Spannungswerte An Einer Sinuskurve; Gesamtwert Der Eingangsspannung; Zeitwerte Der Signalspannung - Hameg CombiScope HM2008 Handbuch

Will man eine auf dem Oszilloskopschirm aufgezeichnete si-
nusförmige Größe auf ihren Effektivwert umrechnen, muss der
ergebende Wert durch 2 x √2 = 2,83 dividiert werden.
sich in V
ss
Umgekehrt ist zu beachten, dass in V
mige Spannungen den 2,83fachen Potentialunterschied in V
haben. Die Beziehungen der verschiedenen Spannungsgrößen
sind aus der nachfolgenden Abbildung ersichtlich.

Spannungswerte an einer Sinuskurve

V
s
V
eff
V = Effektivwert; Vs = einfacher Spitzenwert;
eff
V = Spitze-Spitze-Wert;
ss
V = Momentanwert (zeitabhängig)
mom
Die minimal erforderliche Signalspannung am Y-Eingang für ein
1 cm hohes Bild beträgt 1 mVss (±5%), wenn mit dem READOUT
(Schirmbild) der Ablenkkoeffi zient 1 mV angezeigt wird und
die Feineinstellung kalibriert ist. Es können jedoch auch noch
kleinere Signale aufgezeichnet werden. Die möglichen Ablenk-
koeffi zienten sind in mV /cm oder V
ss
der Cursor ist die Größe der Signalspannung – unter automa-
tischer Berücksichtigung des Tastteilers – ermittelbar und wird
mit dem Readout angezeigt. Bei Tastteilern mit Teilungsfaktor-
Kennung erfolgt die Berücksichtigung automatisch und mit
höherer Priorität als die ebenfalls mögliche, manuelle Teilungs-
faktorbestimmung. Der Ablenkkoeffi zient wird im Readout unter
Berücksichtigung des Teilungsfaktors angezeigt.
Für Amplitudenmessungen muss sich die Feineinstellung
in ihrer kalibrierten Stellung befi nden. Unkalibriert kann die
Ablenkempfi ndlichkeit kontinuierlich verringert werden (siehe
„Bedienelemente und Readout"). So kann jeder Zwischenwert
innerhalb der 1-2-5 Abstufung des Teilerschalters eingestellt
werden. Ohne Tastteiler sind damit Signale bis ca. 100 V
darstellbar (Ablenkkoeffi zient 5 V/cm x Feineinstellung 2,5:1 x
Rasterhöhe 8 cm).
Soll die Größe der Signalspannung ohne die Cursor ermittelt
werden, genügt es ihre in cm ablesbare Signalhöhe mit dem an-
gezeigten (kalibrierten) Ablenkkoeffi zienten zu multiplizieren.
Ohne Tastteiler darf die Spannung am Y-Eingang
250 V (unabhängig von der Polarität) nicht über-
schreiten.
STOP
Ist das zu messende Signal eine Wechselspannung, die einer
Gleichspannung überlagert ist (Mischspannung), beträgt der
höchstzulässige Gesamtwert beider Spannungen (Gleich-
spannung und einfacher Spitzenwert der Wechselspannung)
ebenfalls + bzw. –250 V. Wechselspannungen, deren Mittelwert
Null ist, dürfen maximal 500 V
Beim Messen mit Tastteilern sind deren mögli-
cherweise höheren Grenzwerte nur dann maßge-
bend, wenn DC-Eingangskop plung am Oszilloskop
vorliegt.
STOP
angegebene sinusför-
eff
V
mom
V
ss
/cm angegeben. Mit Hilfe
ss
betragen.
ss
A l l g e m e i n e G r u n d l a g e n
Liegt eine Gleichspannung am Eingang an und ist die Ein-
gangskopplung auf AC geschaltet, gilt der niedrigere Grenzwert
des Oszilloskopeingangs (250 V). Der aus dem Widerstand im
Tastkopf und dem 1MΩ Eingangswiderstand des Oszilloskops
bestehende Spannungsteiler ist, durch den bei AC-Kopplung
ss
dazwischen geschalteten Eingangs-Kopplungskondensator,
für Gleichspannungen unwirksam. Gleichzeitig wird dann der
Kondensator mit der ungeteilten Gleichspannung belastet.
Bei Mischspannungen ist zu berücksichtigen, dass bei AC-
Kopplung deren Gleichspannungsanteil ebenfalls nicht geteilt
wird, während der Wechselspannungsanteil einer frequenz-
abhängigen Teilung unterliegt, die durch den kapazitiven
Widerstand des Koppelkondensators bedingt ist. Bei Fre-
quenzen ≥40 Hz kann vom Teilungsverhältnis des Tastteilers
ausgegangen werden.
Unter Berücksichtigung der zuvor erläuterten Bedingungen,
können mit HAMEG 10:1 Tastteilern des Typs HZ200 Gleich-
spannungen bis 600V bzw. Wechselspannungen (mit Mittelwert
Null) bis 1200 V gemessen werden. Mit Spezialtastteilern
ss
100:1 (z.B. HZ53) lassen sich Gleichspannungen bis 1200 V bzw.
Wechselspannungen (mit Mittelwert Null) bis 2400 V
Allerdings verringert sich dieser Wert bei höheren Frequenzen
(siehe technische Daten HZ53). Mit einem normalen Tastteiler
10:1 riskiert man bei so hohen Spannungen, dass der den
Teiler-Längswiderstand überbrückende C-Trimmer durch-
schlägt, wodurch der Y-Eingang des Oszilloskops beschädigt
werden kann.
Soll jedoch z.B. nur die Restwelligkeit einer Hochspannung
oszilloskopiert werden, genügt auch der 10:1-Tastteiler. Diesem
ist dann noch ein entsprechend hochspannungsfester Konden-
sator (etwa 22 – 68 nF) vorzuschalten.
Mit der auf GND geschalteten Eingangskopplung und dem POSI-
TION-Einsteller kann vor der Messung eine horizontale Raster-
linie als Referenzlinie für Massepotential eingestellt werden. Sie
kann beliebig zur horizontalen Mittellinie eingestellt werden,
je nachdem, ob positive und/oder negative Abweichungen vom
Massepotential zahlenmäßig erfasst werden sollen.

Gesamtwert der Eingangsspannung

Spannung
DC + AC
Spitze
ss
Spitze
AC
DC
DC
AC
Die gestrichelte Kurve zeigt eine Wechselspannung, die um 0 Volt
schwankt. Ist diese Spannung einer Gleichspannung überlagert
(DC), so ergibt die Addition der positiven Spitze zur Gleichspannung
die maximal auftretende Spannung (DC + AC Spitze).

Zeitwerte der Signalspannung

In der Regel handelt es sich in der Oszilloskopie um zeitlich
wiederkehrende Spannungsverläufe, im folgenden Perioden
genannt. Die Zahl der Perioden pro Sekunde ist die Folge-
frequenz. Abhängig von der Zeitbasis-Einstellung (TIME/DIV.)
messen.
ss
= 250 V
max
Änderungen vorbehalten
11