Was ist ein Oszillograph?
Ein Oszillograph ist ein Werkzeug zum Messen von elektrischem Strom und Spannung. Heutzutage gibt es zwei Arten von Oszillographen: das Kathodenstrahl-Oszilloskop und den elektromagnetischen Oszillographen. Der elektromagnetische Oszillograph ist einfacher aufgebaut und bietet eine einfache Magnetspule und eine Methode zum Messen von Änderungen in der Spule. Das Kathodenstrahl-Oszilloskop ist komplexer - selbst das Grundmodell besteht aus einer Kathodenstrahlröhre (CRT), ähnlich wie bei älteren Fernsehgeräten. Das Oszilloskop liefert tendenziell genauere Daten und wird in vielen Bereichen eingesetzt, einschließlich Naturwissenschaften, Medizin und Technik. Es wird häufig in Laborexperimenten, bei der Wartung und Fehlerbehebung elektronischer Geräte sowie als medizinisches Diagnosewerkzeug verwendet, z. B. zum Anzeigen der Herzschlagwellenformen in einem Elektrokardiogramm. Moderne Modelle verwenden LED- oder LCD-Bildschirme anstelle von Kathodenstrahlanzeigen.
Der elektromagnetische Oszillograph ist ein überraschend einfaches Werkzeug. Strom wird durch das Instrument und in eine Magnetspule eingespeist. Geringe Schwankungen des elektrischen Stroms bewirken, dass sich ein Impuls in der Spule aufbaut. Dieser Impuls wird gemessen und Strom- oder Spannungsschwankungen werden von der Geschwindigkeit und der Biegsamkeit der Spule abgeleitet.
Es gibt zwei gängige Varianten des elektromagnetischen Standardoszillographen. einer verwendet Laser und der andere hat einen direkten Ausgang. Bei Verwendung eines Lasers wird das Licht vom Laser über einen gebogenen Spiegel zu einem Empfänger zurückgeworfen. Die Zeit, die das Licht benötigt, um zurückzukehren, wird gemessen, anstatt dass die Spule direkt gemessen wird. Dies erhöht die Genauigkeit der Messwerte und erleichtert das Erkennen kleinerer Stromschwankungen. Die direkte Ausgabe auf einem Oszillographen erfolgt häufig in Form eines oder mehrerer Arme, die Wellenmuster auf Papier zeichnen, während der Strom in die Maschine eingespeist wird. Diese Variation ist die einzige Form der direkten Ausgabe, die bei elektromagnetischen Oszillographen üblich ist. Andere Ausgabeformen sind nur Messreihen, die interpretiert werden müssen, bevor sie nützlich sind.
Kathodenstrahl-Oszilloskope verwenden einen kleinen fernsehähnlichen Bildschirm, um das tatsächliche Wellenmuster des Stroms anzuzeigen, während er durch das Gerät fließt. Wenn das Gerät nicht mit Strom versorgt wird, zeigt die CRT einen einzelnen stationären Punkt oder einen einzelnen Punkt an, der sich vertikal über den Bildschirm bewegt. Wenn sich der Strom bewegt, bewegt sich die Leistung durch eine Reihe von Platten, die die Variation des Stroms messen. Der Strom bewirkt, dass diese Platten im Verhältnis zueinander schwanken, und diese Bewegung wird auf dem Bildschirm durch den Punkt reflektiert, der sich auf und ab bewegt. Dieser sich bewegende Punkt zeigt tatsächlich den elektrischen Strom in seiner Wellenform. Auf diese Weise kann das Gerät nicht nur den Standardstrom wie beim elektromagnetischen Oszillographen messen, sondern auch Wellenformen wie Herzschläge.