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Oszilloskope und Spektrumanalysatoren

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Oszilloskope in der Messtechnik

Oszilloskope visualisieren (altgr.: skopein – schauen, betrachten) Schwingungen (lat.: oscillare – schaukeln), nämlich die Stärke elektrischer Spannungen über der Zeit. Diese zeitlichen Verläufe stellen jene elektronischen Messgeräte auf Bildschirmen dar. Dort zeigen Oszilloskope Graphen der Spannung über der Zeit in Koordinatensystemen. Zeit und Spannung geben diesen Systemen also zwei Dimensionen. Wie in physikalisch-technischen Abbildungen üblich, entspricht die x-Größe als horizontale Achse der Zeit. Spannungswerte liegen als zeitabhängige y-Größen also entlang der vertikalen Achse. In dieser x-y-Ebene entstehende Oszillogramme beschreiben also Spannungsverläufe.

Analoge und digitale Oszilloskope

Klassische, analoge Oszilloskope nutzen Kathodenstrahlen zur Darstellung des Spannungsverlaufs: Sie zeichnen buchstäblich Anstieg, Konstanz oder Abfallen elektrischer Spannungen auf den Schirm. Digitale Geräte eliminierten analoge Systeme nahezu komplett im Markt.

Oszilloskope in Messtechnik und Diagnose

Oszilloskope zählen zu den besonders intensiv genutzten Werkzeugen in Elektronik und Elektrotechnik. Sie dienen in Messtechnik und Diagnose der Messung hochfrequenter elektrischer Signale. Digital Speicher Oszilloskope gibt es in zahlreichen Varianten, je nach Anwendung Bereich gibt es 2, 4 oder sogar 8 Analog Kanal Digital Speicher Oszilloskope, zudem ist es auch möglich 16 Digitale Kanäle an zu schließen, nach der Auswahl der Kanäle steht auch schnell die Bandbreite als wichtiger Aspekt da von 70 Mhz bis 32 GHz Bandbreite. Sehr oft laufen Spannungen über Sonden durch BNC-Buchsen in das Messgerät. Werte aus Radios und Fernsehern sowie Computerhardware lassen sich so anschaulich darstellen. Oszilloskope bestimmen also die Größe einer Wechsel– bzw. Gleichspannung. Als zeitliche Folge dieser Werte wird die allgemeine Form des Spannungsverlaufs sichtbar.
Bei Oszilloskopen mit Eingängen für die X-Ablenkung lassen sich auch X-Y-Darstellungen erzielen. So entstehen Lissajous-Figuren und Kennlinien mit hoher Aussagekraft im jeweiligen Kontext. Manche Geräte erlauben auch die eingangsabhängige Steuerung der Intensität des Kathodenstrahls. Damit lassen sich aus dunkleren und helleren Teilen von Graphen Informationen ablesen.

Oszilloskope zur vielfältigen Visualisierung

Neben Spannung stellen Oszilloskope etliche weitere Größen dar. Dazu übersetzen sich jene Größen in Spannung, die im Oszilloskop dann zur indirekten Darstellung dient. Stromverläufe etwa führen an Widerständen zu Spannungsverläufen nach dem Ohm’schen Gesetz. Alternativ greifen Stromzangen Magnetfelder am durchflossenen Leiter ab und leiten entsprechende Ströme in das Messgerät.
Weiterhin stellen Oszilloskope diverse Signalfrequenzen anschaulich dar. Phasenverschiebungen lassen sich besonders elegant als Lissajous-Figuren darstellen. Durchgangskennlinien elektronischer Bauelemente entstehen aus integrierten Schaltungen als Komponententester. Ohne diesen Luxus hilft wieder der Eingang für X-Ablenkungen gemeinsam mit Zusatzschaltungen. Frequenzgänge einer Elektronik lassen sich zusammen mit Wobblern am Oszilloskop visualisieren. Auch Impulsdiagramme für Mikroprozessoren und digitale Schaltungen zeigen sich in diesem Messgerät. Generell zeigen Oszilloskope also alle Phänomene, die Spannungsverläufe erzeugen.

Periodische Signale im Oszilloskop

Periodische Signale, vom Sinus bis zu vielen überlagerten Oszillationen, sagen besonders viel in stehenden Darstellungen aus. Dazu frieren Oszilloskope ihre Aufzeichnungen ein, bis die jeweiligen Signale definierte Zustände einnehmen. Diese Trigger zustände (engl.: Trigger – auslösen) starten dann die nächste Aufzeichnungsphase. Allgemein existieren viele Trigger, etwa das Passieren definierter Spannungswerte. So zeichnen Oszilloskope entsprechende Spannungsverläufe übereinander. Daraus resultiert ein recht stabiles Bild.




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