389,90 €
Prijzen zijn netto, exclusief BTW en verzendkosten
Een oscilloscoop is een meetapparaat dat elektrische signalen zichtbaar maakt door het verloop van een spanning in de tijd als curve weer te geven. Afhankelijk van de meetopstelling kunnen ook stroom, frequentie, fasepositie of andere afgeleide grootheden worden beoordeeld. Het basisprincipe is steeds vergelijkbaar: een signaal wordt op een ingang of kanaal aangeboden, verwerkt en vervolgens zo weergegeven dat veranderingen in de tijd zichtbaar worden. Op het scherm ziet men doorgaans een horizontale tijdas en een verticale spanningsas. Bij een sinusvormig signaal verschijnt bijvoorbeeld een sinuscurve; bij een digitaal bloksignaal ziet men een opeenvolging van steile flanken en plateaus.
Om deze weergave stabiel en betrouwbaar te maken, doorloopt het ingangssignaal meerdere stappen. Eerst komt het via een meetkabel en een meetprobe aan op de ingang van de oscilloscoop. Meetprobes zijn belangrijk omdat zij het signaal en de te meten schakeling zo min mogelijk mogen beïnvloeden. Vaak werken zij met verhoudingen zoals 1:1 of 10:1. Vooral een 10:1-probe vermindert de belasting van het meetpunt, omdat deze de effectieve ingangsimpedantie verhoogt en de ingangscapaciteit verlaagt. Daardoor worden snelle signaaldelen minder vervormd en kan het instrument het signaal nauwkeuriger weergeven.
In de oscilloscoop wordt het signaal vervolgens door een ingangsdeler en een versterker geleid, zodat het binnen een geschikt bereik voor verdere verwerking komt. Veel apparaten bieden een instelbare verticale gevoeligheid, bijvoorbeeld in volt per divisie, en een offset. Daarmee kunnen ook kleine signaaldelen naar het midden van het beeld worden gebracht en vergroot worden weergegeven. Dit maakt het instrument geschikt voor een gedetailleerde beoordeling van kleine veranderingen in het signaal.
Een centraal onderdeel is de tijdbasis. Deze bepaalt hoe snel de oscilloscoop door de tijd loopt en dus hoeveel tijd per divisie op de horizontale as wordt weergegeven. Tegelijkertijd moet het apparaat bepalen wanneer de weergave begint, zodat de curve niet over het scherm blijft bewegen. Daarvoor dient de trigger. De trigger vormt als het ware het startsein voor de opname: men kiest een triggerbron, bijvoorbeeld kanaal 1, een triggertype, bijvoorbeeld een stijgende flank, en een triggerniveau, dus een bepaalde spanning. Zodra het signaal dit niveau in de gewenste richting bereikt, start de oscilloscoop de opname of wordt de weergave bijgewerkt.
Zonder trigger zou een periodiek signaal wel door de oscilloscoop worden geregistreerd, maar de opname zou op willekeurige punten beginnen. Daardoor zou de curve op het scherm heen en weer bewegen. Met een correct ingestelde trigger blijft de curve stabiel staan, zodat details zoals overshoot, ruis, jitter of vervormingen kunnen worden beoordeeld.
Moderne apparaten zijn hoofdzakelijk digitale geheugenoscilloscopen, ook wel DSO genoemd. Bij een digitale oscilloscoop wordt het analoge signaal na versterking met een analoog-digitaalomzetter (ADC) omgezet in afzonderlijke meetwaarden.
. Deze bemonstering vindt plaats met een bepaalde sample rate, uitgedrukt in samples per seconde. Hoe hoger deze waarde, des te fijnere tijdsdetails het apparaat kan oplossen, mits ook de analoge bandbreedte van het apparaat daarvoor geschikt is. De gedigitaliseerde gegevens worden in een geheugen opgeslagen, daarna door de processor verwerkt en op het display weergegeven. Hierdoor beschikt een moderne oscilloscoop over functies die bij analoge uitvoeringen slechts beperkt beschikbaar waren:
Een opname kan worden bevroren en ingezoomd, terwijl het apparaat meetwaarden automatisch kan berekenen, zoals piek-piekwaarde, effectieve waarde, frequentie en stijgtijd. Ook zijn wiskundige bewerkingen mogelijk, bijvoorbeeld het verschil tussen twee kanalen, kan een FFT-spectrum worden weergegeven en kunnen seriële protocollen worden gedecodeerd. Daarnaast zijn vaak acquisitiemodi beschikbaar zoals Peak Detect, om zeer korte impulsen niet te missen, of Averaging, waarbij middeling wordt gebruikt om ruis te verminderen. Een ander belangrijk begrip is de acquisitie- of geheugendiepte. Deze geeft aan hoeveel samples per opname kunnen worden opgeslagen. Een grote geheugendiepte is nuttig wanneer lange tijdvensters met een hoge resolutie moeten worden opgenomen, bijvoorbeeld bij sporadische storingen die slechts om de paar seconden optreden maar toch nauwkeurig moeten worden geanalyseerd. In zo'n toepassing functioneert de oscilloscoop als geheugen oscilloscoop waarbij een lange registratie behouden blijft voor analyse.
