Was ist ein Oszillograph?

Ein Oszillograph ist ein Werkzeug zur Messung von elektrischem Strom und Spannung. Im Allgemeinen gibt es zwei Haupttypen: elektromagnetische Oszillographen und solche, die auf Kathodenstrahlen basieren. Elektromagnetische Modelle sind einfacher und tendenziell weniger verbreitet, obwohl vieles von der Verwendung abhängt. Das Werkzeug findet in beiden Formen breite Anwendung in der Technik, Telekommunikation und Medizin, grundsätzlich überall dort, wo genaue Messungen elektrischer Leistungen wichtig sind. Technisch gesehen unterscheidet sich ein Oszillograph vom zugehörigen Oszilloskop durch seine Fähigkeit, Daten zu speichern und zu speichern; Zumindest ursprünglich waren Oszilloskope nur für Echtzeitmessungen geeignet und konnten keine Datenpunkte für zukünftige Referenzzwecke erfassen. Dies trifft jedoch oft nicht mehr zu, weshalb die Begriffe häufig synonym verwendet werden.

Grundkonzept und Hauptanwendungen

Es gibt verschiedene Gründe, warum Menschen elektrische Ströme im kleinen Maßstab messen wollen oder müssen. Elektronikhersteller sind ein gutes Beispiel, und in diesen Zusammenhängen ist eine genaue Messung der durch ein bestimmtes Gerät fließenden Energie für Dinge wie Sicherheit und Kompatibilität mit externen Steckdosen wie Netzkabeln wirklich wichtig. Auch die Messung der Ströme durch die Grundplatten von Maschinen und Leistungsschaltern in Gebäuden und Büros ist in mehrfacher Hinsicht wichtig. In der Medizin können präzise Messungen der vom Herzen ausgesendeten elektrischen Ladungen gute Hinweise auf den Gesundheitszustand und mögliche Probleme im Arteriensystem geben. Ein Oszillograph ist eine tragbare und praktische Möglichkeit, Messungen in diesen und ähnlichen Umgebungen durchzuführen.

elektromagnetische Modelle

Die elektromagnetische Version ist ein überraschend einfaches Werkzeug. Der Strom wird durch das Instrument und in eine Magnetspule geleitet. Leichte Schwankungen des elektrischen Stroms führen dazu, dass sich in der Spule ein Impuls aufbaut. Dieser Impuls wird gemessen und jede Änderung des Stroms oder der Spannung wird aus der Geschwindigkeit und Biegung der Spule abgeleitet.

Es gibt zwei gängige Varianten der elektromagnetischen Standardmaschine; Einer verwendet Laser und der andere hat einen direkten Ausgang. Wenn es mit einem Laser ausgestattet ist, wird das Licht vom Laser über einen gekrümmten Spiegel und zurück zu einem Empfänger reflektiert. Anstatt direkt an der Spule zu messen, wird die Zeit gemessen, die das Licht benötigt, um zurückzukehren. Dies macht die Messwerte genauer und erleichtert das Erkennen kleinerer Stromschwankungen. Der direkte Ausgang besteht häufig aus einem oder mehreren Armen, die beim Einspeisen von Strom in die Maschine Wellenmuster auf das Papier zeichnen. Diese Variante ist die einzige Form der direkten Ausgabe, die bei elektromagnetischen Oszillographen üblich ist. Andere Ausgabeformen sind lediglich Messketten, die interpretiert werden müssen, bevor sie nützlich sind.

CRT
Kathodenstrahloszilloskope verwenden einen kleinen Bildschirm, der einem Fernseher ähnelt, um das tatsächliche Wellenmuster des Stroms anzuzeigen, der durch das Gerät fließt. Wenn kein Strom durch das Gerät fließt, zeigt die CRT entweder einen einzelnen stationären Punkt oder einen einzelnen Punkt an, der sich vertikal über den Bildschirm bewegt. Wenn Strom fließt, fließt Strom durch eine Reihe von Platten, die die Stromschwankung messen. Der Strom bewirkt, dass diese Platten relativ zueinander schwanken, und diese Bewegung wird auf dem Bildschirm durch die Auf- und Abbewegung des Punktes widergespiegelt. Dieser bewegliche Punkt zeigt tatsächlich den elektrischen Strom in seiner Wellenform. Dadurch kann das Gerät nicht nur den Standardstrom messen, wie dies beim elektromagnetischen Modell der Fall ist, sondern auch Wellenformen wie Herzschläge.

Fortschritt und Weiterentwicklung
Der Oszillograph und das zugehörige Oszilloskop haben seit ihrer Einführung in den Mainstream im frühen 19. Jahrhundert einen langen Weg zurückgelegt. Zunächst gab es ein sehr grobes Modell mit einem auf einer Trommel montierten Stift, der als Reaktion auf elektrische Stimulation Wellen erzeugte. Die ersten fotografischen Modelle enthielten tatsächlich Belichtungspapiere, die bis zum Aufkommen modernerer Filme bestehen blieben; Heutzutage sind fast alle Geräte digital und viele können Ergebnisse elektronisch speichern und in Echtzeit übertragen.

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