Oszilloskope (1)


Hier finden Sie Ihr neues Oszilloskop: Größte Auswahl Mixed- Signal Oszilloskope (MSO), Digital- Speicher Oszilloskope (DSO), Sampling- Oszilloskope und USB Oszilloskope für den PC von 5 MHz bis 70 GHz Bandbreite, sowie Optionen, Tastköpfe, Stromzangen und weiteres Zubehör. Beratung / Verkauf / Support unter +49 7121 / 51 50 50
 

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Guide: das richtige Oszilloskop kaufen

Worauf kommt es bei einem guten Oszilloskop an? Diese Frage wollen wir für Sie beantworten.

Unser Guide unterstützt Sie bei der Auswahl Ihres neuen Oszilloskops.

Was ist ein Oszilloskop?

Ein Oszilloskop ist ein elektronisches Messgerät zur optischen Darstellung voneinander unabhängiger Spannungen in einem zweidimensionalen Koordinatensystem.

Das Oszilloskop stellt ein elektrisches Signal im zeitlichen Verlauf dar. Es erzeugt ein zweidimensionales Diagramm mit der Zeit auf der x-Achse und der Spannung auf der y-Achse.

Über das Bedienfeld können Sie die Skalierung des Diagramms sowohl vertikal als auch horizontal anpassen, um die Signalanzeige zu vergrößern oder zu verkleinern. Darüber hinaus stellen Sie hier die Trigger-Bedingungen, Abtastrate, Aufzeichnungslänge oder den Betriebsmodus und vieles mehr für Ihre Messung ein.

Ein neues Oszilloskop kaufen – auf diese Faktoren kommt es an.

Ihre Messanwendung definiert, welche technischen Eigenschaften Ihr Oszilloskop benötigt. Je nach Budget sind gegebenenfalls Kompromisse beim Kauf erforderlich. Diese Kompromisse sollten jedoch nicht die für Sie ausschlaggebenden Faktoren beeinträchtigen. Die folgende Auflistung vermittelt einen Überblick über relevante Eigenschaften:

Bandbreite:

Die Bandbreite gibt den Frequenzbereich an, in dem das Gerät genaue Messungen durchführen und hochfrequente Änderungen erfassen kann. Für die Analyse analoger Signale sollte die spezifizierte Oszilloskop-Bandbreite mindestens dreimal so groß sein wie die höchste Sinusfrequenz, die Sie messen wollen. Für die Analyse von Digitalsignalen – die Hauptanwendung heutiger Oszilloskope – empfiehlt sich eine Bandbreite, die mindestens das Fünffache Ihrer höchsten zu messenden Taktfrequenz beträgt. Die Systembandbreite beschreibt die effektive Bandbreite der Kombination aus Tastkopf und Oszilloskop. Die analoge Bandbreite ist die maximale Frequenz, die durch die Eingangsstufe eines Oszilloskops passt.

Anzahl der Kanäle:

Viele Oszilloskope können mehrere Signale gleichzeitig messen und auf dem Bildschirm darstellen. Jedes einzelne Signal, das von einem Oszilloskop gelesen wird, wird in einen separaten Kanal eingespeist. Üblich sind Modelle mit zwei bis acht Kanälen. Ein Mixed-Signal-Oszilloskop (MSO) verfügt zusätzlich über einen 16-Kanal-Logikanalysator für die Darstellung und Analyse von zeitkorrelierten analogen und digitalen Signalen.

Abtastrate:

Sie definiert, wie oft pro Sekunde Ihr Oszilloskop ein Eingangssignal abtastet (samples per second, S/s). Je höher die Abtastrate ist, desto größer ist die Auflösung und desto detaillierter wird ein Signal erfasst. Die „Signalerfassungsrate“ gibt dagegen die Geschwindigkeit an, mit der das Oszilloskop Signale erfasst (waveforms per second, wfms/s). Bei Oszilloskopen mit mehr als einem Kanal kann sich die Abtastrate verringern, wenn mehrere Kanäle verwendet werden. Auch bei längerer Zeitbasis-Einstellung reduziert sich die Abtastrate entsprechend der verfügbaren Speichertiefe.

