Oszilloskope Grundlagenwissen, Teil 3

Grundlegende Bedienelemente an einem Oszilloskop

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Die verschiedenen Erfassungsmodi

Bedienelemente auf dem Bedienfeld eines Oszilloskops: Sie bilden die Schnittstelle zwischen Messgerät und Messtechniker (Archiv: Vogel Business Media)

Über die Erfassungsmodi wird von den Abtastpunkten ausgehend die Berechnung und Darstellung der Signalpunkten durchgeführt. Abtastpunkte sind die digitalen Werte, die direkt vom Analog-Digital-Wandler (ADC) abgeleitet werden. Das Abtastintervall bezieht sich auf die Zeitdauer zwischen den Abtastpunkten. Signalpunkte sind die digitalen Werte, die sich im Speicher befinden und für die Signaldarstellung auf dem Bildschirm verwendet werden.

Es gibt mehrere Erfassungsmodi. Hierzu gehören:

  • Abtastmodus
  • Spitzenwertmodus
  • Mittelwertmodus
  • Hi-Res-Modus
  • Hüllkurvenmodus
  • Signaldatenbankmodus

Ein großer Vorteil von Digitaloszilloskopen ist die Möglichkeit, Signale zur späteren Darstellung zu speichern. Dazu sind auf dem Bedienfeld eine oder mehrere Tasten vorgesehen, mit denen das Erfassungssystem gestartet und angehalten werden kann, damit sich die Signale ohne Zeitdruck analysieren lassen.

Das Sampling der Messsignale

Sampling entspricht der Anfertigung von Momentaufnahmen. Jede Momentaufnahme entspricht dabei einem bestimmten Zeitpunkt im Signal. Digitaloszilloskope bieten mehrere Sampling-Methoden:

  • Sampling in Echtzeit: Das Oszilloskop erfasst genügend viele Signalpunkte in einem Erfassungsdurchlauf, um ein genaues Bild des Signals aufzuzeichnen und zu rekonstruieren.
  • Äquivalentzeit-Sampling: Kann zur genauen Erfassung von Signalen verwendet werden, deren Frequenz die Hälfte der Abtastrate des Oszilloskops überschreitet. Beim Äquivalentzeit-Sampling muss das Eingangssignal repetitiv sein.

Position und Erfassungszeit pro Skalenteil

Mit dem Bedienelement für die horizontale Position kann das Signal nach links und rechts genau an die gewünschte Stelle auf dem Bildschirm verschoben werden. Mit den Zeitbasiseinstellungen kann die Geschwindigkeit festgelegt werden, mit der das Signal auf den Bildschirm geschrieben wird (auch Ablenkgeschwindigkeit genannt).

Weitere horizontale Bedienelemente

Je nach Marke und Modell kann ein Oszilloskop weitere horizontale Bedienelemente aufweisen:

  • Zoom/Verschieben: Mithilfe der Bedienelemente zum Einstellen des Zoomfaktors und der Zoomskalierung sowie der Verschiebung des Zoomfelds über dem Signal, kann ein vergrößerter Ausschnitt des Signals auf dem Bildschirm dargestellt werden.
  • Suchen und Markieren: Ermöglicht bei langen Erfassungen eine schnelle Navigation durch die Suche nach anwenderdefinierten Ereignissen.
  • XY-Modus: Ermöglicht Anwendern, auf der horizontalen Achse ein Eingangssignal darzustellen und nicht mehr die Zeitbasis. Dadurch werden verschiedenen Verfahren von Phasenmessungen ermöglicht.
  • Z-Achse: Die Z- oder Intensitäts-Achse auf einem Digital-Phosphor-Oszilloskop (DPO) ermöglicht eine dreidimensionale Darstellung in Echtzeit, ähnlich wie bei einem analogen Oszilloskop. Dadurch kann das Basissignal leichter von einem nur gelegentlich auftretenden transienten Signal unterschieden werden.

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