Ein virtuelles Oszilloskop nicht nur für Forschung und Lehre

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Das virtuelle Oszilloskop tastet Signale ab und seine internen Abläufe sind mit denen eines realen Oszilloskops identisch. Ein Hochschul-Professor hat eine kostenlose Software programmiert, um weltweit mit einem Oszilloskop zu üben.

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Prof. Dr. Stefan Hörmann hat jetzt die Software für ein virtuelles Oszilloskop entwickelt. Damit sind die Studenten nicht mehr darauf angewiesen, im Labor den Umgang mit diesem komplexen Messgerät zu üben, sondern ganz bequem von zu Hause.
Prof. Dr. Stefan Hörmann hat jetzt die Software für ein virtuelles Oszilloskop entwickelt. Damit sind die Studenten nicht mehr darauf angewiesen, im Labor den Umgang mit diesem komplexen Messgerät zu üben, sondern ganz bequem von zu Hause.
(Bild: Hochschule Aalen | Saskia Stüven-Kazi)

Wer von zu Hause lernen möchte, wie ein Oszilloskop bedient wird, der kann auf eine kostenlose Software von Prof. Dr. Stefan Hörmann zurückgreifen. Seine Lehrveranstaltungen an der Hochschule Aalen im Studiengang Mechatronik finden nur noch online statt. Doch warum gerade ein Oszilloskop? „Das Oszilloskop ist ein wichtiges Gerät der elektrischen Messtechnik und unseres Laborführerscheins“, erklärt Prof. Dr. Stefan Hörmann, der seit sechs Jahren an der Hochschule Aalen Elektrotechnik, Elektronik und Informatik lehrt.

Doch er wollte seine Lehrveranstaltungen in der Corona-Krise nicht ausfallen lassen. Das Equipment für zu Hause auszuleihen wäre zu kompliziert, denn „das Oszilloskop ist nicht nur ganz schön kompliziert, sondern auch ein ziemlich teures Laborgerät“, sagt er. Wie also kann man den Studenten den Umgang mit dem Oszilloskop ermöglichen, ohne sie am realen Gerät arbeiten zu lassen? Da Hörmann ein großes Faible fürs Programmieren hat, stand für ihn die Lösung schnell fest: Ein virtuelles Oszilloskop, das sich genauso bedienen lässt wie das Echte.

Virtuelles Oszilloskop so echt wie möglich

Zwar gibt es bereits einige virtuelle Systeme, doch diese tasten keine Signale ab. „Ich wollte eine Version, die so lebensecht wie möglich ist, inklusive Signalabtastung, Rauschen und dass man die Bedienknöpfe per Maus drehen kann“, sagt Hörmann. Die internen Abläufe sind dem realen Oszilloskop nachempfunden, so dass zusammen mit der Abtastung von Signalen ein sehr realistisches Verhalten entsteht.

Für den Lehrbetrieb hat Stefan Hörmann es mit weiteren Funktionen ergänzt, so gibt es beispielsweise eine zufällige Einstellung des Geräts mit einer zufallsbasierten Auswahl von periodischen Signalen. „Das virtuelle Oszilloskop ist also kein niedlicher Demonstrator, sondern eine seriöse Simulation für die Lehre“, erläutert der Mechatronik-Professor. Per Videokonferenz kann er seinen Studierenden auch bei Verständnisproblemen zu helfen. „Durch die Funktion zum Teilen des Bildschirms kann ich direkt den Zustand der Simulation auf dem studentischen Computer sehen und Hilfestellung geben, wenn es hakt.“

Weltweiter Zugriff auf virtuelles Oszilloskop

Verwendung für diese spezielle Software gibt es nicht nur in Corona-Zeiten. „Viele unserer Studenten wünschen sich, zusätzlich zu den offiziellen Laboren an den Geräten zu üben. Daher ist das virtuelle Oszilloskop eine ganz tolle Sache“, sagt Prof. Dr. Peter Zipfl begeistert. Der Professor lehrt im Studiengang „Optical Engineering“ an der Hochschule Aalen und hat das Tool ebenfalls schon mit seinen Studenten getestet. „Die Software wird selbst über Corona hinaus als zusätzliches Angebot in der Präsenzlehre in Anwendung bleiben“, ist sich Zipfl sicher.

Das Tool kann für private und nichtkommerzielle Nutzung frei verwendet werden. Dafür hat Prof. Dr. Stefan Hörmann eine Download-Seite eingerichtet. „Das virtuelle Oszilloskop ist weltweit interessant, denn alle haben derzeit dasselbe Problem: Das analoge Gerät ist kompliziert und teuer, aber die Studierenden müssen den Umgang damit auch in Corona-Zeiten lernen“, berichtet Hörmann. „Es war schon immer einer meiner Träume, mal eine Software zu entwickeln, die weltweit angewandt wird“, sagt er und fügt hinzu: „Wer weiß? Manchmal werden Träume ja wahr…“

Das virtuelle Oszilloskop von Prof. Hörmann (externer Link)

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