Praktikum Elektrotechnik

Oszilloskop 24
Verbesserungen ersetzten den mechanischen Zeiger des Galvanometer
durch ein Spiegelgalvanometer und die Aufzeichnung des
Signalverlaufes erfolgte optisch auf einen lichtempfindlichen Film. Die
Handhabung inklusive der notwendigen Filmentwicklung war
allerdings aufwändig. Eine deutliche Verbesserung ergab sich durch
den Einsatz von Kathodenstrahlröhren. Erste Kathodenstrahlröhren
wurden zwar schon Ende des 19. Jahrhunderts entwickelt, der Einsatz
in Form eines Messgerätes zur Signalaufnahme mit zwei
Elektronenstrahlen geht auf eine Entwicklung aus den 1930 Jahren der
britischen Firma A.C.Cossor zurück, welche später von der Firma
Raytheon gekauft wurde. Einsatz fanden diese meist noch
unkalibrierten Geräte im Zweiten Weltkrieg als Darstellungsgerät bei
den ersten Radarbildschirmen.
Eine weitere Verbesserung des Oszilloskops, neben einer kalibrierten
Zeitbasis, wurde durch die Möglichkeit zur Triggerung bei
periodischen Signalverläufen geschaffen. Damit war die zeitlich exakte
Ausrichtung bei der Darstellung von wiederholenden Signalverläufen
möglich und es war der grundlegende Funktionsumfang eines analogen
Frühes Oszillogram auf Filmmaterial
Kameravorsatz für Aufnahmen bei analogen
Oszilloskop
Oszilloskops geschaffen. Die Entwicklung der Triggerung erfolgt noch während des Zweiten Weltkriegs in
Deutschland und fand erstmals 1946 in dem kommerziell eingesetzten Oszilloskop Modell 511 der amerikanischen
Firma Tektronix Anwendung. [4]
Zur Anzeige einmaliger, nicht periodischer Vorgänge wurden analoge Oszilloskope mit Kathodenstrahlröhren mit
extrem langer Nachleuchtzeit, einer so genannten speichernden Anzeigeröhre verwendet. Diese Geräte wurden auch
als Oszillograph bezeichnet. Die hohe Nachleuchtzeit wurde durch spezielle Beschichtungen der Leuchtschicht in
der Kathodenstrahlröhre erreicht. Die Speicherröhren besaßen eine zeitlich limitierte Speicherzeit im Bereich einiger
Sekunden bis unter einer Minute und hatten eine vergleichsweise geringe räumliche Auflösung und eine limitierte
Betriebszeit. Sie waren lange Zeit die einzige Möglichkeit, Einzelereignisse mit Zeiten unterhalb etwa 1 ms
darzustellen. Ab Zeiten von etwa 1 ms aufwärts konnten alternativ auch ereignisausgelöste fotografische Aufnahmen
des Abbildes der Kathodenstrahlröhre angefertigt werden.
Eine weitere Entwicklung war die nicht selbstleuchtende Blauschriftröhre, auch Skiatron genannt. Sie benötigt eine
externe Lichtquelle. Der Elektronenstrahl trifft hierbei auf eine von außen sichtbare Schicht aus aufgedampften
Alkalihalogeniden, meist Kaliumchlorid. Die negative Ladung des Strahles ruft eine Verfärbung der getroffenen
Stellen hervor, die je nach Typ blau bis blauviolett erscheint. Diese Spur ist sehr dauerhaft, hält einige Minuten bis
zu einigen Tagen und kann durch Erwärmen wieder gelöscht werden.
Durch die zusätzlichen Möglichkeiten der digitalen Signalverarbeitung und Speicher wurden ab den 1980er Jahren
analoge Oszilloskope zunehmend durch digitale Speicheroszilloskope (DSO) ersetzt. Voraussetzung dafür war die
Verfügbarkeit von Analog-Digital-Umsetzer mit hoher Bandbreite. Die ersten digitalen Speicheroszilloskope wurden
von Walter LeCroy, dem Gründer der New Yorker Firma LeCroy, auf den Markt gebracht, der sich zuvor am CERN
mit der Entwicklung schneller Analog-Digital-Umsetzer zur Messsignalaufnahme beschäftigt hatte. Die Firma
LeCroy zählt auch im Jahr 2009 zu einer der weltweit führenden Hersteller von Oszilloskopen.