Review: Handsfree meten met Sensepeek-tools

Bij het testen aan prototypes en het repareren of kalibreren van elektronische schakelingen is het vaak lastig om probes of kabels aan te sluiten. In veel gevallen, vooral bij SMD-componenten, passen testklemmen niet op de pootjes van de componenten, en als u een testpen gebruikt, hebt u één van uw handen nodig om die op zijn plaats te houden. Met uw andere moet u misschien de print vasthouden of meetinstrumenten bedienen. En als u op meer punten tegelijk wilt meten, komt u sowieso handen tekort. Tools van Sensepeek lossen dat allemaal op: u houdt uw handen vrij en u kunt zich concentreren op het uitvoeren van uw metingen. De probe blijft keurig op zijn plaats.  

Sensepeek-kit

Onze oude, vertrouwde bedrade componenten hebben aansluitdraden waar meestal gemakkelijk een klem of een haakje aan vast te maken is. Dan heb u een goede verbinding voor uw testkabel of oscilloscoopprobe op de plek waar u wilt meten. Maar bij SMD-technologie hebt u niet veel aan dat soort hulpmiddelen: er zijn geen pennen om iets aan vast te haken. Of de aansluitingen zitten zó dicht bij elkaar, dat zelfs de kleinste meetklem die u kunt vinden kortsluiting gaat veroorzaken met de aangrenzende pennen. Natuurlijk kennen we al jaren testpennen met scherpe punten, maar het nadeel van zulke probes is dat u ze zelf op de juiste plaats moet houden. En u moet goed oppassen dat de probe niet van de pen glijdt en een kortsluiting veroorzaakt.

Er zijn in de loop der jaren allerlei mechanische meethulpmiddelen uitgevonden of geïmproviseerd om de handen vrij te kunnen houden bij het meten. Het gaat erom dat een testpen op zijn plaats blijft en genoeg contactdruk geeft voor betrouwbare metingen. Ik heb veel van die min of meer geslaagde manieren geprobeerd, maar de tools van Sensepeek die we hier beschrijven is de stevigste en slimste oplossing die ik tot nu toe op mijn werkbank heb gehad. Laten we eens kijken, wat er in deze kit zit.

Vasthouden van de printplaat

Een goede meetopstelling begint met een te meten object dat stevig op zijn plaats blijft. Dat is een randvoorwaarde voor meten zonder handen, vooral bij kleine printjes. Meestal wordt daarvoor een soort bankschroef of een zogenaamd “derde handje” gebruikt, maar de Sensepeek PCBite bevat vier metalen klemmen met een magnetische voet, waarmee de print op een metalen grondplaat wordt vastgezet (zie figuur 1).

Dat is een zeer stabiele oplossing die voor de meeste printen zal werken, ongeacht de vorm. De kaken van de klemmen houden de randen van de kaart vast en zijn geïsoleerd met plastic ringen. De grondplaat kan worden geïsoleerd met een zelfklevende plasticfolie die met de kit wordt meegeleverd.

Handsfree-probes

De Sensepeek-kit bevat vier “gewone” SP10 1:1-probes en twee SP200 1:10-oscilloscoopprobes (max. 200 MHz). Bij elke probe zit een zwanenhals op een magnetische voet, die op de grondplaat kan worden vastgezet, net als de klemmen voor het vasthouden van de print. Daarmee kunt u de tip van de probe op exact te juiste plaats op de print vastzetten. De meetkop wordt op de schroefdraad aan het einde van de arm geschroefd, de meetkabel is verbonden met de kop en wordt langs de zwanenhals geleid. Er zijn kabelhouders in acht verschillende kleuren om gemakkelijk het juiste kanaal op uw meetgereedschap te herkennen en om de kabels weg te houden van uw printplaat (zie figuur 2).

De zwanenhalzen lijken op de flexibele armen die worden gebruikt voor microfoons en bureaulampen, maar ze zijn een stuk buigzamer. De flexibiliteit verraste me, maar ze werken echt perfect! Alle probes hebben een verende, naaldvormige meetpen die verrassend eenvoudig op het meetpunt te zetten is: pak de testpen, breng hem naar de juiste positie, druk voorzichtig de naald in en laat de probe langzaam los. Het kan nodig zijn om de magnetische voet iets te verplaatsen om de pen stevig op zijn plaats te krijgen, maar dat is niet zo moeilijk. Het klinkt te simpel om waar te zijn, maar het werkt echt geweldig, beter dan welke andere handsfree-probe ik ooit maar gebruikt heb (figuur 3). Als ze goed zijn aangebracht, blijven de meetpennen zelfs zitten als u per ongeluk de meetopstelling aanstoot… binnen redelijke grenzen natuurlijk.

De pennen moeten scherp zijn en blijven om goed te kunnen werken. Daarom zijn er reservepennen verkrijgbaar en wordt er meteen een aantal meegeleverd. Pas op dat u ze niet kwijtraakt als u de plastic zakjes openmaakt.

Twee typen probes

Volgens de handleiding is een SP10 1:1-probe (figuur 4) geschikt voor signaalmetingen en logic analyzers voor snelle seriële interfaces zoals SPI, CAN, USB, JTAG, I2C, UART enz. De probes zijn ook te gebruiken voor weerstand- en spanningsmeting en voor het voeden en aarden van schakelingen met een continue stroom van maximaal twee ampère.

De SP200-oscilloscoopprobe (figuur 5) heeft een vaste verzwakking van 1:10 en een bandbreedte van 200 MHz. Het is een handsfree-probe met dezelfde mechanische constructie als een SP10-probe. Voor de rest is hij precies hetzelfde als een “normale” 1:10-oscilloscoopprobe, met een trimmer voor de frequentiecompensatie, die moet worden gekalibreerd met behulp van het testsignaal van de oscilloscoop en een aardingsdraad die, bij voorkeur, zo dicht mogelijk bij het testpunt moet worden aangesloten. En, net als bij andere probes, is het aansluiten van die aardleiding soms een compromis, tenzij er een GND-pen dichtbij zit op de print. De SP200 wordt geleverd met een korte aardingsdraad met een miniklem en een langere draad die op een GND-connectorpen kan worden aangesloten. De volledige elektrische en mechanische gegevens van de SP10- en SP200-probes zijn te vinden in de handleidingen [1] en [2].

De Sensepeek-oplossing

Zelfs voor de vrij simpele 1:1-probes in de kit is een datasheet met alle relevante technische specificaties beschikbaar. Ik weet het: we zijn allemaal technici, en we zullen die documenten (bijna) nooit lezen, maar het feit dat die specificaties überhaupt bestaan, toont wel aan dat deze set van Sensepeek een zorgvuldig ontworpen en gefabriceerde toolkit is. Het is waar, deze kit is behoorlijk duur, maar u krijgt echt waar voor uw geld, de PCBite voor het vasthouden van de print werkt geweldig, en ik wil deze handsfree-probes nooit meer missen in mijn laboratorium!

Vertaler: Evelien Snel