dataTec Applikationsbericht | Messpraxis mit einem PC-Oszilloskop

Applikationsschrift :: Messpraxis mit einem USB-Oszilloskop.

Die rechnergestützte Messtechnik kann nicht nur im Labor, sondern auch sehr gut in Produktionsumgebungen, im Prüffeld und auch im Ausbildungsbereich eingesetzt werden. Das gilt auch für PC-Oszilloskope, die, per USB an einen Rechner gekoppelt, durchaus eine gute Alternative darstellen, um für vielfältige Messaufgaben in der Produktion oder in Labors eingesetzt werden zu können.

Beispielhaft für die Anwendungsmöglichkeiten soll hier das PicoScope 4262 herangezogen werden (siehe Aufmacherbild), ein 2-kanaliges, USB-gekoppeltes Oszilloskop. Besonderer Vorteil dieser USB-Scopes ist, dass sie keine zusätzliche Spannungsversorgung benötigen, sondern via USB-Port versorgt werden. Für die hier erwähnten Messungen und deren Darstellung bzw. Visualisierung wurde die mit jedem Oszilloskop mitgelieferte Software „PicoScope 6"-Software genutzt, mit der sich die Messwerte nicht nur im Zeitbereich, sondern auch im Frequenzbereich auf dem Display des PC oder auf dem Monitor darstellen lassen. Vor allem die übersichtliche Darstellung der Software ist ein für die Praxis entscheidender Faktor, wie hier an einigen unkomplizierten Messbeispielen gezeigt wird.

Verzerrungen analysieren
Mit der genannten Software können Verzerrungen z.B. in einer Verstärkerschaltung automatisch gemessen und dargestellt werden; die Messanordnung zeigt Bild 1. Im Zeitbereich lassen sich die Signale auf ihre Verzerrungsfreiheit hin nicht beurteilen. Hilfreich ist es, sie mit Hilfe der PicoScope‑6-Software in den Frequenzbereich zu transformieren, um in der spektralen Darstellung die auftretenden Verzerrungen als „Harmonische" eindeutig zu erkennen. Bild 2 zeigt diesen Sachverhalt, wobei auf der linken Seite die Signale im Zeitbereich und auf der rechten Seite die beiden Kanal-Signale im Frequenzbereich dargestellt sind. Deutlich ist rechts im Spektrum zu erkennen, dass der „rote Kanal" Verzerrungen aufweist, die sich bei Betrachtung im Zeitbereich hier sogar auch schon erkennen lassen. Geringere Verzerrungswerte wären nur im Spektrum sichtbar; oft zeigt erst die Transformation in den Frequenzbereich solche Harmonische, die über dem Rauschpegel liegen. Auf dem Display kann für den roten Kanal eine THD (Total Harmonic Distortion) von ca. 28 dB abgelesen werden.

Störimpulse finden
Ein wesentliches Einsatzgebiet für Oszilloskope ist die Erkennung von Störimpulsen. Zwingend notwendig dafür ist eine hohe Signalerfassungsrate. Unter ihr versteht man, wie viele Kurvenformen pro Sekunde vom Oszilloskop aufgenommen werden können. Pico Technology nennt diesen Darstellungsmodus „Persistence Display Mode", den es in zwei unterschiedlichen Darstellungsweisen gibt. Die eine, „Analog Intensity" genannt, entspricht dem wie zu „Analogzeiten" des Oszilloskops; es werden die einzelnen Kurvenformen übereinander geschrieben, wobei die jüngsten Kurvenformen eine intensivere Färbung erhalten, während die älteren Kurvenzüge verblassen. Die andere Darstellungsweise nennt sich „Color Persistence" und weist den jüngeren Kurvenformen hellere Farbtöne zu. Dies ist eine recht gute und übersichtliche Methode....

Erschienen: Elektronik messen+testen April 2013
Autoren: Andreas Stelling | Techniswcher Vertriebsinnendienst und Klaus Höing, Dipl.-Ing. | Presse- und Öffentlichkeitsarbeit bei dataTec