Wie berechnet man die Frequenz von einem Oszilloskop?

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Oszilloskope können die Momentanspannung messen und grafisch anzeigen, aber bedenken Sie, dass ein Oszilloskop und ein grafisches Multimeter ist nicht dasselbe. Es besteht aus einem Bildschirm mit grafisch geformten vertikalen und horizontalen Linien. Ein Oszilloskop misst die Spannung und stellt sie als Spannungs-Zeit-Diagramm auf dem Bildschirm dar. Normalerweise wird die Frequenz nicht direkt angezeigt, aber wir können einen eng verwandten Parameter aus dem Diagramm erhalten. Daraus können wir die Frequenz berechnen. Einige der neuesten Oszilloskope können heutzutage die Frequenz automatisch berechnen, aber hier konzentrieren wir uns darauf, wie man sie selbst berechnet.

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In diesem Beitrag behandeln wir:

Bedienelemente und Schalter am Oszilloskop
Anpassen des Oszilloskopdiagramms und Berechnen der Frequenz
Zusammenfassung

Bedienelemente und Schalter am Oszilloskop

Um die Frequenz zu berechnen, müssen wir sie mit einer Sonde an einen Draht anschließen. Nach dem Anschließen wird eine Sinuswelle angezeigt, die mit den Reglern und Schaltern des Oszilloskops eingestellt werden kann. Daher ist es wichtig, diese Steuerschalter zu kennen.

Sondenkanal In der unteren Zeile haben Sie die Möglichkeit, Ihren Tastkopf mit dem Oszilloskop zu verbinden. Je nachdem, welchen Gerätetyp Sie verwenden, kann es einen oder mehr als einen Kanal geben. Positionsknopf Das Oszilloskop verfügt über einen horizontalen und einen vertikalen Positionsknopf. Wenn es die Sinuswelle zeigt, ist es nicht immer in der Mitte. Sie können den Drehknopf für die vertikale Position drehen, um die Wellenform in der Mitte des Bildschirms anzuzeigen. Ebenso nimmt die Welle manchmal nur einen Teil des Bildschirms ein und der Rest des Bildschirms bleibt leer. Sie können den horizontalen Positionsknopf drehen, um die horizontale Position der Welle zu verbessern und den Bildschirm auszufüllen. Volt/div und Zeit/div Mit diesen beiden Knöpfen können Sie den Wert pro Teilung des Graphen ändern. Bei einem Oszilloskop wird auf der Y-Achse die Spannung und auf der X-Achse die Zeit angezeigt. Drehen Sie die volt/div- und time/div-Knöpfe, um den Wert einzustellen, der pro Division im Diagramm angezeigt werden soll. Dies wird Ihnen auch helfen, sich ein besseres Bild von der Grafik zu machen. Triggersteuerung Das Oszilloskop liefert nicht immer einen stabilen Graphen. Manchmal kann es an einigen Stellen verzerrt sein. Hier kommt die Bedeutung von Ansteuerung eines Oszilloskops. Die Triggersteuerung ermöglicht es Ihnen, ein sauberes Diagramm auf dem Bildschirm zu erhalten. Es wird als gelbes Dreieck auf der rechten Seite Ihres Bildschirms angezeigt.

Anpassen des Oszilloskopdiagramms und Berechnen der Frequenz

Die Frequenz ist die Zahl, die angibt, wie oft eine Welle ihren Zyklus in jeder Sekunde durchläuft. In einem Oszilloskop können Sie die Frequenz nicht messen. Aber Sie können die Periode messen. Die Periode ist die Zeit, die benötigt wird, um einen Vollwellenzyklus zu bilden. Damit kann die Frequenz gemessen werden. So machen Sie es.

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Anschließen der Sonde

Verbinden Sie zunächst eine Seite des Tastkopfs mit dem Tastkopfkanal des Oszilloskops und die andere Seite mit dem zu messenden Kabel. Stellen Sie sicher, dass Ihr Kabel nicht geerdet ist, da es sonst zu einem Kurzschluss führen kann, der gefährlich sein kann.

Verwenden der Positionsregler

Die Positionierung ist sehr wichtig, was die Frequenz betrifft. Das Erkennen der Abschlüsse eines Wellenzyklus ist hier der Schlüssel.

