Oszilloskop

Ein Oszilloskop, welches man auch als Scope oder Oszi bezeichnet, definiert sich als ein Messgerät zur Darstellung elektrischer Spannungen und deren Verlauf auf einem Bildschirm. Der elektrische Funktionsgenerator macht es kurz gesagt möglich zeitabhängige, elektrische Größen, meist in Echtzeitdarstellung, sichtbar zu machen. Dazu erfolgt eine zweidimensionale Darstellung der Messgröße in Form eines Oszillogramms. Eine Dimension wird durch die Zeit und die zweite Dimension durch eine elektrische Größe anhand eines Verlaufsgraphen in einem Koordinatensystem dargestellt. Hierbei ist die horizontale „X-Achse“ die Zeitachse und die vertikale „Y-Achse“ die Achse der anzuzeigenden Spannungen. Das entstehende Bild wird letztlich als Oszillogramm bezeichnet.

Der generelle Vorteil gegenüber anderen Messgeräten besteht vor allem darin, dass die Signalform bildlich dargestellt wird. Dies führt dazu, dass Störungen wie Überlagerungen durch Frequenzen oder andere Unregelmäßigkeiten für den Betrachter direkt erkennbar sind. Der einzige Nachteil eines Oszilloskops mit Funktionsgenerator gegenüber anderen ist die Vorrausetzung von notwendigen Kenntnissen bei der Handhabung des Bedienens. Dies bezieht sich vor allem auf die Auswertung von Beträgen, da für deren Ermittlung das Bild erst ausgewertet werden muss – eine Tatsache, die das Oszilloskop unter diesem Aspekt als durchaus umständlich darstellt.

Aufbau Oszilloskop

Der Aufbau eines OszilOszilloskop SDO 2202Bloskops charakterisiert sich dadurch, dass an einer Glühkathode durch das Anlegen einer negativen Spannung gegenüber der Anode, der Austritt von Elektronen hervorgerufen wird. Diese werden im evakuierten Raum durch das vorliegende E-Feld zur Kathode hin beschleunigt. Für den Oszi samt Funktionsgenerator ist es hierbei unerlässlich, dass eine räumliche Fokussierung erreicht wird. Hierzu wird daher zwischen Kathode und Anode ein negativ geladener Hohlzylinder, auch als „Wehneltzylinder“ bekannt, positioniert. Auf diese Weise werden die Elektronen beschleunigt und können nun durch Kondensatorplattenpaare in ihrer Bewegung, die normalerweise gradlinig ist, abgelenkt werden. Die Ablenkung erfolgt in der jeweiligen Richtung proportional zu der angelegten Spannung. Die Elektronen, welche mit einem Bildschirm aufgefangen werden, ermöglichen auf diese Art eine grafische Darstellung des Verhältnisses der Spannungen.

Ebenfalls ist es mit einem Funktionsgenerator Oszilloskop möglich, neben der Darstellung von reinen Spannungsverhältnissen, auch zeitabhängige Spannungsfunktionen zu zeichnen. Viele Funktionsgeneratoren verfügen zudem über eine Zweistrahl-Einstellung, die die Darstellung von zwei Spannungsfunktionen in Abhängigkeit von der Zeit ermöglicht.
Generell unterscheidet man zwischen analogen Oszilloskopen und digitalen Oszilloskopen. Analoge Oszi Geräte, die eine Kathodenstrahlröhre zur Anzeige benutzen, sind allerdings im Laufe der Zeit von digitalen Oszi Geräten fast vollständig vom Markt verdrängt worden. Dies liegt vor allem an praktischen Nachteilen, wie beispielsweise der Größe der Kathodenstrahlröhre sowie wirtschaftlichen und preislichen Faktoren. Verwendung finden sie meist lediglich noch in kleineren Laboren sowie im Ausbildungsbereich von technischen Schulen. Die heutzutage vermehrt vorkommenden digitalen Oszis führen in ihrer Funktionsweise eine Analog-digital-Wandlung durch. Man bezeichnet sie prinzipiell als Speicheroszilloskope, da sie Daten zur Verfügung stellen, abspeichern oder auf einen Computer übertragen können.

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