|
Door het Duitse bedrijf Ascel Electronic worden vier goedkope meetapparaatjes als bouwpakket aangeboden. Deze kenmerken zich door nogal opmerkelijke specificaties, uitgebreide handleidingen en uitlezing/instelling via uw PC. Een aanwinst voor ieder hobby-lab! |
Algemene kenmerken van de bouwpakketten
Vier microcontroller bestuurde apparaten
Ascel Electronic levert momenteel vier apparaten in een identiek bouwstijl en vormgeving:
- AE20125: 10 MHz digitale functiegenerator met sweep.
- AE20204: nauwkeurige LC-meter.
- AE20218: milli-ohm meter in Kelvin-techniek.
- AE20401: 5,8 GHz frequentie en RF vermogen meter.
U kunt de vier apparaten voorzien van een extra aan te schaffen USB-link naar uw PC, zodat u de bediening en uitlezing via de PC kunt uitvoeren. Helaas staat de USB-connector op de voorzijde van de apparaten. Vrij onhandig, wij hadden deze connectoren liever op de achterzijde gezien.
De apparaten hebben geen netvoeding, maar worden van voedingsspanning voorzien door een netstekkervoeding.
Afmetingen van de behuizingen
De vier kastjes zijn, op de frontplaat na, volledig identiek en hebben als afmetingen 110 mm breedte, 60 mm hoogte en 107 mm diepte. Dat is klein met als gevolg dat bij sommige apparaatjes de bedieningsknoppen en connectoren onhandig dicht op elkaar staan.
 |
| De vier meetapparaatjes van Ascel Electronic. (© Ascel Electronic) |
U kunt de vier apparaten op vier manieren aanschaffen:
- Bouwpakket van de elektronica zonder USB-link.
- Idem met USB-link.
- Idem plus een volledig mechanisch voorbewerkte behuizing.
- Idem plus een netstekkervoeding.
De eerste optie kost tussen € 38,00 en € 68,00, de extra USB-link kost € 5,00, de behuizing € 12,00 en de netstekkervoeding € 5,00 tot € 8,00. Het goedkoopste apparaat kost dus, met alle opties, € 60,00 en het duurste € 93,00. Goedkope en zonder meer nuttige uitbreidingen van uw hobby-lab!
SMD-componenten voorgemonteerd
De elektronica van de apparaten is uitgevoerd met radiale onderdelen en met SMD-componenten. De beginnende elektronica hobbyist ziet ongetwijfeld op tegen het solderen van die minuscule SMD-componentjes. Dat hoeft bij deze bouwpakketten niet, want deze componenten zijn reeds voorgemonteerd en gesoldeerd op de printen.
Duidelijk display
De vier apparaatjes zijn voorzien van een standaard display met een resolutie van 2 x 16 dot-matrix karakters. U kunt kiezen tussen een geel-groen of een blauw oplichtend display.
Firmware opwaardeerbaar
Als u de optie met USB-link aanschaft hebt u de mogelijkheid de firmware op te waarderen als Ascel een nieuwe versie op de markt brengt.
Windows software
Op de site van Ascel staat voor de vier apparaten Windows-software ter beschikking. Uw PC moet echter wél voorzien zijn van Microsoft .NET Framework 4. Deze kunt u eventueel via de site downloaden.
USB virtual COM-poort
De communicatie tussen de meetapparaten en uw PC verloopt via een virtuele COM-poort. Ook de driver hiervoor kunt u downloaden via een link op de Ascel-site. U komt dan terecht op de site van Future Technology Devices.
Zeer uitgebreide handleidingen
U kunt voor de vier apparaten een zeer uitgebreide handleiding downloaden, naar keuze in het Duits of in het Engels. Zo is de handleiding van de frequentiemeter niet minder dan 64 pagina's dik! In de handleidingen wordt niet alleen de bouw stap na stap begeleid, maar wordt ook het schema en de bediening uitgebreid besproken.
