Messungen mit dem Oszilloskop

Allgemeines zum Oszilloskop

Wie muss ich Anschließen?

Masseanschluss (17K)

Die Messeingänge haben einen gemeinsamen Maßeanschluss!

Bei Messungen mit mehreren Spannungsquellen oder am Netz ist also Vorsicht geboten.

Spannungsmessung

Der Zusammenhang zwischen Effektiv- und Spitzenwert einer Wechselspannung kann einfach meßtechnisch überprüft werden.

Zusammenhang in Kürze:

Messung01_2 (1K)

Messung01_1 (5K)

Messung von Wechsel- und Gleichspannung

Eine Gleichspannung soll auf den Effektivwert der Wechselspannung eingestellt werden.

ACHTUNG: Nur einen Masseanschluss verwenden!

Messung01 (4K)

Screenshot der Messung

LAB_2_11 (9K)

Die Umrechnung stimmt so nur bei sinusförmigen Wechselspannungen.

Strommessung

Oszilloskope sind Spannungsmessgeräte mit sehr hohem Innenwiderstand. Für die Strommessung muss ein Hilfswiderstand (Nebenwiderstand = Shunt) verwendet werden.

Messung

Messung02 (3K)

Ergebnis

LAB_2_12 (8K)

Berechnung des Stromes aus der Spannung

Wir kennen das Ohmsche Gesetz. Also ist die Berechnung kein Problem, da wir auch die Größe des Widerstandes kennen.

Messung02_1 (5K)

Der Umrechnungsfaktor zwischen Strom- und Spannungsmaßstab ist der Leitwert.

Messung02_2 (1K)

Die Stromkurve entspricht maßstäblich der Spannungskurve.

Bewertung der Kurvenform

Was tun, wenn wie bei der obigen Messschaltung ein eindeutig nicht sinusförmiger Wechselstrom fließt?

Der Leerlaufstrom eines Transformators ist alles andere als sinusförmig.

Solche Wechselströme ergeben sich durch die Zusammensetzung ( = Addition ) von Strömen mit höheren Frequenzen. Die verschiedenen Frequenzen und Amplituden liefert die Spektrumanalyse:

LAB_2_13 (6K)

Die Theorie dazu beginnt mit der Fourier-Zerlegung.

Messung der Phasenverschiebung

Werden beide Kurven aufgezeichnet, kann die Phasenverschiebung aus der zeitlichen Verschiebung bestimmt werden:

Messung03_1 (5K)

Messung03_2 (1K)

Messung03_3 (1K)

Messung

Messung03 (5K)

Ergebnis

LAB_2_22 (18K)

Berechnung des Phasenwinkels

φ = 4,5/20*360= 81