Trends in der Messtechnik Das Digital-Oszilloskop im Wandel der Zeit

Autor / Redakteur: Peter Kasenbacher * / Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Das Oszilloskop ist der Klassiker in der Messtechnik. Und dementsprechend auch ständig einem Wandel ausgestzt. Sei es durch fortschreitende Technik bis zu verbesserten Bedienkonzepten.

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Angepasst: Ein Digital-Oszilloskop muss ständig den sich verändernden Anforderungen gerecht werden. Die Serie InfiniiVision 6000 X ist ein Beispiel für Innovation bei Digitaloszilloskopen.
Angepasst: Ein Digital-Oszilloskop muss ständig den sich verändernden Anforderungen gerecht werden. Die Serie InfiniiVision 6000 X ist ein Beispiel für Innovation bei Digitaloszilloskopen.
(Bilder und Grafiken: Keysight Technologies)

Das Oszilloskop, welches ursprünglich auch als oszillografisches Messgerät bezeichnet wurde, hat eine über 60-jährige Historie und stellt die größte einzelne Produktkategorie innerhalb des gesamten elektronischen Test- und Messtechnikmarkts dar. Und die Umsatzgröße liegt bei weit mehr als 1 Mrd. US-Dollar weltweit. Das Oszilloskop ist also nach wie vor das wichtigste Universalmessgerät des Elektronikers, hauptsächlich in der Entwicklung und Validierung, aber auch in Produktionsbereichen und natürlich der Ausbildung.

Dabei hat es aber seine Bedeutung und Einsatz eher erweitert und kommt mittlerweile auch als komplexes Analyse-Tool zum Einsatz. Oder praktisch gesprochen, die Hauptfunktion des Gerätes – Spannung über die Zeit zu messen – steckt zwar immer noch hinter jeder Anwendung wenn der Techniker oder Ingenieur zum Oszilloskop greift, aber das Gerät unterstützt ihn dabei bei der Messung und Interpretation in vielfacher Weise mit Zusatzfunktionen und -nutzen. Das sind zum Beispiel automatische Messungen, Mathematik-Funktionen, FFT/Spektralanalyse, serielle Datenanalyse, Protokoll-Dekodierung oder applikationspezifische Mess- und Analysepakete.

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Eher evolutionär als revolutionär

Dabei haben sich die Oszilloskope auch von innen heraus verändert und sich technologisch immens weiterentwickelt: Einerseits durchaus revolutionär und zum großen Teil dann aber evolutionär. Zu nennen ist hier erst die wahrliche Revolution von analogen zu digitalen Geräten, das bis über die Hybridgeräte reicht.

Was bereits Ende der 1980er Jahre und vor allem in der 1. Hälfte der 1990er Jahre mit ersten Generationen begann, entpuppte sich doch als ein längeres Unterfangen bis man praktisch alle Vorteile der analogen Geräte digital implementiert hatte und analoge Geräte heute nur noch ein Schatten bzw. Nischendasein fristen. Hier ist insbesondere die Anzeigequalität und Updaterate zu nennen, die erst in den letzten Jahren durch entsprechende technologische Innovationen gleichgezogen hat. Und selbst heute sollte ein Anwender hier genau hinschauen, ob ein neues, angepriesenes Gerät wirklich in jeder Betriebsart diese Geschwindigkeit bietet.

Evolutionär, auch wenn die Marketingabteilungen gerne gleich zum Wort „revolutionär greifen, mag man eher die Verbesserungen im Bereich der Spezifikationen, also Erfassungsgeschwindigkeiten, Aufzeichnungslängen, Funktionsumfang, aber auch der Bedienung und den Komfort nennen. Stichworte sind:

  • Bandbreite, Abtastrate, Anzahl der Kanäle, Speichertiefe, Signal-Updaterate
  • Triggerungsmöglichkeiten
  • Display-Qualität
  • Serielle Bus-Applikationen oder Mess- und Analyse-Funktionen (wie bereits genannt)
  • Konnektivität und Dokumentation
  • Tastkopf-Lösungen
  • Preis-/Leistung

Gerade in den letzten 10 Jahren hat die Dynamik bei den Messgeräten und im Besonderen bei den Oszilloskopen zugelegt, wie sie davor nicht bekannt war. Die Gründe dafür sind verschieden und nicht nur eindimensional erklärbar. Als Hersteller sehen wir hier sowohl externe Faktoren, was vor allem vom allgemeinen Technolgiemarkt getrieben und einfordert wird, als auch die internen Faktoren, die von den Geräteherstellern selbst forciert werden.

Zu den externen Treibern gehört zunächst einmal der Bedarf des Markts für höhere Geschwindigkeiten bzw. Datenbandbreiten die wir aus allen Bereichen der Kommunikation, insbesondere der Smartphone-Generation kennen. Geräte benötigen bessere Spezifikationen wie mehr Bandbreite, Abtastrate, Speichertiefe oder Vertikalauflösung. Des Weiteren haben sich die Design-Ansätze verändert. Was früher analog gelöst wurde, ist heute digital und seriell. Dazu benötigen Geräte neue Funktionen. Das sind Verarbeitung von Mixed-Signalen mit mehr Kanälen sowohl analog als auch digital, serielle Protokollanalyse bis hin zur Bus-Compliance und ihrer Report-Automation.

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