Een oscilloscoop is een diagnostisch apparaat dat een in de tijd variërende spanning weergeeft. Net als een televisie beschikt hij over een kathodestraalbuis, die een elektronenstraal produceert die over een fluorescerend scherm zweeft. Dit is belangrijk omdat het elektrische signalen in de vorm van spanning versus tijd weergeeft.

Betekenis

De oscilloscoop is nuttig omdat hierdoor elektrische signalen, vooral in tijd variërende, kunnen worden waargenomen. De signalen kunnen traag of snel zijn. De oscilloscoop heeft versterkings- en vertragingsfuncties waarmee een deel of het geheel van het signaal kan worden waargenomen. Met andere functies kunnen de signalen fysiek over het scherm worden verplaatst. Dit alles maakt het eenvoudiger om het signaal te meten.

Kathodestraalbuis

Het hart van een oscilloscoop is de kathodestraalbuis (CRT). Een CRT heeft verschillende basisonderdelen: een elektronenkanon, verticale afbuigplaten of spoelen, horizontale afbuigplaten of spoelen en een elektronenbundel.

Elektronenkanon

Het elektronenkanon bestaat uit een verwarmer, een kathode en een anode. De kathode is de negatieve elektrode en de anode is de positieve. Een elektrische stroom veroorzaakt dat de verwarmer de kathode verwarmt. Deze temperatuurverhoging dwingt elektronen om van het naar de anode te stromen. Dit proces wordt de elektronen "aan de kook gebracht".

Bedrijf

De anode heeft een klein gaatje en een hoge spanning die kan variëren van 5 kV tot 50 kV. Elektronen van de kathode passeren door het kleine gat, terwijl ze tegelijkertijd worden versneld door de hoge spanning. Na het passeren worden de elektronen afgebogen door de verticale platen en horizontale platen met een tijdvariërende spanning die opzettelijk daarop zijn toegepast. De verticale platen buigen de elektronen horizontaal af en de horizontale platen buigen de elektronen verticaal af. In sommige oscilloscopen worden magnetische afbuigspoelen vervangen door de platen.

De afgebogen elektronenstraal raakt een scherm dat is bedekt met fosfor. Dit scherm zendt vervolgens zichtbaar licht uit in de vorm van een punt. De locatie van de elektronenbundel op het scherm hangt af van de hoeveelheid spanningen die op de afbuigplaten worden toegepast. De straal zwaait over het scherm vanwege de horizontale afbuiging die wordt toegepast door de verticale platen. De reden dat je niet alleen een punt ziet bewegen over het scherm, is vanwege de fosfor, waardoor je lijnen ziet.

Gebruiken

Oscilloscopen worden gebruikt om de signalen te bekijken die rechtstreeks uit het beeld komen. apparaten zoals geluidskaarten, waardoor golven in realtime kunnen worden weergegeven. Ze worden gebruikt als elektrocardiogrammen, om circuits te testen en om elektronische apparaten zoals televisies op te lossen. Oscilloscopen met opslagfuncties maken het mogelijk signalen te vangen, op te halen en te analyseren voor later gebruik.