Bestellen en betalen
U moet deze apparaten rechtstreeks bij de fabrikant in Duitsland bestellen. Helaas ondersteunt de site geen betalingen via iDEAL. U kunt uitsluitend betalen via PayPal of via vooruitbetaling op de bankrekening van de fabrikant. Verzending wordt uitgevoerd via Deutsche Post voor € 10,00 per pakket.
De AE20125 10 MHz digitale functiegenerator met sweep
Kennismaking
De AE20125 functiegenerator genereert digitaal sinusvormige, rechthoekvormige en driehoekvormige signalen met een frequentie tussen 0,1 Hz en 10 MHz voor sinus en tussen 0,1 Hz en 2,5 MHz voor de twee andere signalen. De frequentie is instelbaar met een resolutie van 0,1 Hz. De maximale top-top-top uitgangsspanning bedraagt slechts 5 V, waarbij u eventueel nog een offset kunt instellen tussen -5 V en +5 V.
De generator beschikt over sweep- en modulatie-functies, zowel FSK en PSK, met interne of externe modulatie. Amplitude-modulatie is echter niet mogelijk. Bij de sweep-functie kunt u een sweep-periode tussen 0,1 Hz en 10 Hz instellen. Logaritmisch sweepen is echter niet mogelijk.
De generator wordt ingesteld door middel van zes drukknopjes, alleen de amplitude en de offset kunt u handig met potentiometertjes instellen.
De generator wordt gevoed uit een spanning tussen 14 Vdc en 18 Vdc die minimaal 300 mA moet leveren.
 |
| De AE20125 functiegenerator. (© Ascel Electronic) |
Op de onderstaande foto ziet u de achterzijde van de hoofdprint van de AE20125. Hart van de schakeling is een AD9833, een 'Programmable Waveform Generator' van Analog Devices. Deze chip word gestuurd uit een discreet opgebouwde kristaloscillator met een frequentie van 25 MHz. In het analoge deel wordt gebruik gemaakt van een high speed current feedback op-amp van het type LM6181. De digitale besturing van het systeem wordt verzorgd door een ATMEGA168 microprocessor.
 |
| De print van de AE20125 functiegenerator. (© Ascel Electronic) |
Als u de versie met behuizing koopt moet u de bestukte print achter de frontplaat monteren en een paar draadjes aanbrengen tussen de print en de connectoren die op de achterzijde staan voor:
- De aanvoer van de voedingsspanning.
- De externe sync.
- De externe modulatie.
 |
| De print in de behuizing ingebouwd. (© 2014 Gregor Ottmann) |
Uit het onderstaande screenshot krijgt u een indruk van de manier waarop de AE20125 zich presenteert op het beeldscherm van uw Windows PC. Alle instellingen die u op het apparaat moeizaam met de zes drukknopjes moet instellen, kunt u in dit scherm comfortabel met de muis programmeren. Handig is de mogelijkheid de 'Startup Settings' in te stellen. Met deze instellingen zal het apparaat nadien steeds opstarten.
 |
| De AE20125 op het scherm van een Windows PC. (© Ascel Electronic) |
De AE20204 nauwkeurige LC-meter
Kennismaking
Dit meetapparaat heeft opmerkelijke specificaties. U kunt er zeer kleine condensatoren en zeer kleine zelfinducties mee meten, zelfs kleiner dan 1 pF of 1 µH en dat met een resolutie van 0,01 pF en 10 nH. Het nadeel van dit apparaat is wel dat het meetbereik aan de hoge kant beperkt is tot 1 µF en 100 mH. Elco's worden niet ondersteund. De meetnauwkeurigheid bedraagt ±0,5 %. De AE20204 meet met sinussignalen met een frequentie tussen 15 kHz en 750 kHz, waarbij de maximale spanning slechts 2,5 Vtop-tot-top bedraagt.
Afregelen is niet noodzakelijk, want de elektronica kalibreert zichzelf bij het inschakelen van het apparaat aan de hand van een ingebouwde condensator met een tolerantie van 0,5 %.
