Ein Oszillograph ist ein Werkzeug zum Messen von elektrischem Strom und Spannung, und im Allgemeinen gibt es zwei Haupttypen: elektromagnetische und solche, die um Kathodenstrahlen herum gebaut sind. Elektromagnetische Modelle sind einfacher und weniger verbreitet, obwohl viel von der Verwendung abhängt. Das Tool findet in beiden Formen breite Anwendung in den Bereichen Technik, Telekommunikation und Medizin – im Grunde überall dort, wo genaue Messungen der elektrischen Leistung wichtig sind. Technisch gesehen unterscheidet sich ein Oszillograph von einem verwandten Oszilloskop durch seine Fähigkeit, Daten zu speichern und zu speichern; Zumindest ursprünglich waren Oszilloskope nur für Echtzeitmessungen geeignet und konnten keine Datenpunkte für zukünftige Referenzen erfassen. Dies ist jedoch in der Regel nicht mehr der Fall, und daher werden die Begriffe oft synonym verwendet.
Grundkonzept und Hauptanwendungen
Es gibt eine Reihe von Gründen, warum Menschen elektrische Ströme in kleinem Maßstab messen möchten oder müssen. Elektronikhersteller sind ein gutes Beispiel, und in diesen Kontexten ist es für Dinge wie Sicherheit und Kompatibilität mit externen Ausgängen wie Netzkabeln wirklich wichtig, genau abzulesen, wie viel Energie durch ein bestimmtes Gerät fließt. Die Messung der Ströme, die durch Motherboards von Maschinen und Leistungsschaltern von Gebäuden und Büros fließen, ist ebenfalls in vielerlei Hinsicht wichtig. In der Medizin können genaue Messungen der vom Herzen nach außen gepulsten elektrischen Ladungen einen guten Hinweis auf den Gesundheitszustand und mögliche Probleme im arteriellen System geben. Ein Oszillograph ist eine tragbare und bequeme Möglichkeit, in diesen und ähnlichen Umgebungen Messungen durchzuführen.
Elektromagnetische Modelle
Die elektromagnetische Version ist ein überraschend einfaches Werkzeug. Strom wird durch das Instrument und in eine Magnetspule geleitet. Leichte Schwankungen des elektrischen Stroms bewirken, dass sich in der Spule ein Impuls aufbaut. Dieser Impuls wird gemessen und alle Strom- oder Spannungsschwankungen werden aus der Geschwindigkeit und Biegung der Spule abgeleitet.
Es gibt zwei gängige Varianten der elektromagnetischen Standardmaschine; einer verwendet Laser und der andere hat einen direkten Ausgang. Wenn es mit einem Laser ausgestattet ist, wird das Licht vom Laser von einem gekrümmten Spiegel und zurück zu einem Empfänger reflektiert. Anstatt die Spule direkt zu messen, wird die Zeit gemessen, die das Licht zum Zurückkehren benötigt. Dies macht die Messwerte genauer und macht es einfacher, kleinere Schwankungen des Stroms zu erkennen. Die direkte Ausgabe erfolgt oft in Form von einem oder mehreren Armen, die Wellenmuster auf Papier zeichnen, während der Strom in die Maschine eingespeist wird. Diese Variation ist die einzige Form der Direktausgabe, die bei elektromagnetischen Oszillographen üblich ist, andere Ausgabeformen sind nur Messketten, die interpretiert werden müssen, bevor sie nützlich sind.
Kathodenstrahlröhre
Kathodenstrahl-Oszilloskope verwenden einen kleinen fernsehähnlichen Bildschirm, um das tatsächliche Wellenmuster des Stroms anzuzeigen, der durch das Gerät fließt. Wenn kein Strom durch das Gerät geleitet 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 Änderung des Stroms messen. Der Strom bewirkt, dass diese Platten im Verhältnis zueinander schwanken, und diese Bewegung wird auf dem Bildschirm durch die Auf- und Abbewegung des Punktes reflektiert. Dieser sich bewegende Punkt zeigt tatsächlich den elektrischen Strom in seiner Wellenform. Dadurch kann das Gerät nicht nur Standardströme wie das elektromagnetische Modell messen, sondern auch Wellenformen wie Herzschläge.
Fortschritt und Fortschritt
Der Oszillograph und das zugehörige Oszilloskop haben seit ihrer Einführung in den Mainstream im frühen 1800. Jahrhundert einen langen Weg zurückgelegt. Zuerst kam ein sehr rudimentäres Modell mit einem auf einer Trommel montierten Stift, der als Reaktion auf elektrische Stimulation Wellen markierte. Die frühesten fotografischen Modelle beinhalteten tatsächlich Belichtungspapiere, die bis zum Aufkommen des moderneren Films bestanden; fast alle geräte sind heute digital und viele sind in der lage, ergebnisse elektronisch in echtzeit zu speichern und zu übertragen.