) een functie. Een grafiekje laat zien hoe de parameters de golfvorm beïnvloeden. Met de Play/Pauze knop schakelt u de uitgang aan of uit. Als deze knop groen oplicht is de uitgang actief.
 

De functie van de HDS2102S heet dan wel ‘arbitrary waveform’, het is niet mogelijk om eigen golfvormen te maken of in te laden.

Programmable Output Impedance

Instelbare uitgangsimpedantie Standaard in AWG mode staat bovenin het scherm ‘High Z’. Dit verwijst naar de uitgangsimpedantie. Deze kan ingesteld worden op 50 Ω door de System knop in te drukken, gevolgd door F4 (1/2) en F3 (Load - belasting). De uitgang is bij die instelling maximaal 2.5 VPP. Opvallend is dat de waarden toch hoger ingesteld kunnen worden, maar als u dat doet zal de uitgangsimpedantie ook hoger worden. Het blijkt dat de uitgangsimpedantie ingesteld kan worden tussen 10 Ω en 10 kΩ met de pijltoetsen tijdens de ‘Load’ instelling.

Buzzer

Geluidsignaal In de functiegenerator mode kent het Systeemmenu een ‘Buzzer On/Off’ instelling. Uitschakelen van het geluidsignaal in deze mode verandert het geluidssignaal in multimeter mode niet. De oscilloscoop kent geen geluidssignalen.

Signal Tracer

Signaalvolger Als de functiegenerator actief is kunt u naar de oscilloscoop of multimeter schakelen, wat erg handig kan zijn. Maar als u dit doet schakelt de Play/Pauze knop niet langer de uitgang van de functiegenerator maar valt terug op de functie die bij de gekozen mode hoort. Het is makkelijk om te vergeten dat de functiegenerator nog actief is. Hij moet echter wel weer handmatig ingeschakeld worden als het apparaat uitgeschakeld is geweest, bijvoorbeeld na automatisch uitschakelen door inactiviteit.

PC Software for the Owon HDS2102S

Op de Owon website kunt u het DS-Wave (of HOS) programma (alleen voor Windows) downloaden, waarnaar de handleiding verwijst als Oscilloscope Software. Ik vond de software lastig te gebruiken en niet erg intuïtief. Ondanks FFT (Fast Fourier Transform) en andere mathematische functies lijkt het programma onvolkomenheden te hebben waardoor het niet erg nuttig is.
 

Afstandsbediening

Wat ik wel praktisch vind aan het programma is de mogelijkheid om de oscilloscoop en de functiegenerator op afstand in te stellen. Dit gaat sneller dan met de knoppen op het apparaat, bovendien kunt u de functiegenerator bedienen zonder de oscilloscoop mode te verlaten.

Access Saved Data

Opgeslagen Data De USB poort van de HDS2102S moet in HID (Human Interface Device) mode staan om DS-Wave te kunnen gebruiken (standaard, in te stellen op de tweede pagina van het system menu). Als u naar MSC (Mass Storage Class) mode schakelt manifesteert het apparaat zich als externe schijf en kunt u schermafbeeldingen (als bitmap of als CSV file, afhankelijk wat u gekozen heeft bij het opslaan) en (binaire) bestanden met instellingen.

Gebruiksduur van de Owon HDS2102S

Omdat de Owon HDS2102S een draagbaar apparaat is, is de gebruiksduur uiteraard belangrijk. Met de fabrieksinstellingen in oscilloscoop mode houdt de batterij het ongeveer vijf uur vol als u het met rust laat. De standaard instellingen geven echter niet noodzakelijkerwijs de beste gebruiksduur. Bijvoorbeeld is de helderheid van het scherm instelbaar, en staat standaard op 70%, deze kunt u lager instellen. Verder staat de schermverlichting in de standaardinstelling altijd aan, maar kan ook automatisch uitschakelen na een instelbare tijd. De automatisch uitschakeling van het apparaat is ook instelbaar (en kan ook ongelimiteerd ‘aan’ zijn).

Long Low Battery

Bijna Leeg Tijdens mijn tests bleef de HDS2102S zo’n twee uur werken nadat de eerste batterij-waarschuwing verscheen. Als u een knop indrukt verdwijnt de waarschuwing even, maar blijft terugkomen, wat op den duur irritant kan zijn.

Omdat de accu’s eenvoudig te vervangen zijn kan het praktisch zijn om een extra set mee te nemen in situaties waar een lange gebruiksduur nodig is. Het gebruik van een USB power bank is natuurlijk ook mogelijk.
 

Voor wie is de HDS2102S?

Als draagbare oscilloscoop is de Owon HDS2102S een welkome reisgenoot voor iedereen die een dergelijk apparaat in het veld of buiten de labtafel nodig heeft. Hij is prima draagbaar en kan overal gaan waar een gewone multimeter ook kan komen. Onderhoud, foutzoeken en reparaties zijn zaken die voor de hand liggen. De multimeter en functiegenerator kunnen ook goed van pas komen in zulke situaties.

Op de werktafel is de HDS2102S ook prima bruikbaar, maar omdat de bediening minder handig is en het minder functies heeft dan een volwaardige oscilloscoop heb ik toch voorkeur voor die laatste. In prestaties zijn er in vergelijking met een 100-MHz tafeloscilloscoop (Siglent SDS1102X) weinig opvallende verschillen.

Isolated Operation

Zwevend Gebruik Omdat het apparaat batterij gevoed is, is het geïsoleerd van de aarde en lichtnet (tenzij u de USB poort gebruikt). Daarom kunt u de ground-klem overal in een schakeling aansluiten en verschilsignalen meten. Meten aan schakelingen die aan het lichtnet verbonden zijn is mogelijk, maar houd er rekening mee dat de maximum ingangsspanning 400 VPP is. Dit lijkt veel, maar dat is het niet altijd in schakelingen die direct aan het lichtnet hangen. Let op dat de probe van de oscilloscoop in dit soort gevallen in de 1:10 stand moet staan.

Internal Ground

De functiegenerator hoeft daarom ook niet altijd aan de ground van de DUT (Device Under Test) aangesloten te worden. De oscilloscoop, multimeter en functiegenerator in de HDS2102S hebben dezelfde gemeenschappelijke nul, houd daar rekening meer als u signalen volgt met de oscilloscoop of multimeter.

Als laatste is de tijdbasis van maximaal 1000 s/div een bijzondere optie die de Owon HDS2102S tot een interessante investering kan maken voor een elektrotechnicus.