Zoals u op de onderstaande foto ziet bevat de meter ook een 'REL'-functie zodat u de zelfinductie en capaciteit van de meetsnoeren kunt weg relativeren.
Een RS232 is standaard aanwezig, maar u kunt het printje uiteraard ook uitbreiden met de USB-interface.
De AE20204 wordt gevoed uit een spanning tussen 7,5 Vdc en 12, 0 Vdc met een stroomcapaciteit van minstens 100 mA.
 |
| Het uiterlijk van de AE20204 LC-meter. (© Ascel Electronic) |
In de onderstaande foto ziet u de achterzijde van de print. Deze bevat geen SMD-componenten, zodat het solderen van de onderdelen ook voor de beginnende hobbyist geen probleem mag zijn.
Hart van de schakeling is een discreet samengestelde LC-oscillator rond een LM311N. Door het opnemen van de te meten component in de afstemkring van deze oscillator varieert de frequentie. De microprocessor meet deze frequentie-afwijking en berekent hieruit de waarde van de condensator of de spoel. De microcontroller regelt ook, via een relais, het omschakelen tussen L- en C-meting en via een tweede relais de zelfkalibratie door het meten van de 0,5 % condensator na het inschakelen van de voeding.
 |
| De print van de AE20204 LC-meter. (© Ascel Electronic) |
Zoals uit het onderstaande screenshot blijkt is de PC-interface via de USB-link uiterst rudimentair. U kunt deze interface gebruiken om de AE20204 om te vormen tot een logger die om de halve seconde de capaciteit of zelfinductie meet. Bovenaan ziet u de actueel gemeten waarde van het aangesloten onderdeel. In het grote kader worden de gelogde waarden weergegeven. U kunt de gelogde meetwaarden bewaren in een tekstbestand.
 |
| De AE20204 als logger op het scherm van een Windows PC. (© Ascel Electronic) |
De AE20218 milli-ohm meter in Kelvin-techniek
Kennismaking
Ook dit meetinstrument is ontworpen voor het meten van ongebruikelijk lage componentenwaarden. Nu gaat het over weerstanden in het milli-ohm bereik. De fabrikant beweert dat u met de AE20218 weerstanden vanaf 0,1 mΩ kunt meten met een resolutie van 0,1 mΩ. De meter heeft twee meetbereiken: 24 Ω en 240 Ω. Voor het meten van dergelijke lage weerstanden moet een speciale techniek worden gebruikt, die men de Kelvin- of vierdraad-techniek noemt. Via twee draden wordt een vrij forse en zeer nauwkeurige gelijkstroom door de weerstand gestuurd. Via twee andere draden word de spanningsval over de weerstand gemeten. Met een simpele berekening kan de microprocessor uit beide grootheden de waarde van de weerstand berekenen. De AE20218 werkt met meetstromen van 100,0 mA en 10,00 mA.
Ook dit meetinstrument heeft een REL-optie, waarbij de gemeten weerstand als nulreferentie wordt ingesteld voor alle volgende metingen.
De AE20218 wordt gevoed uit een spanning tussen 8,0 Vdc en 12,0 Vdc en verbruikt maximaal 300 mA stroom.
 |
| De AE20218 milli-ohm meter. (© Ascel Electronic) |
In de onderstaande foto is de achterkant van de print voorgesteld. De constante stroombron is samengesteld rond een stroombron van het type LT3092 die gestuurd wordt uit een nauwkeurige spanningsreferentie van het type LT1634. De spanning en stroom worden gemeten door een zeer nauwkeurige 22 bit brede ADC van het type MCP3551. Een spanningsbron van 2,5 V van het type LT1460 wordt gebruikt als referentie voor deze ADC.