Speichertiefe:

Um die maximale Abtastrate für einen längeren Zeitbereich zu erzielen, ist ein tiefer Speicher notwendig. Der Speicherbedarf berechnet sich nach einer einfachen Formel, basierend auf der längsten, benötigten Zeitbereichseinstellung und der maximalen Abtastrate, mit der Sie ein Signal aufzeichnen möchten: Speichertiefe = Aufzeichnungslänge * Abtastrate.

Aufzeichnungslänge:

Ein Oszilloskop speichert nur eine begrenzte Anzahl von Abtastungen. Die Aufnahmedauer ist umgekehrt proportional zur Abtastrate. Moderne Oszilloskope erlauben die Auswahl der Aufzeichnungslänge, um sich Ihrem Anspruch an die detailgetreue Erfassung von Signalen optimal anzupassen.

Anstiegszeit:

Ihr Gerät muss über eine hinreichend schnelle Anstiegszeit verfügen, um die Details schneller Signalübergänge genau erfassen zu können. Die Anstiegszeit (Flankengeschwindigkeit)  beschreibt den nutzbaren Frequenzbereich des Oszilloskops bzw. den schnellsten, ansteigenden Signalimpuls, den das Oszilloskop messen kann. Der Bezug zwischen Bandbreite und Anstiegszeit lässt sich mithilfe einer Konstanten herstellen: Anstiegszeit = k / Bandbreite, wobei k einem Wert zwischen 0,35 und 0,45 entspricht. Die Grundlage für die Auswahl der Anstiegszeit ähnelt somit der für die Bandbreite.

Vertikale Auflösung:

Die vertikale Auflösung eines digitalen Oszilloskops gibt an, mit welcher Genauigkeit der A/D-Wandler eine Eingangsspannung in digitale Werte umwandelt. Üblich sind acht bis 16 Bit. Die effektive Amplitudenauflösung lässt sich durch Berechnungsmethoden verbessern, z. B. im High-Resolution-Erfassungsmodus (Hi-Res-Modus).

Vertikale Empfindlichkeit:

Die Vertikalempfindlichkeit, typischerweise angegeben in Millivolt pro Skalenteil, beschreibt die Verstärkung eines schwachen Signals durch den Vertikalverstärker.

Schnittstellen:

Die Analyse Ihrer Messergebnisse ist ebenso wichtig wie der einfache Informationsaustausch und die zuverlässige Dokumentation. Je nach Anschlussmöglichkeiten bietet Ihnen das Gerät eine breite Vielfalt an erweiterten Analysefunktionen und zusätzlichen Bedienoptionen.

Erweiterbarkeit:

Ihr Oszilloskop sollte auch zukünftige, sich ändernde Messanforderungen erfüllen können. Einige Oszilloskope erlauben beispielsweise die Erweiterung von Kanalanzahl, Bandbreite und Speicher. Sie können anwendungsspezifische Messfunktionen hinzufügen oder die Leistungs- und Funktionsfähigkeit des Geräts durch eine umfassende Auswahl an Software, Tastköpfen, Anwendungsmodulen und Zubehör ergänzen.

Oszilloskop-Typen: von analogen Oszilloskopen zu digitalen Varianten.

Oszilloskope lassen sich hauptsächlich in analoge und digitale Geräte einteilen. Da Digital-Oszilloskope die meisten Vorteile bieten, hat sich diese Variante zum Großteil am Markt etabliert. Vorteile von solchen Geräten sind beispielsweise die präzise Darstellung von Messwerten und die zahlreichen Analyse- und Anzeigemodi.

Der wohl größte Vorteil liegt jedoch in der Speicherung und Analyse. Daten können über Schnittstellen bequem auf anderen Geräten wie beispielsweise PCs gespeichert werden. Ein nennenswerter Nachteil ist der Aliasing-Effekt. Beim Aliasing-Effekt werden hohe Frequenzen fälschlicherweise als niedrig angezeigt.

Analoge Oszilloskope sind normalerweise sperriger als digitale Modelle. Zusätzlich können diverse Fehler in der Darstellung auftreten, so dass die Messwerte ggf. nicht korrekt gedeutet werden.

