Verwendung des Oszilloskops

Ein Oszilloskop ist ein Diagnosegerät, das eine zeitveränderliche Spannung anzeigt. Wie ein Fernseher verfügt er über eine Kathodenstrahlröhre, die einen Elektronenstrahl erzeugt, der über einen fluoreszierenden Bildschirm streicht. Es ist von Bedeutung, weil es elektrische Signale in Form von Spannung über der Zeit zeigt.

Das Oszilloskop ist nützlich, weil es die Beobachtung elektrischer Signale, insbesondere zeitveränderlicher, ermöglicht. Die Signale können langsam oder schnell sein. Das Oszilloskop verfügt über Verstärkungs- und Verzögerungsfunktionen, mit denen ein Teil oder das gesamte Signal beobachtet werden kann. Andere Funktionen ermöglichen es, die Signale physisch über den Bildschirm zu bewegen. All dies erleichtert die Messung des Signals.

Das Herzstück eines Oszilloskops ist die Kathodenstrahlröhre (CRT). Eine CRT besteht aus mehreren grundlegenden Teilen: einer Elektronenkanone, vertikalen Ablenkplatten oder -spulen, horizontalen Ablenkplatten oder -spulen und einem Elektronenstrahl.

Die Elektronenkanone besteht aus einer Heizung, einer Kathode und einer Anode. Die Kathode ist die negative Elektrode, die Anode die positive. Ein elektrischer Strom bewirkt, dass die Heizung die Kathode erhitzt. Dieser Temperaturanstieg zwingt Elektronen, von ihm zur Anode zu fließen. Dieser Vorgang wird als „Abkochen“ der Elektronen bezeichnet.

Die Anode hat ein kleines Loch und eine Hochspannung, die von 5 kV bis 50 kV reichen kann. Elektronen von der Kathode passieren das kleine Loch, während sie gleichzeitig durch die Hochspannung beschleunigt werden. Nach dem Durchgang werden die Elektronen von den vertikalen Platten und horizontalen Platten abgelenkt, an die absichtlich eine zeitlich veränderliche Spannung angelegt wird. Die vertikalen Platten lenken die Elektronen horizontal ab und die horizontalen Platten lenken die Elektronen vertikal ab. Bei einigen Oszilloskopen werden die Platten durch magnetische Ablenkspulen ersetzt.

Der abgelenkte Elektronenstrahl trifft auf einen Schirm, der mit Phosphor beschichtet ist. Dieser Schirm emittiert anschließend sichtbares Licht in Form eines Punktes. Die Position des Elektronenstrahls auf dem Bildschirm hängt von der Höhe der Spannungen ab, die an die Ablenkplatten angelegt werden. Der Strahl streicht aufgrund der horizontalen Ablenkung durch die vertikalen Platten über den Bildschirm. Der Grund, warum Sie nicht nur einen Punkt sehen, der sich über den Bildschirm bewegt, ist der Phosphor, der dazu führt, dass Sie Linien sehen.

Oszilloskope werden verwendet, um die Signale anzuzeigen, die direkt von Geräten wie Soundkarten kommen, und ermöglichen die Echtzeitanzeige von Wellen. Sie werden als Elektrokardiogramme, zum Testen von Schaltkreisen und zur Fehlersuche bei elektronischen Geräten wie Fernsehern verwendet. Oszilloskope mit Speicherfunktionen ermöglichen das Erfassen, Abrufen und Analysieren von Signalen für die spätere Verwendung.