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Ratgeber

Digital-Oszilloskope » Digitale Variante der Messinstrumente

Oszilloskope gehören seit Jahrzehnten zu den wichtigsten Messinstrumenten. Während bis in 1980er Jahre rein analoge Oszilloskope mit klassischer Bildröhre Labore und Elektronikwerkstätten dominierten, finden sich dort heute nahezu ausnahmslos digitale Geräte. Sie verfügen über leistungsfähige Analog-Digital-Wandler, umfangreiche Speichermöglichkeiten und farbige LC-Displays. Lesen Sie hier, wie Oszilloskope funktionieren, welche Vorteile die Digitalisierung bietet und welche Kriterien bei der Beschaffung von Digital-Oszilloskopen zu berücksichtigen sind.



Grundsätzliche Funktionen und Einsatzbereiche von Oszilloskopen

Ein Oszilloskop ist ein elektronisches Messinstrument, das variierende Signalspannungen grafisch als Funktion der Zeit in Wellenform anzeigt. Die dargestellte Welle – beispielsweise Sinus-, Rechteck, oder Sägezahnwelle – lässt sich auf Eigenschaften wie Amplitude, Frequenz, Anstiegszeit, Zeitintervall, Verzerrung und andere Eigenschaften analysieren. Die Übertragung der analogen Quell-Signale erfolgt typischerweise über zweipolige Kabel mit Krokodilklemmen oder Tastkopf, angeschlossen an eine BNC-Buchse. Die meisten Oszilloskope verfügen über zwei oder vier Buchsen, hochpreisige Modelle bieten sechs oder mehr dieser analogen Eingänge. Jeder Eingang steht dabei für einen Kanal des Oszilloskops.

Ausgegeben werden die analysierten Signale auf einem Bildschirm, in der Regel als numerische Werte und als Graphen in Linien- oder Kurvenform. Die Werte umfassen üblicherweise Mittelwerte, Maxima und Minima, Effektivwerte und Frequenzen. Bei mehrkanaligen Oszilloskopen lassen sich die Eingangssignale gleichzeitig darstellen und miteinander in Beziehung bringen. 
Eine Reihe von Kontrollknöpfen sorgt unter anderem für die Skalierung sowie die horizontale und vertikale Ausrichtung der Signalformen.

Oszilloskope sind in den Naturwissenschaften, in der Medizin, im Ingenieurwesen, in der Automobilindustrie und in der Telekommunikationsindustrie zu finden. Allzweckinstrumente werden für die Wartung von elektronischen Geräten und für Laborarbeiten verwendet.



Vorteile digitaler Oszilloskope

Während analoge Geräte ständig variierende Spannungen darstellen, basieren digitale Geräte auf Abtastwerten der Spannung. Dabei gilt:
Je höher die Abtastrate, desto mehr Werte lassen sich erfassen und desto genauer sind Analyse und Darstellung
.
Die Umsetzung der gemessenen analogen Spannungen in digitale Werte übernimmt dabei ein hochpräziser Analog-Digital-Wandler.

Das digitale Speicher-Oszilloskop, kurz DSO, kennzeichnet heute den Standardtyp von Oszilloskopen für die meisten industriellen Anwendungen.
Es ersetzt die elektrostatische Speichermethode in analogen Speicher-Oszilloskopen durch einen digitalen Speicher.

Die weitaus meisten Digital-Oszilloskope besitzen farbfähige LC-Displays in unterschiedlich hohen Auflösungen und Größen.
Digitale Speicher-Oszilloskope verfügen zudem über Schnittstellen wie einen parallelen Druckeranschluss, einen seriellen RS-232-Anschluss, einen IEEE-488-Bus oder einen GPIB-, USB- oder Ethernet-Anschluss.
Damit ist eine Fernsteuerung beziehungsweise automatische Steuerung sowie die Übertragung der erfassten Wellenformen an eine externe Anzeige oder zur Speicherung möglich.



Auswahlkriterien für die Beschaffung eines digitalen Oszilloskops



FAQ – häufig gestellte Fragen zu Digital-Oszilloskopen

Wie lassen sich Tastköpfe für digitale Oszilloskope abgleichen?

Die meisten professionelle Oszilloskope ermöglichen den Abgleich durch den Anschluss des Tastkopfs an einem speziell dafür vorgesehenen Ausgang. Die Tastkopfspitze wird dabei an den „Haken“ für das Rechtecksignal und die schwarze Klemme mit dem Masseanschluss verbunden. Auf dem Display des Oszilloskops erscheint das Signal, dessen rechteckige Form durch Einstellung des Trimmkondensators im Tastkopf korrigiert werden kann.

Was bedeutet der Einstellknopf mit der Aufschrift „Auto“?

Wird eine Spannung mit einer Frequenz von wenigsten 50 Hertz zugeführt, übernimmt das Oszilloskop wird automatisch die Anpassung der vertikalen, horizontalen sowie der Trigger-Einstellungen.

 

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