Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik brauchbare Anleitung zum Lernen, wie man mit dem Ozilloskop umgeht


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Hugo Bosse (Gast)


Lesenswert?

Hi, könnt ihr mir ein Buch oder einen Link zu einer Seite empfehlen, wo 
man lernen kann, man mit einem Oszilloskop misst? Einige Grundlagen habe 
ich schon verstanden, z.B. wie man den Trigger bedient (mit steigenden 
und fallenden Flanekn), das Bedienen vom Cursor, Einstellen der 
Spannungs- und Zeitachse.

So ein Oszi hat ja auch noch mehr Funktionen, verschiedene 
"Fenster"-Funktionen, dann gibt es einen Anschluss für einen externen 
Trigger oder wo ich etwas Angst vor habe, dass ist bei den Massen etwas 
schief geht.

Ich habe schon mal von jemanden den Tipp bekommen, von den Tastköpfen 
die Erden abzumachen und nur bei einem Tastkopf die Erde dranzulassen, 
damit es dann nicht passiert, dass ich z.B. eine der Erden aus versehen 
an einen +5V-Pin anschließe, was bei vielen Kabeln ja mal passieren 
könnte, wenn man noch ein Anfänger ist, so wie ich.

Ich habe auch mal durchgemessen mit einem Durchgangsprüfer und 
festgestellt, dass die Erde am Oszilloskop auch hinten mit der Erde an 
dem Kaltgerätestecker verbunden ist.  Ich hab auch mal irgendwie etwas 
von Brummschleifen und so gehört, die bei Erden auftreten können. Ist es 
deshalb irgendwie besser, ein Oszilloskop an einem Trenntrafo zu 
betreiben, damit dann kein Kontakt zur anderen Erde besteht? Weil wenn 
ich ja z.B. an meinem Raspberry Pi etwas messe, dann kommt ja dort die 
Erde(GND, Minuspol) ja auch aus dem Netzteil und ist auch nicht direkt 
mit der Erde des Stromnetzes verbunden ist.

Eben z.B. habe ich diesen Beitrag gelesen:

Beitrag "Netzspannung und Strom mit Oszilloskop messen"

Leider hab ich noch nicht ganz verstanden, was der TE dort gefährliches 
macht, aber es hat ja auch irgendetwas mit den Erden zu tun und deshalb 
würde ich darüber gerne etwas mehr noch lernen. Das mit den 
Fensterfunktionen oder dem externen Trigger ist zwar auch spannend, aber 
das mit diesen Erden und eventuellen Fehlern, die man machen kann und 
das Gerät vlt. kaputt machen könnten, ist da wichtiger.

Als nicht elektrische Fachkraft hab ich mit Spannungen größer als 15/30 
Volt nix am Hut. Ich brauch die 15 Volt, weil manche 
Operationsverstärker diese Spannung brauchen und mein Labornetzteil geht 
bis maximal 30 Volt. Mit Steckdosenstrom will ich nichts zu tun haben, 
ausser, dass ich mir daraus mit Netzteilen oder fertigen Elektrogeräten 
dort Energie heraushole.

von foo (Gast)


Lesenswert?

Hugo Bosse schrieb:
> habe schon mal von jemanden den Tipp bekommen, von den Tastköpfen
> die Erden abzumachen

Dann kannst du aber auch das Oszilloskop weglassen und gleich einen 
Knobelbecher nehmen.

Hugo Bosse schrieb:
> was bei vielen Kabeln ja mal passieren
> könnte, wenn man noch ein Anfänger ist, so wie ich.

Das darf eben nicht passieren. Pass gefälligst auf!

Hugo Bosse schrieb:
> Ist es
> deshalb irgendwie besser, ein Oszilloskop an einem Trenntrafo zu
> betreiben, damit dann kein Kontakt zur anderen Erde besteht?

Umgekehrt!
Das zu prüfende Gerät wird über einen Trenntrafo versorgt.
Teilweise ist das sogar Vorschrift.

von Teo D. (teoderix)


Lesenswert?


von Luca E. (derlucae98)


Lesenswert?

Hugo Bosse schrieb:
> Hi, könnt ihr mir ein Buch oder einen Link zu einer Seite empfehlen, wo
> man lernen kann, man mit einem Oszilloskop misst?

