¿Cómo puedo calibrar mi osciloscopio basado en tarjeta de sonido?

Estoy usando el software Soundcard Oscilloscope que se presenta a continuación

Pantalla de software de osciloscopio de tarjeta de sonido

Notará que la pantalla tiene una cuadrícula y, en el ejemplo, está configurada para 100 mV/div. Dado que está utilizando la tarjeta de sonido integral de mi placa base, no hay calibración de esta pantalla ni de la línea en el zócalo, por lo que las divisiones podrían ser cualquier cosa.

También tengo un multímetro digital que puede medir voltajes de estilo CA en el rango de 10 a 400 Hz. ¿Cómo puedo calibrarlo, al menos aproximadamente? Mi único pensamiento fue construir un oscilador de onda sinusoidal para producir 100 Hz a 1 V RMS. De esa manera puedo confirmar la amplitud con mi multímetro, alimentarlo a través de la línea en el software y luego ajustar la lectura.

¿Es probable que esto funcione, o hay alguna otra forma de calibrar los osciloscopios de software basados ​​en PC?

EDITAR:

Siguiendo algunos comentarios, probé mi multímetro contra un rango de frecuencias de onda sinusoidal. Estas fueron salidas de línea generadas a través del software Audacity, con el comando TONE configurado en un volumen de 0.8. El punto rojo es @ 50 Hz, por lo que debería ser ideal para el medidor y forma una lectura de voltaje de referencia. La respuesta parece razonable sobre 10Hz - 10KHz. Aún mejor entre 50 Hz y 1 KHz.

Gráfico de calibración DMM

Eso puede ser complicado sin un osciloscopio real para comparar. Es probable que vea una atenuación a baja frecuencia debido a los condensadores de bloqueo de CC, así que intente calibrar a uno más alto, más de 400 Hz que de 100 Hz. Puede tener tanto sentido hacer algo como configurar un oscilador CMOS que debería funcionar prácticamente de riel a riel, y asumir eso en lugar de tratar de medirlo con su medidor. Considere si la calibración realmente vale la pena; por lo general, las lecciones más valiosas que ofrece un osciloscopio son la sincronización, no el voltaje absoluto.
@ChrisStratton Si está sugiriendo que un alcance es mejor para el tiempo y no para el voltaje absoluto, ¿cómo mido los niveles de ruido? Estoy interesado en medir los niveles de ruido blanco, que son complicados para los multímetros basados ​​en RMS.

Respuestas (1)

La única forma de calibrar verdaderamente un osciloscopio es con un generador de funciones calibrado. Una búsqueda rápida en Internet demostrará que estas cosas no suelen ser baratas, por supuesto.

...pero no necesitas perfecto, solo "razonable"...

La mejor manera de hacer esto, entonces, es:

  1. Construya un generador de onda cuadrada de frecuencia variable (CMOS 555 FTW)
  2. Use su DMM para medir el voltaje máximo de salida con la frecuencia establecida en ~ CC.
  3. Aumenta la frecuencia a ~1k y ajusta el alcance.

Siempre que la impedancia del generador de onda cuadrada sea bastante constante en todas las frecuencias utilizadas, el voltaje máximo que aparece en el osciloscopio debería reflejar el voltaje de CC con bastante precisión. Sabiendo esto, sabemos que solo es cuestión de hacer que el alcance coincida con el DMM.

Si desea más confianza, repita el proceso con su generador alimentado con más voltajes, luego simplemente compare la salida del osciloscopio con lo que esperaba.

Por último, no confiaría en que la función de CA de ningún DMM sea útil para algo como esto. Esas cosas generalmente se especifican específicamente para 50 o 60 Hz, y se leerán inexactas para otras frecuencias. Y, en caso de que esté pensando que tiene una solución para eso, debe saber que su tarjeta de sonido (léase: debería) tomar 50-60 Hz como una máquina expendedora de la NSA a un Won arrugado .

¿En realidad? Aunque mi DMM es un Maplin M-5010EC y el pequeño manual dice que el rango de frecuencia de entrada de CA es de 45 Hz a 500 Hz, ¿no debería confiar en él?
@Paul: tengo un Fluke 16 ($ 150 + DMM) con la función "True RMS", y nunca ha medido correctamente para otra cosa que no sea 60Hz. E incluso entonces, no es especialmente preciso. Así que podría ser parcial. Dicho esto, tal vez un medidor de tipo pico a pico funcione mejor en rangos más amplios Y sea más preciso. Quien lo dirá. Convertir un voltaje de CC conocido a CA de una manera no perturbadora sigue siendo el mejor método en mi humilde opinión.
Hice algunas pruebas con mi medidor - ver edición...
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