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中華系の格安オシロスコープ(Quimat Q15001)操作一覧表&使い方

オシロスコープ(Quimat Q15001)とラズパイPicoを接続

Amazonで購入できる中華系の格安オシロスコープ『Quimat Q15001

人気はあるのですが、詳しい説明書や日本語の公式サイトは存在しません。

そこで今回は、このオシロスコープの使い方について紹介します。

「同じものを持ってるけど、イマイチ使い方が良く分からない」

「初めてオシロを買おうと思ってるけど、このオシロで良いか知りたい」

という方、ぜひ参考にしてみてください。

操作一覧表(Quimat Q15001)

ボタン割り当て(Quimat Q15001)

操作方法に少し癖がありますが、コツさえ掴めば難しくありません。

各ボタンごとにモードを切り替える機能が割り当てられているイメージです。

  • Aモード:ボタンを押す(ボタンを押した画面の項目に水色の枠線が表示される)
  • Bモード:Aモードの状態で、もう一度同じボタンを押す(水色の枠線が消える)
  • Cモード:Bモードの状態で、もう一度同じボタンを押す(※TRIGGERボタンのみ有効)
  • 長押しモード
電圧軸(V)の調整1.[V/DIVボタン]を押す → 画面左下に表示されている電圧に水色の枠線が表示される

2.[ADJダイヤル]を回転して、電圧値を選択(5mV~20V)
0Vラインの移動1.[V/DIVボタン]を押す → 画面左下に表示されている電圧に水色の枠線が表示される

2.もう一度[V/DIVボタン]を押す → 水色の枠線が消える

3.[ADJダイヤル]を回転する
時間軸(sec)の調整1.[SEC/DIVボタン]を押す → 画面下に表示されている時間に水色の枠線が表示される

2.[ADJダイヤル]を回転するして、時間を選択(10μs~500s)
トリガポジションの設定1.[SEC/DIVボタン]を押す → 画面下に表示されている時間に水色の枠線が表示される

2.もう一度[SEC/DIVボタン]を押す → 水色の枠線が消える

3.[ADJダイヤル]を回転する → 画面上部に現在地を示すバーが表示されます
設定リセット[SEC/DIVボタン]と[TRIGGERボタン]を同時に3秒長押し
トリガモードの選択1.[TRIGGERボタン]を押す → 画面下に表示されている「AUTO」という文字に水色の枠線が表示される

2.[ADJダイヤル]を回転して、モードを選択(AUTO/NORMAL/SINGLE)
トリガレベルの設定
1.[TRIGGERボタン]を押す → 画面下に表示されている「AUTO」という文字に水色の枠線が表示される

2.もう一度[TRIGGERボタン]を押す → 水色の枠線が消える → 画面右の▲カーソルが水色に変わる

3.[ADJダイヤル]を回転して、▲カーソルの位置を変更する
トリガスロープの設定1.[TRIGGERボタン]を押す → 画面下に表示されている「AUTO」という文字に水色の枠線が表示される

2.もう一度[TRIGGERボタン]を押す → 水色の枠線が消える

3.もう一度[TRIGGERボタン]を押す → 画面右下に表示されている「↑(↓)」マークに水色の枠線が表示される

4.[ADJダイヤル]を回転して、検知タイミングを変更する(立ち上がり/立ち下がり)
画面ホールド[OKボタン]を押す
ステータス表示・非表示[OKボタン]を長押し → 画面上に表示されているさまざまなステータスを表示・非表示にする
テスト電圧の変更1.[ADJダイヤル]を長押し → 画面上にテスト時に出力される電圧が表示される

2.[ADJダイヤル]を押す → テスト電圧が変更される(3.3V ⇔ 0.1V)

動画

  • 0:00 操作一覧
  • 0:04 電圧軸(V)の調整
  • 0:14 0Vラインの移動
  • 0:23 時間軸(sec)の調整
  • 0:34 トリガポジションの設定
  • 0:44 設定リセット
  • 0:50 トリガモードの選択
  • 0:57 トリガレベルの設定
  • 1:04 トリガスロープの設定
  • 1:11 ステータス表示・非表示
  • 1:20 テスト電圧の変更

オシロスコープの基本的な使い方&測定の流れ

ラズパイのPWM信号をオシロスコープで計測

実際に、ラズパイPicoから出力されるPWM信号を計測してみます。

プログラム(MicroPython)は以下の通り↓

# GPIOピン制御・PWM制御のライブラリを読み込む
from machine import Pin, PWM

# 時間関連のライブラリを読み込む
import time

# PWM制御を行うピンの設定
pwm = PWM(Pin(17, Pin.OUT))

# PWM制御の動作周波数(一秒間に繰り返す波の数)を設定
f = 50
pwm.freq(f)

# 周期(波が上下に1回振動するのにかかる時間)
# 1/周波数(50Hz)= 0.02s = 20ms

# デューティー比(HIGHとLOWの比率)
# HIGH:1/3、LOW:2/3に設定する
# 16bitの最大値 = FFFF(16進数)= 65535(10進数)
# 65535 * 0.3333 = 21845(10進数)= 5555(16進数)
dty = 0x5555

# 出力
pwm.duty_u16(dty)

果たして、プログラムで設定した通りの波形が表示されるのでしょうか?

