Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module7, Deel 2, Hoofdstuk 5, Paragraaf 5.14 Blz 244-246

Een oscilloscoop is een meetinstrument uit de elektrotechniek dat cyclische variaties in een elektrische grootheid goed zichtbaar kan maken. Maar hoe werkt een oscilloscoop en welke kan ik het beste kopen? Vindt dat uit in onderstaand artikel.

De Oscilloscoop: Wat is dat en welke soorten zijn er

De oscilloscoop (afegkort scoop) is een instrument, waarmee het verloop van een te onderzoeken spanning als functie van de tijd op een (beeld)scherm zichtbaar kan worden gemaakt. Dit toestel is heel geschikt voor het bestuderen van vooral periode signalen.

Vanaf het scherm kunnen niet alleen absolute waarden worden afgelezen, maar kunnen ook verschillende signalen met elkaar worden vergeleken door ze gelijktijdig af te beelden.

Er zijn twee soorten oscilloscopen : de analoge en de digitale. De analoge scoop maakt gebruik van een kathodestraalbuis (oude techniek maar soms nog wel gebruikt) om het te onderzoeken signaal op een scherm weer te geven, zoals bij een oud televisietoestel.

Bij digitale oscilloscopen wordt het signaal eerst gedigitaliseerd en in een geheugen opgeslagen en vervolgens wordt die digitale informatie op een scherm (eventueel LCD) weergegeven.

De analoge versie vand eoscilloscoop

Digitale Oscilloscoop uitvoeringen en Uitleg

Er zijn verschillende uitvoeringen:

  • De digitale oscilloscoop in zijn klassieke vorm. Deze wordt vooral in laboratoria gebruikt. Vaak is het mogelijk om een verbinding met een computer te maken voor de besturing, en het verwerken van de metingen op de computer.
  • Bij duurdere multimeters kan de golfvorm in kleur op het lcd zichtbaar gemaakt worden. Daarmee is een draagbare oscilloscoop ontstaan die steeds meer mogelijkheden zal krijgen.
  • Draagbare oscilloscoop. Dit is een apparaat met een lcd wat meer op een digitale multimeter lijkt dan een oscilloscoop, maar een duidelijke grens is niet altijd te trekken.
  • Sommige digitale oscilloscopen bestaan uit een kastje dat met de computer verbonden moet worden. Deze apparaten hebben geen beeldscherm en geen knoppen, maar worden volledig via een Universal Serial Bus (usb)-verbinding door een computer bediend.
  • Veelal kunnen meerdere signalen tegelijkertijd afgebeeld worden (boven elkaar, verschoven in y-richting). Zo kunnen bijvoorbeeld in- en uitgangssignalen makkelijk met elkaar vergeleken worden.

Beeldscherm en uitleg Analoge Oscilloscopen

Tegen de achterzijde van het beeldscherm van een analoge oscilloscoop is een dunne fluorescerende laag aangebracht, die oplicht zodra er elektronen tegen botsen. In een rustsituatie is dan ook aan de voorzijde van de buis een klein, meestal groen, lichtpuntje zichtbaar.

Het beeldscherm van de scoop is voorzien van een horizontale en verticale schaalverdeling en een raster (Zie de afbeelding hieronder). De afstand tussen twee lijnen van het raster (dikwijls 1 cm) wordt de verdeling genoemd.

Zaagtand spanning gegenereerd over de X-as van het scherm van de oscilloscoop

Door spanningen aan te sluiten, kan de lichtstip nagenoeg zonder vertraging over het scherm worden bewogen, elke variatie in de elektrische velden van X en Y wordt immers ogenblikkelijk gevolgd door de positie van de lichtspot.

Indien we bijvoorbeeld op de Y een gelijkspanning aanleggen positief ten opzichte van de onderkant, dan zien we de lichtstip op het scherm omhoog gaan. De positie van de lichtstip is afhankelijk van de grootte van de aangelegde spanning.

Als we nu een wisselspanning aanleggen zal de spot op en neer gaan, omdat de bovenkant van Y afwisselend positief en negatief wordt ten opzichte van de onderkant. indien de wisselspanning een frequentie heeft van meer dan 10 perioden per seconde (10Hz) dan zullen we een continu verticale lijn zien verschijnen door de nawerking van het scherm en van onze ogen die de snelle veranderingen niet kunnen volgen.

Om de tijdsafhankelijk en dus ook de golfvorm van een (periodiek) signaal Te kunnen bekijken (y in functie van t) moet er aan de lichtspot een horizontale uitwijking gegeven worden die evenredig is met de tijd. Daardoor wordt het op en neer bewegende signaal uitgesmeerd over het gehele scherm.

Dit lineair verband tussen spanning en tijd wordt gevormd door een tijdsgenerator die een zaagtandspanning aanlegt. Deze tijdsspanning is afgebeeld in bovenstaande afbeelding onderaan.

Vanaf tijdstip T0 tot T1 wordt de lichtspot afgebogen van links naar rechts (lineair met t). De tijd tussen tijdstip T1 en T2 is de terugslagtijd, hier keert de spot terug naar zijn beginpunt

Aansluiten, Aflezen en Bedieningsknoppen

  • TIME/DIV –> Hiermee stel je de lengte van de tijd (T0,T1) in. Deze knop is meestal geijkt in seconden.
  • VOLTS/DIV –> Hiermee stel je de verticale grootte of amplitude van de weergave van het ingangssignaal in. De standen van deze knop zijn meestal geijkt in volt of millivolt.
  • TRIGGER LEVEL –> Hiermee stel je het verband tussen de periode van het ingangssignaal en de mogelijke instellingen voor de tijdsas in. Waarmee het starten van de weergave samenvalt met één bepaalde fase van de periodieke ingangsspanning.
  • TRIGGER SLOPE –> Hiermee stel je de start van de weergave van het ingangssignaal in om steeds op dezelfde vaste fase te beginnen.
  • CH 1-4 –> hier sluit je de Chanels op aan die je zichtbaar wilt maken op het beeldscherm.

De Oscilloscoop voor beginners en kopen

Bent u niet bekend met het gebruik van een oscilloscoop dan is het handig om u zelf eerst te gaan verdiepen hierin. Dit kan u het beste gaan doen met eerst een goedkope en een boek dat nog meer verdieping geeft dan dit artikel.

Hier onderstaand vindt u aan aantal boeken en oscilloscopen die u kunt kopen.

ETEPON digitale oscilloscoop kit Shell 2,4″TFT met BNC-clipkabelsonde (klaar gemonteerd (EM001)

Quimat Shell TFT digitale oscilloscoop kit met BNC clip kabel gesoldeerde sonde open source SMD en behuizing (klaar machine gemonteerd)

Professionele Oscilloscoop kopen

Voor de gevorderde en die hard gebruiker zijn er scopen te koop waarmee je heel veel kan doen. Let op dat je hier wel wat meer voor betaald maar het is uw geld zeker waard.

HANMATEK Digitale Oscilloscoop Met 2 Kanalen en Scherm 7 inch /18 cm TFT-LCD Display 110 MHz 100-240V Voor Thuis School Fabriek Laboratorium DOS1102

KKmoon Oscilloscoop digitaal 2-kanaals 100 MHz bandbreedte 1GSa/s bemonsteringssnelheid oscilloscoop met 7-inch kleur-TFT-LCD-touchscreen ingebouwde lithiumbatterij

Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module7, Deel 2, Hoofdstuk 5, Paragraaf 5.14 Blz 244-246

Geef een reactie

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.