Philips GM5659, een oscilloscoop uit 1953
Tektronix 475A, een analoge oscilloscoop
Digitale oscilloscoop van Velleman

Een oscilloscoop (kortweg scoop, vroeger ook wel kathodestraaloscillograaf) is een meetinstrument uit de elektrotechniek dat cyclische variaties in een elektrische grootheid goed zichtbaar kan maken.

De oscilloscoop is een van de meest universele elektronische meetapparaten.

Geschiedenis

De buis van Braun was al bekend in 1897, en in 1899 voegde Jonathan Zenneck platen toe om een straal te bekomen en een magnetisch veld om de straal te sturen.[1] Kathodestraalbuizen werden al experimenteel gebruikt voor laboratoriumexperimenten in de jaren 1920, maar hadden last van het instabiele vacuüm en van de kathode-emitters. V. K. Zworykin beschreef een permanent luchtdichte kathodestraalbuis met hoog vacuüm en een thermionische emitter in 1931. Deze stabiele component liet General Radio toe een oscilloscoop te maken die bruikbaar was buiten het laboratorium. Na de Tweede Wereldoorlog kreeg Heathkit Corporation een tweede leven en door de grote voorraad aan elektronische componenten kwam een kit van $50 beschikbaar, deze was een groot succes.

Analoge oscilloscoop

Schema van de werking van een oscilloscoop

De gebruikelijke uitvoering maakt gebruik van een kathodestraalbuis met luminescerend scherm. Het beeld wordt opgewekt door een elektronenstraalbundel die horizontaal en verticaal afgebogen kan worden. Bij normaal bedrijf wordt op de horizontale afbuiging een in de scoop opgewekt zaagtandvormig signaal met goed gedefinieerde frequentie gezet; de 'tijdbasis'. Op deze wijze kan het verloop van een te meten spanning in de tijd weergegeven worden en de frequentie en amplitude van wisselspanningen gemeten worden.

De oscilloscoop kan ook in de XY-mode gezet worden, waarbij het ene kanaal de horizontale afbuiging is, en het andere kanaal de verticale afbuiging. Als bijvoorbeeld een linker en rechter kanaal van een audiosignaal worden toegevoerd, dan kan de harmonische vervorming en faseverschuiving snel zichtbaar gemaakt worden. Als twee elektrische spanningen worden toegevoerd die een veelvoud van dezelfde grondfrequentie zijn, dan wordt het verband ertussen weergegeven in een lissajousfiguur.

Soms is er ook een Z-ingang, die de helderheid regelt.

Digitale oscilloscoop

Door veel producenten van oscilloscopen worden geen analoge oscilloscopen meer ontwikkeld. Bij digitale oscilloscopen kan met een kleuren liquid-crystal display (lcd) gewerkt worden. Ook kunnen eenmalige signalen opgenomen worden, wat eerst alleen met de transient recorder of de analoge geheugenoscilloscoop mogelijk was.

Er zijn verschillende uitvoeringen:

Benaming

Een oscillograaf is een toestel dat trillingen optekent, bijvoorbeeld op papier. Een kathodestraaloscillograaf tekent ook trillingen op, maar op een beeldbuis.

De benaming kathodestraaloscillograaf geldt tegenwoordig als verouderd: men spreekt van oscilloscoop. Dat is niet alleen korter, maar bovendien benadrukt het dat het beeld wel bekeken kan worden (“scoop”), maar niet permanent bewaard blijft (“graaf”). Er bestaan echter digitale oscilloscopen met een geheugenfunctie, die wel een gemeten signaal kunnen opslaan.

Zie ook

Zie de categorie Oscilloscopes van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.