Een microprocessor voert de berekeningen uit en stuurt het display met de gemeten meetresultaten.
 |
| De print van de AE20218. (© Ascel Electronic) |
De PC-interface biedt meer mogelijkheden dan deze van de LC-meter, zie de onderstaande figuur. Ook nu levert de interface logger-functies, maar deze zijn uitgebreider dan bij de LC-meter. Zo kunt u de opeenvolgende metingen niet alleen in een tabel opnemen, maar ook onder de vorm van een grafiek presenteren. Deze grafiek kunt u bewaren en printen. Bovendien biedt de software een 'Pass/Fail'-functie. U stelt een minimale en een maximale waarde in waartussen de waarde van de te meten weerstand mag liggen. Valt de waarde buiten deze grenzen, dan gaat er een alarm af. Bovendien wordt geteld hoe vaak een dergelijke situatie zich voordoet.
 |
| De PC-interface van de AE20218. (© Ascel Electronic) |
De AE20401 5,8 GHz frequentie en RF vermogen meter
Kennismaking
Ook deze meter heeft opvallende specificaties. Naast de bekende hoogohmige BNC-ingang met een meetbereik tot 80 MHz staan er ook twee 50 Ω ingangen ter beschikking voor het meten van signaalfrequenties tot 5,8 GHz en vermogens tot +24 dBm. Daarvoor moet u echter wél twee kleine modules extra aanschaffen. Zoals bij de meeste digitale meters kunt u ook de periodeduur van een signaal meten. De gevoeligheid van het BNC-kanaal bedraagt 50 mV.
De AE20401 wordt gevoed uit een spanning tussen 8,0 Vdc en 12,0 Vdc en verbruikt maximaal 300 mA stroom.
 |
| De AE20401 frequentie- en RF vermogenmeter. (© Ascel Electronic) |
Zoals uit de onderstaande foto blijkt bevat de basisprint zowel axiale als SMD componenten. Hart van de schakeling is uiteraard een microprocessor van het type ATMEGA328 die wordt gestuurd uit een 20 MHz kristal. Deze voert alle berekeningen uit en zorgt voor de omschakeling naar de diverse functies. De hoogohmige BNC-ingang gaat naar een voorversterker rond een FET van het type BF256B. Het versterkte signaal gaat naar een LT1016 comparator, die het analoog signaal omzet in een mooie digitale puls. Een stel high-speed TTL-schakelingen (74ACT74N en 74HC393N) zorgt voor het reduceren van de frequentie van de 50 Ω ingangen (pre-scaler). Nadien zorgt een multiplexer van het type 74HC153N voor het verbinden van de drie ingangen met de microcontroller.
 |
| De basisprint van de AE20401. (© Ascel Electronic) |
Op de print ziet u twee haakse connectoren met zes contacten. Hier kunt u de extra modules inpluggen voor het meten van de zeer hoge frequenties en de RF vermogens. Er staan drie modules ter beschikking die worden voorgesteld in de onderstaande foto.
De linker module (AE204017) meet frequenties van 70,0 MHz tot 5,8 GHz bij een gevoeligheid van 450 mV bij 200 MHz. Prijs: 19,98 €.
De twee rechter meten vermogens:
- AE204015: DC tot 500 MHz, bereik -55 dBm tot +30 dBm. Prijs 29,98 €.
- AE204014:10 MHz tot 8 GHz, bereik -55 dBm tot -5 dBm. Prijs 49,98 €.
Daarnaast kunt u het standaard kristal nog vervangen door een temperatuur gecompenseerde frequentiereferentie. Deze zogenaamde TCXO-module AE204011 heeft een stabiliteit van 1 ppm en kost ongeveer € 20,00.
 |
| De extra modules voor het meten van zeer hoge frequenties en vermogens. (© Ascel Electronic) |
De PC-interface zet het venster dat is weergegeven in de onderstaande figuur op het scherm van uw PC. Ook nu kunt u het meetapparaat als logger gebruiken. De gemeten frequenties worden zowel in een tabel als in een grafiek weergegeven. Met het rechter kader kunt u ook hier een 'Pass/Fail'-optie activeren.
 |
| De PC-interface van de AE20401. (© Ascel Electronic) |