Das hat mir gut geholfen: 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Oszilloskop

Hugo Bosse schrieb:
> Ist es
> deshalb irgendwie besser, ein Oszilloskop an einem Trenntrafo zu
> betreiben, damit dann kein Kontakt zur anderen Erde besteht? Weil wenn
> ich ja z.B. an meinem Raspberry Pi etwas messe, dann kommt ja dort die
> Erde(GND, Minuspol) ja auch aus dem Netzteil und ist auch nicht direkt
> mit der Erde des Stromnetzes verbunden ist.

Wenn, dann nur dein Messobjekt am Trenntrafo betreiben. Niemals das 
Oszi.
Da bei der Messung allerdings kaum Strom fließt, brauchst du vor 
Masseschleifen, die dein Signal verfälschen könnten, keine Sorge haben.

Hugo Bosse schrieb:
> Leider hab ich noch nicht ganz verstanden, was der TE dort gefährliches
> macht, aber es hat ja auch irgendetwas mit den Erden zu tun und deshalb

Die Gefahr dabei ist, dass Du die Masseklemme auf die Phase klemmst und 
einen Kurzschluss über das Oszi erzeugst.

Hugo Bosse schrieb:
> aber
> das mit diesen Erden und eventuellen Fehlern, die man machen kann und
> das Gerät vlt. kaputt machen könnten, ist da wichtiger.

Hänge die Masseklemme vom Oszi einfach auf deine Schaltungsmasse, dann 
dürfte nichts passieren.

von Hugo Bosse (Gast)


Lesenswert?

Ich habe schon mal von jemanden den Tipp bekommen, von den Tastköpfen
die Erden abzumachen und nur bei einem Tastkopf die Erde dranzulassen

foo schrieb:
> Hugo Bosse schrieb:
>> habe schon mal von jemanden den Tipp bekommen, von den Tastköpfen
>> die Erden abzumachen
>
> Dann kannst du aber auch das Oszilloskop weglassen und gleich einen
> Knobelbecher nehmen.

Das mit dem Zitieren ist ja immer so eine Sache. Das ganze lautete 
eigentlich vom Sinn her:

Hugo Bosse schrieb:
> Ich habe schon mal von jemanden den Tipp bekommen, von den Tastköpfen
> die Erden abzumachen und nur bei einem Tastkopf die Erde dranzulassen,

warum hast Du nicht berücksichtigt, dass ich doch an einem der Tastköpfe 
die Erde dranlasse? So digitale Geräte sind doch auch alle über ihre 
Erden miteinander verbunden, ausser bei einigen AD-Wandlern, die hab ich 
mit DC/DC-Wandlern beschaltet, damit sie galvanisch vom Rest getrennt 
sind und den Kommunikationsbus hab ich mit Optokopplern gesichert. Das 
funktioniert auch einwandfrei.

von foo (Gast)


Lesenswert?

Hugo Bosse schrieb:
> warum hast Du nicht berücksichtigt, dass ich doch an einem der Tastköpfe
> die Erde dranlasse?

Weil das fast genau so schlecht ist, als wäre nur die Masseverbindung 
über den Schutzerde vorhanden.
Glichspannungen kannst du so messen, aber aber dafür ist ein Voltmeter 
geeigneter.
Impulsformen werden völlig verzerrt wiedergeben.
Probier es doch einfach aus!

von Hugo Bosse (Gast)


Lesenswert?

foo schrieb:
> Impulsformen werden völlig verzerrt wiedergeben.
> Probier es doch einfach aus!

Ja, ich werd es morgen mal ausprobieren, aber ich verstehe noch nicht so 
recht, warum Impulsfolgen dann verzerrt ausgegen werden? Wenn ich nun 
z.B. den UART an meinem Raspberry darstellen möchte, dann kommt ein 
Tastkopf an die RxD, der andere an die TxD-Leitung. Ich würde so die 
Erde vom Tastkopf von RxD mit der Masse an dem Raspberry Pi verbinden 
und dann messen. Ich sehe sogar etwas. Aber ich sehe das gleiche, wenn 
ich dann noch die Erde vom zweiten  Tastkopf auch noch an die andere 
Erde mit anschließe.

Hat das irgenwelche physikalischen Gründe oder so? Und alle Komponenten 
werden doch auch über das gleiche Netzteil gespeist, somit ist doch die 
Erde überall gleich.

von Luca E. (derlucae98)


Lesenswert?

Hugo Bosse schrieb:
> Und alle Komponenten
> werden doch auch über das gleiche Netzteil gespeist, somit ist doch die
> Erde überall gleich.