Horizontale Position Nach dem Anschließen des Kabels an das Oszilloskop wird eine Sinuswellenanzeige ausgegeben. Diese Welle ist nicht immer in der Mitte oder nimmt den ganzen Bildschirm ein. Drehen Sie den Knopf für die horizontale Position im Uhrzeigersinn, wenn er nicht den gesamten Bildschirm aufnimmt. Drehen Sie ihn gegen den Uhrzeigersinn, wenn Sie das Gefühl haben, dass er zu viel Platz auf dem Bildschirm einnimmt. Vertikale Position Jetzt, da Ihre Sinuswelle den gesamten Bildschirm bedeckt, müssen Sie sie zentrieren. Wenn sich die Welle oben auf dem Bildschirm befindet, drehen Sie den Knopf im Uhrzeigersinn, um sie nach unten zu bringen. Wenn es sich unten auf Ihrem Bildschirm befindet, drehen Sie es gegen den Uhrzeigersinn.

Trigger verwenden

Triggerschalter kann ein Knopf oder ein Schalter sein. Auf der rechten Seite Ihres Bildschirms sehen Sie ein kleines gelbes Dreieck. Das ist der Triggerpegel. Passen Sie diesen Triggerpegel an, wenn Ihre angezeigte Welle statisch ist oder nicht klar ist.

Verwenden von Spannung/div und Zeit/div

Das Drehen dieser beiden Knöpfe führt zu Änderungen in Ihrer Berechnung. Egal, welche Einstellungen diese beiden Regler haben, das Ergebnis ist das gleiche. Nur die Berechnung wird sich unterscheiden. Wenn Sie die Spannungs-/Div-Knöpfe drehen, wird Ihr Diagramm vertikal hoch oder kurz und das Drehen des Zeit-/Div-Knopfes wird Ihr Diagramm horizontal lang oder kurz machen. Der Einfachheit halber verwenden Sie 1 Volt/Div und 1 Zeit/Div, solange Sie einen vollen Wellenzyklus sehen können. Wenn Sie bei diesen Einstellungen keinen vollständigen Wellenzyklus sehen können, können Sie ihn nach Bedarf ändern und diese Einstellungen in Ihrer Berechnung verwenden.

Messperiode und Berechnungsfrequenz

Nehmen wir an, ich habe 0.5 Volt auf Volt / Div verwendet, was bedeutet, dass jede Division 5 Spannungen darstellt. Wieder 2 ms auf Zeit/div, was bedeutet, dass jedes Quadrat 2 Millisekunden beträgt. Wenn ich nun die Periode berechnen möchte, muss ich überprüfen, wie viele Teilungen oder Quadrate horizontal benötigt werden, um einen vollen Wellenzyklus zu bilden.

Berechnungszeitraum

Sagen wir, ich habe festgestellt, dass es 9 Divisionen braucht, um einen vollständigen Zyklus zu bilden. Dann ist die Periode die Multiplikation der Zeit-/Div-Einstellungen und der Anzahl der Divisionen. In diesem Fall also 2 ms*9 = 0.0018 Sekunden.

Berechnung der Frequenz

Nun gilt nach der Formel F = 1/T. Hier ist F die Frequenz und T die Periode. Die Frequenz beträgt in diesem Fall also F=1/0018= 555 Hz.

Sie können auch andere Dinge berechnen, indem Sie die Formel F = C / λ verwenden, wobei λ die Wellenlänge und C die Geschwindigkeit der Welle ist, die die Lichtgeschwindigkeit ist.

Zusammenfassung

Ein Oszilloskop ist ein sehr wichtiges Werkzeug im elektrischen Bereich. Ein Oszilloskop wird verwendet, um sehr schnelle Spannungsänderungen über die Zeit zu betrachten. Es ist etwas Multimeter kann nicht. Wo Multimeter Ihnen nur die Spannung anzeigen, kann ein Oszilloskop verwendet werden mach daraus eine Grafik. In der Grafik können Sie mehr als die Spannung messen, z. B. Periode, Frequenz und Wellenlänge. Daher ist es unerlässlich, sich mit den Funktionen eines Oszilloskops vertraut zu machen.

Ich bin Joost Nusselder, Gründer von Tools Doctor, Content Marketer und Vater. Ich liebe es, neue Geräte auszuprobieren, und zusammen mit meinem Team erstelle ich seit 2016 ausführliche Blogartikel, um treuen Lesern mit Werkzeugen und Basteltipps weiterzuhelfen.