以下の数値に沿った波形が確認できれば成功です。

  • 周期:20ms
  • デューティー比:⅓

1.電源を選択

Quimat Q15001の電源スイッチ

マイコンで使用する場合は、基本的に「DC」にスイッチを切り替えて使用します。

  • AC(交流)・・・コンセント
  • DC(直流)・・・バッテリー、乾電池
  • GND ・・・ 0Vの位置を調整するときに使用する
  • 1KHz ・・・ テスト用端子

テスト用端子について

「1KHz」と書かれた端子は、オシロスコープのテストを行う際に使用します。

テストを行う際は、赤いケーブルをこの端子に繋ぎます(黒いケーブルはどこにも繋がない)

[ADJダイヤル]を長押しすることで、テスト時に使用される電圧が表示されます。

デフォルトでは「3.3V」に設定されています。

テスト電圧が表示された状態で、[ADJダイヤル]を押すと、「0.1V」に変更することが可能です。

2.TRIGGERの設定

トリガレベル・トリガスロープの設定例

トリガとは、「波形の描画を行うスタート地点」のこと。

トリガレベルとは、「波形の描画を行うスタート電圧」のことです。

「トリガをかける」という言葉は、このトリガレベルを設定することを意味しています。

トリガモードの違い

トリガモードは、以下の3つから選択します。

基本的には、「AUTO」のままでOKです。

AUTO(オートモード)自動でトリガを設定してくれるモードです。

常に画面が更新されるので、時間の経過と共に信号がどのように変化しているかを確認したいときに便利です。
NORM(ノーマルモード)
自分でトリガの設定を行うモードです。

設定したトリガと条件が一致した場合にのみ、画面に波形が表示されます。

色々な信号が交じり合う中で、特定の狙った信号だけを取り出したいときに使用します。
SING(シングルモード)設定したトリガと条件が一致した場合にのみ、画面に一回だけ波形を表示するモードです。

単発の信号を観測するときに便利です。

トリガレベル・トリガスロープの設定例

例えば、以下のような設定をしたとします。

  • トリガモード:NORMAL
  • トリガレベル : 2V
  • トリガスロープ : ↑(立ち上がり)

この場合、受信した信号が0Vから3Vに上がる途中、2Vになった瞬間に波形の描画が始まります。

しかし、PWM信号のように同じパターンのデジタル信号が繰り返される波形では、トリガをかける必要性はほとんどありません。

基本的には何も設定せずに、トリガモードを「AUTO」にしておけば、めぼしい波形を表示してくれます。

※トリガをかけることで、ばらばらにスタートしていた波形がキレイに重なって表示されるメリットはありますが、HOLDボタンを押せば同じことです。

3.SEC/DIV(時間軸)の設定

SEC/DIV(時間軸)を設定して表示した波形

水平軸(横軸)は、時間を示しています。

ADJダイヤルを回転することで、1目盛りあたりの時間を変更することができます。

信号の幅が広すぎて見にくい1.[SEC/DIVボタン]を押す → 画面下の時間表示に水色の枠線が表示される

2.[ADJダイヤル]を左に回す → 1目盛りあたりの時間が長くなる
信号同士が密集している1.[SEC/DIVボタン]を押す → 画面下の時間表示に水色の枠線が表示される

2.[ADJダイヤル]を右に回す → 1目盛りあたりの時間が短くなる

なお、このオシロスコープのスペックでは、測定可能な周波数帯域が「最大200KHz」となっています。

しかし、キレイにパルスを表示できるのは、だいたい10KHzくらいまででしょうか。

それ以上周波数を上げると、波形が大きく崩れてしまいます。

100KHzに周波数を上げて計測して崩れた波形

ただ、電子工作程度の計測なら、このスペックでも十分です。

例えば、マイクロサーボ(SG-90)をPWM制御する際に使用する周波数は「50Hz」

今回の計測に使用した周波数と同じです。

4.V/DIV(電圧軸)の設定

V/DIV(電圧軸)を設定して表示した波形

垂直軸(縦軸)は、電圧の大きさを示しています。

ADJダイヤルを回転することで、1目盛りあたりの電圧値を変更することができます。

波形が大きすぎて画面内に入り切れてない1.[V/DIVボタン]を押す → 画面左下の電圧表示に水色の枠線が表示される

2.[ADJダイヤル]を左に回す → 1目盛りあたりの電圧値が大きくなる
波形が小さくて見にくい1.[V/DIVボタン]を押す → 画面左下の電圧表示に水色の枠線が表示される

2.[ADJダイヤル]を右に回す → 1目盛りあたりの電圧値が小さくなる

5.波形情報の確認

キレイに波形が表示できたら、[OKボタン]を押して画面をホールドします。

波形がいくつも重なってみにくい時、狙いの信号が一瞬しか出ない時など、ホールドを使えば、好きなタイミングで波形を捉えることができます。

もし、それでもうまく捉えられない場合は、トリガを[AUTO]以外のモードに変更して試してみてください。

画面情報の意味

オシロスコープの画面に表示された情報

※画面情報が表示されていない場合は、[OKボタン]を長押ししてください。

  • Freq:周波数(一秒間に繰り返す波の数)
  • Cycl:周期(波が上下に1回振動するのにかかる時間)
  • PW:パルス幅(パルスが継続する時間)
  • Duty:デューティー比(HIGHとLOWの比率)
  • Vmax:最大電圧
  • Vmn:最小電圧
  • VaVr:平均電圧
  • Vpp:ピーク電圧(HIGHとLOWの差の最大)
  • Vrms:実際に仕事をする電圧(※交流用)

理想値とは少しズレがありますが、こんなもんでしょう。

波形の形はイメージ通りでした。

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