Oszilloskope messen die Spannung eines elektrischen Signals, die dann in Form von Wellenformen grafisch dargestellt wird. Ein Oszilloskop kann jedoch für eine Reihe verschiedener Anwendungen eingesetzt werden – eine davon ist die Frequenzmessung. Aber wie genau können Oszilloskope Frequenzen messen? Nun, es gibt eine einfache Antwort und eine etwas kompliziertere Antwort.
Bei den meisten, wenn nicht allen modernen Digital Oszilloskopen wird die Berechnung für Sie durchgeführt. Sie können somit eine Frequenzanzeige erhalten, während Sie die Spannung messen. Drücken Sie einfach ein paar Tasten, um die Frequenz des Signals, das Sie untersuchen möchten, sowie andere Statistiken wie die Standardabweichung und die mittlere Frequenz anzuzeigen. Es gibt jedoch auch Möglichkeiten, die Frequenz ohne technische Hilfsmittel zu ermitteln.
Wie berechnet man die Frequenz?
Mit der horizontalen Skala Ihres Oszilloskops können Sie Zeit und Frequenz ganz einfach messen. Wenn Sie bei einer Frequenzmessung Genauigkeit gewährleisten wollen, ist es hilfreich, den Signalbereich auf der Oszilloskop-Anzeige zu vergrößern, um die Wellenform besser übersetzen zu können.
Zunächst müssen Sie die Zeit mithilfe der horizontalen Skala Ihres Oszilloskops messen und die Anzahl der horizontalen Teilungen von einem Ende der Welle zum anderen, wo sie die mittlere horizontale Rasterlinie kreuzt, zählen. Dann können Sie die Anzahl der horizontalen Teilungen mit der Zeit/Teilung multiplizieren, um die Periode des Signals zu ermitteln. Danach können Sie die Frequenzberechnung durchführen: eins geteilt durch die Periode. Mathematisch kann dies als Frequenz=1/Periode dargestellt werden.
Mehr dazu: Was misst ein Oszilloskop?
Automatische Messungen mit einem Digital Scope
Wie bereits erwähnt, führen die meisten hochwertigen digitalen Oszilloskope die Messungen automatisch durch, wodurch Sie keine Berechnungen durchführen müssen. Bei Tektronix-Oszilloskopen finden Sie die Zeitmessungen unter dem Symbol „Messungen“ auf der Anzeige. So erhalten Sie eine genaue Live-Anzeige der Frequenz, die sich je nach dem übertragenen Signal ändert.
Sie können außerdem auf alle statistischen Daten zugreifen. Auf diese Weise können Sie die Standardabweichung, den Mittelwert, das Maximum und das Minimum der Frequenz sehen, was eine bessere Vorstellung davon vermittelt, wie das Signal reagiert.
Wie kann man mit einem Oszilloskop die Frequenz messen?
Um die Frequenz mit einem Oszilloskop zu messen, folgen Sie diesen Schritten:
- Schließen Sie das Signal an: Schließen Sie den Eingangs-Tastkopf Ihres Oszilloskops an die Signalquelle an, die Sie messen möchten.
- Einrichten des Oszilloskops: Schalten Sie Ihr Oszilloskop ein und passen Sie die Einstellungen an. Stellen Sie die Zeit/Teilung (horizontale Skala) auf einen geeigneten Wert für den Frequenzbereich des Signals ein.
- Wählen Sie AC-Kopplung: Für eine genaue Frequenzmessung wählen Sie die AC-Kopplung für den verwendeten Kanal. Dadurch wird die Gleichstromverschiebung des Signals beseitigt.
- Das Oszilloskop triggern: Stellen Sie den Triggermodus auf „Auto“ oder „Normal“ und passen Sie den Triggerpegel nach Bedarf an, um die Wellenform auf dem Bildschirm zu stabilisieren.
- Frequenz messen: Zählen Sie die Anzahl der Wellenformzyklen, die innerhalb einer Sekunde auf dem Bildschirm erscheinen. Dieser Wert ist Ihre Frequenz.