Naast DSO's bestaan er Mixed-Signal-oscilloscopen (MSO) met extra digitale kanalen waarmee logische signalen (0/1) parallel aan analoge signalen kunnen worden opgenomen. Dit is vooral nuttig bij foutzoeken in microcontroller- of FPGA-schakelingen, omdat bijvoorbeeld SPI- of I²C-communicatie gelijktijdig als digitale toestand en als analoog signaal met overshoot, ringing en niveauproblemen kan worden bekeken. Voor zeer hoogfrequente of bijzonder veeleisende toepassingen bestaan daarnaast sampling-oscilloscopen of realtime-apparaten met een zeer hoge bandbreedte, die aanzienlijk duurder zijn. Voor de dagelijkse elektronicaontwikkeling en het onderhoud is de digitale geheugenoscilloscoop echter de meest gangbare uitvoering, omdat deze een goede verhouding biedt tussen functionaliteit, bedieningsgemak en prijs. Afhankelijk van de toepassing kan een oscilloscoop meetapparaat als tafelmodel worden gebruikt, terwijl voor mobiel werk ook een handheld oscilloscoop interessant kan zijn.
Een oscilloscoop wordt overal gebruikt waar niet alleen van belang is dát een signaal aanwezig is, maar vooral hoe het signaal zich in de tijd gedraagt. In de elektronicaontwikkeling behoort dit meetinstrument tot de basisuitrusting. Bij het ontwerpen van schakelingen worden spanningsverlopen aan IC-pinnen gecontroleerd, klok- en datasignalen bekeken, de kwaliteit van flanken gemeten en probleemgebieden zoals overshoot, reflecties of onverwachte storingen opgespoord. Vooral bij snelle digitale signalen geeft een multimeter vaak alleen gemiddelde waarden, terwijl het meetinstrument de werkelijke signaalvorm zichtbaar maakt. Zo kan worden vastgesteld of een ogenschijnlijk correct 3,3-V-signaal in werkelijkheid sterke storingspieken bevat of dat een flank te langzaam is en daardoor timingproblemen veroorzaakt. Voor gebruikers die zowel standaard elektrische waarden als signaalvormen willen beoordelen, wordt soms gezocht naar een oscilloscoop multimeter, afhankelijk van de gewenste meetopstelling.
Ook bij foutzoeken en reparaties is de oscilloscoop een belangrijk hulpmiddel. In voedingen kan worden gecontroleerd of de schakelregelaar correct schakelt, of de rimpelspanning binnen de gewenste grenzen blijft en of belastingssprongen spanningsdalingen veroorzaken. In audio- en versterkertechniek kunnen vervormingen zichtbaar worden gemaakt, clipping worden herkend, bromcomponenten van 50/100 Hz worden geïdentificeerd en filters worden geanalyseerd.
In de autotechniek helpt de oscilloscoop bij de diagnose van sensoren en actuatoren: krukassensoren leveren karakteristieke signalen, injectoren typische stroomverlopen en CAN-buslijnen kunnen op signaalkwaliteit en storingen worden onderzocht. In plaats van alleen foutcodes uit te lezen, maakt het instrument de fysieke werkelijkheid van de signalen zichtbaar, waardoor oorzaken nauwkeuriger kunnen worden afgebakend.
Ook in de industriële automatisering en machinebouw wordt de oscilloscoop toegepast, bijvoorbeeld bij het controleren van besturingen, motoraandrijvingen en frequentieregelaars. Bij frequentieregelaars zijn onder meer PWM-signalen, stijgtijden, overspanningen en EMC-effecten van belang. In de vermogenselektronica kunnen schakelverliezen indirect worden beoordeeld door spannings- en stroomverlopen synchroon vast te leggen, bijvoorbeeld met stroomtangen of shuntmetingen. In de energietechniek of bij PV- en accusystemen kan de oscilloscoop transiënten en inschakelprocessen analyseren die bepalend zijn voor de belasting en betrouwbaarheid van componenten.
In communicatie- en HF-techniek wordt de oscilloscoop gebruikt om modulaties, signaalvormen en timing te onderzoeken, bijvoorbeeld bij UART, SPI, I²C en snellere standaarden. Veel moderne apparaten bieden protocoldecodering, zodat datapakketten direct in het tijdsverloop kunnen worden gelezen. Dit is praktisch wanneer een systeem slechts af en toe verkeerde gegevens verstuurt: daarbij worden niet alleen de bits zichtbaar, maar ook de analoge kwaliteit ervan, inclusief jitter, niveauafwijkingen en overspraak. In laboratoria en onderwijsinstellingen is de oscilloscoop bovendien didactisch waardevol, omdat abstracte begrippen zoals frequentie, faseverschuiving, filterwerking en inschakelgedrag zichtbaar worden gemaakt. Studenten leren zo hoe theoretische modellen in echte schakelingen terugkomen, inclusief alle niet-ideale effecten.
Ook voor hobbytoepassingen, bijvoorbeeld Arduino-, Raspberry-Pi- of DIY-audioprojecten, is een oscilloscoop zeer nuttig. Hiermee kunnen PWM-signalen worden ingesteld, sensoren worden gecontroleerd, storingen op voedingslijnen zichtbaar worden gemaakt en het samenspel tussen hardware en software beter worden begrepen. Daarnaast zijn er speciale toepassingen zoals de analyse van oscillaties in oscillatoren, het debuggen van resetproblemen, bijvoorbeeld een brownout door een spanningsdip, en het vinden van sporadische glitches. Kortom: overal waar tijdsverloop, timing, storingen of signaalvormen een rol spelen, zet de oscilloscoop onzichtbare elektriciteit om in een begrijpelijk beeld. Wie een signaal meten oscilloscoop-oplossing zoekt, gebruikt het apparaat juist om dit tijdsverloop visueel te analyseren.
Heeft u advies nodig bij de keuze van een oscilloscoop of vragen over de juiste uitvoering voor uw toepassing? Ons verkoopteam en supportteam helpen u graag bij het selecteren van een passende oscilloscoop en bij technische vragen over de meetopstelling. U kunt ons op werkdagen tussen 08.30 en 17.00 uur bereiken via tel. +31 (0)53 - 737 01 92 of per e-mail via support@pcebenelux.nl .