Weitere Typen:

  • Das CCD-Oszilloskop erzeugt über den gleichnamigen Sensor ein Schirmbild. Es hat keine Abtastlücke und misst im GHz-Bereich.
  • Das Mixed-Signal-Oszilloskop, kurz MSO, ist prinzipiell ein digitales Oszilloskop. Der Vorteil liegt bei den MSOs darin, dass diese auch analoge Signale aufnehmen können.
  • Waveformmonitoren erfassen ausschließlich analoge Videosignale.

Zusätzlich muss bei allen Oszilloskopen zwischen Tisch- und Handheld-Oszilloskopen unterschieden werden. Oftmals werden die Begriffe „Digital-Oszilloskop“ und „Handheld-Oszilloskop“ synonym verwendet.

Tisch-Varianten arbeiten autark und bieten eine gute Darstellung und diverse Analysefunktionen. Handheld-Geräte sind handlicher, haben jedoch ein kleineres Bedienfeld.

Wie ist ein analoges Oszilloskop aufgebaut?

Ein analoges Oszilloskop besteht in der Regel aus: einem oder mehreren analogen Eingängen, einem Sägezahngenerator, einer Betriebsspannungsquelle und einer braunschen Röhre zur Abbildung des im analogen Eingang erfassten Signals.

Wie ist ein digitales Oszilloskop aufgebaut?

Ein digitales Oszilloskop besteht in der Regel ausfolgenden Einheiten:

  • Probe / Tastkopf
  • Eingangskanal bzw. Kanäle
  • AC/DC Kopllung, Abschwächer, Vorverstärker
  • Abtastung / Triggereinheit
  • A/D Wandler
  • Prozessor
  • Monitor zur Signaldarstellung

Strommessung mit einem Oszilloskop

Für die Wechselstrommessung wird eine sogenannte „Rogowskispule“ oder ein „Rogowski-Stromwandler“ verwendet. Rogowski-Stromwandler sind robust und ermöglichen kleine Abmessungen bis zu 100 kA.

Für die Gleichstrommessung bietet sich eine Oszilloskop-Stromzange an. Diese Stromzangen sind in der Regel für Ströme bis 2kA geeignet. Auch eine Wechselstrommessung ist möglich, allerdings nur bis 100 MHz.

Oszilloskop FAQ: Diese Fragen sollten Sie sich beim Oszilloskop Kauf stellen

  • Welchen Gerätetyp benötige Ich?
  • Welche Bandbreite benötige Ich für meine Messung? (in MHz/GHz)
  • Wie viele Kanäle sind für meine Messaufgabe notwendig? (beispielsweise 2 bzw. 4)
  • Brauchen Ich digitale Eingänge? (in 8 bzw. 16)
  • Brauchen Ich Schnittstellen?  Wenn ja: welche? (USB / LAN)
  • Welche Samplerate benötigt mein Oszilloskop?
  • Welche Speichertiefe benötigt mein Oszilloskop?
  • Benötigen Ich weiteres Messzubehör wie beispielsweise Stromzangen?

Günstige Oszilloskope für KMUs, Enterprises und Selbstständige

Oszilloskope sind, je nach gewünschtem Funktionsumfang, eine größere Investition für Selbstständige und KMUs. Die oben genannten Faktoren spielen eine erhebliche Rolle beim Kauf und wirken sich daher auf den Preis aus.

Modelle mit einer geringen Bandbreite und wenigen Analysefunktionen sind günstiger, aber solche Modelle sind nur für bestimmte Messaufgaben geeignet. Über uns Kontaktformular können Sie uns Ihre bevorstehende Messaufgabe mitteilen, so dass wir Ihnen das passende Modell empfehlen können.

Wie sieht eine konkrete Oszilloskop-Empfehlung aus?

dataTec bietet Ihnen eine einmalige Gelegenheit: unsere herstellerunabhängige Beratung durch unsere Experten. Unsere Mitarbeiter unterstützen Sie bei der Auswahl Ihres neuen Oszilloskops – so erhalten Sie eine maßgeschneiderte Lösung für Ihre Messaufgabe. Sie finden auf kurzem Wege das passende Gerät für Ihre Messung und sparen sich Zeit und Nerven.

Daher lautet die Empfehlung: die oben genannten Fragen müssen Sie nicht alleine beantworten. Lassen Sie sich durch unsere Experten hinsichtlich eines neuen Oszilloskops herstellerunabhängig beraten.