Probiere es halt aus. Du wirst jedoch, gerade bei höheren Frequenzen, 
merken, wie wichtig eine kurze Masseverbindung an beiden Tastköpfen ist.
http://de.wikipedia.org/wiki/%C3%9Cberschwingen

von Josef (Gast)


Lesenswert?

In

http://www.vogel-buchverlag.de/product_info.php/info/p55_Elektronik-3--Grundschaltungen.html

ist das erste Kapitel ueber Oszis.
(Leseprobe).

Ansonsten gibt es auf youtube viele Videos.
Zur Masseproblematik z.B.

https://www.youtube.com/watch?v=zodpCuxwn_o


Gruss

von WehOhWeh (Gast)


Lesenswert?

Hugo Bosse schrieb:
> foo schrieb:
>> Impulsformen werden völlig verzerrt wiedergeben.
>> Probier es doch einfach aus!
>
> Ja, ich werd es morgen mal ausprobieren, aber ich verstehe noch nicht so
> recht, warum Impulsfolgen dann verzerrt ausgegen werden? Wenn ich nun
> z.B. den UART an meinem Raspberry darstellen möchte, dann kommt ein
> Tastkopf an die RxD, der andere an die TxD-Leitung. Ich würde so die
> Erde vom Tastkopf von RxD mit der Masse an dem Raspberry Pi verbinden
> und dann messen. Ich sehe sogar etwas. Aber ich sehe das gleiche, wenn
> ich dann noch die Erde vom zweiten  Tastkopf auch noch an die andere
> Erde mit anschließe.
>
> Hat das irgenwelche physikalischen Gründe oder so? Und alle Komponenten
> werden doch auch über das gleiche Netzteil gespeist, somit ist doch die
> Erde überall gleich.

Der Grund ist, dass Strom immer in Kreisen fließt. Wenn du nur den 
Tastkopf anhängst, fließt der Strom der da rein fließt einen riesigen 
Kreis bis zur Erdklemme des nächsten Tastkopfes.

Das stört dann, wenn du "schnelle" Signal misst. Insbesondere bei 
schnellen Flanken bekommt man dann viel gerödel (Überschwinger, 
Unterschwinger etc), welches gar nicht wirklich da ist. Eben durch 
diesen HF-Kram wie Induktivität der langen Leitung, Reflexionen und 
Laufzeit. Das sieht man sogar schon bei einer 9,6kBd UART - an den 
Flanken.

Sogar diese Masseclipser können schon zu lang sein, in dem Fall kann es 
sinnvoll sein, die Klemme vorne abzuziehen und an die blanke Stelle 
Masse anzuschließen, man erhält dann sehr viel sauberere Messergebnisse. 
Man kann aus Widerstandsbeinen dazu Ösen biegen und einlöten. Oder 
fertige Ösen kaufen.

Ausprobieren. Am besten dazu eignet sich das Ausgangssignal eines 
Quarzoszillators, das hat schön steile Flanken, die ganzen Dreckeffekte 
sieht man da sofort.

Das Ganze ist aber nicht immer störend - wenn du nur das CS einer SPI 
überprüfen möchtest oder I2C-Daten mitlesen, kannst du das getrost 
ignorieren und nur die Masse erden ;-)

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

> Am besten dazu eignet sich das Ausgangssignal eines
> Quarzoszillators, das hat schön steile Flanken, die
> ganzen Dreckeffekte sieht man da sofort.

Noch besser: Der Schalt-Transistor eines Schaltregler (z.B. am Ausgang 
eines LM2574).

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Hugo Bosse schrieb:
> Ich habe schon mal von jemanden den Tipp bekommen, von den Tastköpfen
> die Erden abzumachen und nur bei einem Tastkopf die Erde dranzulassen
Ich gebe dir den Tipp: vergiss diesen Tipp.

Bei halbwegs anspruchsvollen Messungen ist es sogar so, dass das 
Massekabel zu lang ist. Dann muss man an jedem Tastkopf vorne eine 
kleine Massefeder anbringen, um nicht alle möglichen Einkopplungen zu 
messen. Z.B. sowas wie im 
Beitrag "Re: Flyback-Wandler Störungen auf Versorgung"

Wenn du mal ein Signal misst, das du dir nun wirklich nicht erklären 
kannst, dann miss einfach mal verschiedene Messepunkte der Schaltung. Du 
wirst Augen machen. Siehe z.B. den 
Beitrag "Re: Ripple im Schaltnetzteil - das leidige Thema"

von GB (Gast)


Lesenswert?


Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.