Wat is een oscillograaf?
Een oscillograaf is een hulpmiddel dat wordt gebruikt om elektrische stroom en spanning te meten. Er zijn tegenwoordig twee soorten oscillografen: de kathodestraaloscilloscoop en de elektromagnetische oscillograaf. De elektromagnetische oscillograaf is eenvoudiger van opzet, met een eenvoudige magnetische spoel en een methode om veranderingen in de spoel te meten. De kathodestraaloscilloscoop is complexer - zelfs het basismodel is gebouwd rond een kathodestraalbuis (CRT), vergelijkbaar met die in oudere televisies. De oscilloscoop heeft de neiging om nauwkeurigere gegevens te geven en wordt op veel gebieden gebruikt, waaronder wetenschap, geneeskunde en techniek. Het wordt vaak gebruikt in laboratoriumexperimenten, onderhoud van elektronische apparatuur en probleemoplossing en als een medisch diagnostisch hulpmiddel, zoals het weergeven van de golfvormen van hartslagen in een elektrocardiogram. Moderne modellen gebruiken LED- of LCD-schermen in plaats van kathodestraalschermen.
De elektromagnetische oscillograaf is een verrassend eenvoudig hulpmiddel. Stroom wordt door het instrument gevoerd en in een magnetische spoel. Kleine variaties in de elektrische stroom zorgen ervoor dat momentum in de spoel wordt opgebouwd. Dit momentum wordt gemeten en eventuele variaties in stroom of spanning worden afgeleid van de snelheid en flex van de spoel.
Er zijn twee veel voorkomende varianten van de standaard elektromagnetische oscillograaf; de ene gebruikt lasers en de andere heeft een directe output. Wanneer uitgerust met een laser, wordt het licht van de laser weerkaatst via een gebogen spiegel en terug naar een ontvanger. De tijd die het duurt voordat het licht terugkeert, wordt gemeten in plaats van dat de spoel direct wordt gemeten. Dit maakt de metingen nauwkeuriger en maakt het gemakkelijker om kleinere variaties in de stroom te zien. Directe uitvoer op een oscillograaf neemt vaak de vorm aan van een of meer armen die golfpatronen op papier tekenen terwijl de stroom in de machine wordt gevoerd. Deze variatie is de enige vorm van directe uitvoer die gebruikelijk is in elektromagnetische oscillografen, andere vormen van uitvoer zijn slechts reeksen metingen die moeten worden geïnterpreteerd voordat ze nuttig zijn.
Kathodestraaloscilloscopen gebruiken een klein TV-achtig scherm om het actuele golfpatroon van de stroom te tonen terwijl deze door het apparaat reist. Wanneer er geen stroom door het apparaat wordt gevoerd, geeft de CRT een enkele stationaire stip of een enkele stip verticaal over het scherm weer. Wanneer de stroom beweegt, beweegt het vermogen door een reeks platen die de variatie in de stroom meten. De stroom zorgt ervoor dat deze platen ten opzichte van elkaar fluctueren en die beweging wordt op het scherm weerspiegeld door de op en neer bewegende stip. Deze bewegende stip toont eigenlijk de elektrische stroom in zijn golfvorm. Hierdoor kan het apparaat niet alleen standaardstroom meten, zoals de elektromagnetische oscillograaf doet, maar ook golfvormen zoals hartslagen.