Das Oszilloskop. Tina Gruhl Projektlabor SS 2009

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1 Das Oszilloskop Tina Gruhl Projektlabor SS 2009

2 Das Oszilloskop Einführung Funktionsweise des Oszilloskops Analoges Oszilloskop Digitales Oszilloskop Bedienung des digitalen Oszilloskops Le Croy Wavesurfer Gruppe Sound & Lichtorgel 2 Projektlabor SS09

3 Einführung Historisch: Beginn d. 20. Jahrhunderts: erste automatisierte Geräte (Galvanometer) 1930er Jahre: Einsatz von Kathodenstrahlröhren Messung elektrischer Größen: Größe und zeitlicher Verlauf von Gleich und Wechselspannungen Indirekte Strommessung Frequenzermittlung Phasenverschiebungen elektrische Vorgänge sichtbar machen Gruppe Sound & Lichtorgel 3 Projektlabor SS09

4 Funktionsweise eines analogen Oszilloskops Prinzip: Quelle: bastelecke.de/bilder/messen/oszilloskop.gif Erzeugung Bündelung Ablenkung Beschleunigung der Elektronen Gruppe Sound & Lichtorgel 4 Projektlabor SS09

5 Funktionsweise eines analogen Oszilloskops 1 beheizte Kathode 2 und 3 Fokussierelektroden in Form eines Wehneltzylinders 4 Anode 1 Elektrodensystem zur Strahlerzeugung 2 Y Ablenkplatten, Signaleinspeisung 3 X Ablenkplatten, Sägezahnspannung 4 Leuchtschirm Gruppe Sound & Lichtorgel 5 Projektlabor SS09

6 Funktionsweise eines analogen Oszilloskops Mechanisches Beispiel Mehr Informationen analog zum mechanischen Beispiel: Elektronenstrahl mit konstanter Geschwindigkeit in x Richtung bewegen. Realisierung durch Sägezahnspannung U x an (3). U x : langsamer zeitlinearer Anstieg: Elektronenstrahl legt vom linken zum rechten Schirmrand in gleichen Zeiten gleiche Wege zurück. rapider Abfall auf Anfangswert: Leuchtpunkt springt an linken Schirmrand zurück Gruppe Sound & Lichtorgel 6 Projektlabor SS09

7 Analoges Oszi Synchronisation &Triggern Ziel: "stehendes" Bild Resultat des ersten Aufzeichnungsprozesses deckungsgleich mit Folgebildern Periodendauer T und (tv + tr) in ganzzahligem, konst. Verhältnis Schwankungen: Aufrechterhaltung durch geeignete Schaltung (Synchronisation) (oder von Hand nachstellen) Synchronisation fehlerhaft: Flimmernde und wackelige Bilder Gruppe Sound & Lichtorgel 7 Projektlabor SS09

8 Analoges Oszilloskop Triggern U_ x befindet sich in "Wartestellung" Triggerpegel überschritten U_x steigt bis der Leuchtpunkt den rechten Schirmrand erreicht. Abfall der Sägezahnspannung Zurücklaufen des Leuchtpunktes in Anfangsstellung. Prozess von neuem: erst bei Überschreiten des Triggerpegels läuft die Sägezahnspannung wieder los. Gruppe Sound & Lichtorgel 8 Projektlabor SS09

9 Vorteile eines digitalen Oszilloskops Darstellung mehrerer Signale, langsamer Vorgänge Gruppe Sound & Lichtorgel 9 Projektlabor SS09

10 Vorteile eines digitalen Oszilloskops Darstellung mehrerer Signale, langsamer Vorgänge Numerische Ausgabe von Messungen Gruppe Sound & Lichtorgel 10 Projektlabor SS09

11 Vorteile eines digitalen Oszilloskops Darstellung mehrerer Signale, langsamer Vorgänge Numerische Ausgabe von Messungen Speicherinnenleben Gruppe Sound & Lichtorgel 11 Projektlabor SS09

12 Vorteile eines digitalen Oszilloskops Darstellung mehrerer Signale, langsamer Vorgänge Numerische Ausgabe von Messungen Speicherinnenleben großer Messbereich bis in den µv Bereich Gruppe Sound & Lichtorgel 12 Projektlabor SS09

13 Vorteile eines digitalen Oszilloskops Darstellung mehrerer Signale, langsamer Vorgänge Numerische Ausgabe von Messungen Speicherinnenleben großer Messbereich bis in den µv Bereich Komplexe Trigger Funktionen Gruppe Sound & Lichtorgel 13 Projektlabor SS09

14 Vorteile eines digitalen Oszilloskops Darstellung mehrerer Signale, langsamer Vorgänge Numerische Ausgabe von Messungen Speicherinnenleben großer Messbereich bis in den µv Bereich Komplexe Trigger Funktionen standardisierte Schnittstellen: Daten oder Bilddaten speichern Gruppe Sound & Lichtorgel 14 Projektlabor SS09

15 Vorteile eines digitalen Oszilloskops Darstellung mehrerer Signale, langsamer Vorgänge Numerische Ausgabe von Messungen Speicherinnenleben großer Messbereich bis in den µv Bereich Komplexe Trigger Funktionen standardisierte Schnittstellen: Daten oder Bilddaten speichern Cursor und Mathematikfunktionen Gruppe Sound & Lichtorgel 15 Projektlabor SS09

16 Funktionsweise eines digitalen Oszilloskops Analog Digital Wandler Hohe Frequenzen Parallele AD Umsetzung Niedrige Frequenzen Unterabtastung Gruppe Sound & Lichtorgel 16 Projektlabor SS09

17 Bedienung von Le Croy Wavesurfer am Beispiel einer Messung an einem Tiefpass 1. Ordnung Gruppe Sound & Lichtorgel 17 Projektlabor SS09

18 Ende der Präsentation Fragen? Danke für Eure Aufmerksamkeit : ) Quellen: muenchen.de/web_ph10/umwelt technik/07oszilloskop/oszi.htm kompendium.de/sites/grd/ htm bastelecke.de/bilder/messen/oszilloskop.gif Stand der Quellen: , in der Zeit von 16:00 18:00 Uhr Gruppe Sound & Lichtorgel 18 Projektlabor SS09

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