Hallo Leute,
ich muss für eine Prüfung lernen und habe ein kleines verständnis
Problem zum Thema Oszilloskop.
Genau genommen geht es um den Tastkopf.
Grundsätzlich ist ein Tastkopf nichts anderes als eine Messleitung. Der
Tastkopf besitzt eine kleine Kroko-Klemme mit der man eine
Masseverbindung mit dem zu messenden Objekt herstellt. Dann hat der
Tastkopf die eigentliche Messspitze mit der man das zu messende Signal
abgreift.
Weiteres besitzen die Tastköpfe einen Spannungsteiler der zwei
Stellungen besitzt (1x & 10x). Bei der Schalterstellung „1x“ wird das
Messsignal am Oszilloskop 1 zu 1 dargestellt. Beim 10x wird nur ein
Zehntel des Messsignals am Oszilloskop dargestellt. Die 10x Stellung
wird verwendet um ein Signal zu messen, was den maximalen
Spannungsbereich des Oszilloskops überschreiten würde.
Bis hierher verstehe ich alles.
Nur was hat es mit der Eigenkapazität des Tastkopfes auf sich??
Warum beeinflusst diese Eigenkapazität des Tastkopfes das Oszi?
Angeblich soll die Eingangskapazität beim Tastkopf einstellbar sein, wo
kann man das einstellen? Der Tastkopf hat doch nur diesen
Spannungsteiler denn ich gerade beschreiben habe oder?
Ich bitte euch um Hilfe!
Bitte nur eine einfache klare Antwort.
Danke euch vielmals!!
MfG
Helpme91 schrieb:> Angeblich soll die Eingangskapazität beim Tastkopf einstellbar sein, wo> kann man das einstellen?
Hast Du so einen Tastkopf schon mal in der Hand gehalten und angesehen?
Helpme91 schrieb:> Nur was hat es mit der Eigenkapazität des Tastkopfes auf sich??> Warum beeinflusst diese Eigenkapazität des Tastkopfes das Oszi?
Die Tastkopfkapazität ist nicht für den Oszi, sondern für die Messstelle
interessant. In der Stellung 1:1 ist die aus der Kabelkapatität und der
Eingangskapazität des Oszis resultierende Kapazität für viele Messungen
zu groß. Die Teilung führt zu einer kleineren wirksamen
Eingangskapazität.
> Angeblich soll die Eingangskapazität beim Tastkopf einstellbar sein, wo> kann man das einstellen?
Am osziseitigen Ende, aber nur bei Tastköpfen mit Teilung. Die
Einstellbarkeit dient dazu, das Einschwingverhalten durch Abgleich zu
optimieren. Stichwort "frequenzkompensierter Spannungsteiler".
Das Kabel hat auch eine Kapazität. Meist zu groß für die zu messende
Schaltung.
Dein 1:10 Spannungsteiler im Tastkopf hat eigentlich 2 Spannungsteiler.
- Zum einen einen Ohmschen Widerstand, der zusammen mit dem Ohmschen
Widerstand im Oszilloskop einen Spannungsteiler ergibt.
- Zum anderen einen kleinen Kondensator, der zusammen mit der Kapazität
des Kabels einen Spannungsteiler für Wechselspannungen ergibt. Meist
einstellbar, damit man ihn optimal an die Kapazität des Kabels anpassen
kann.
1:1 hat der Tastkopf die Kapazität des Kabels.
1:10 nur die Kapazität des kleinen Kondensators.
Noch einer schrieb:> 1:10 nur die Kapazität des kleinen Kondensators.
Noch weniger, bei einer Reihenschaltung von Kondensatoren ist die
Gesamtkapazität immer kleiner als die kleinste Teilkapazität... ;)
Hallo,
wenn Du der englischen Sprache halbwegs mächtig bist, dann könnten die
folgenden Dokumente für Dich möglicherweise ganz interessant und für
dein Verständnis auch hilfreich sein.
ABCs of Probes von Tektronix
http://de.tek.com/dl/60W_6053_13_LR_Letter.pdf
und AN47 - High Speed Amplifier Techniques vom Jim Williams
http://www.linear.com/docs/4138
Mit besten Grüßen
Murmelchen
Danke für die Hilfe!
Das heißt, das der Kondensator der im Tastkopf eingebaut ist bei der
Stellung 10x zusammen mit der Kapazität des Kabel einfach eine
veringerung der gesamten Kapazität bewirkt.
Ich vermute mal, das die ansonst zu hohe Kapazität mein Messergebniss
verfälschen würde.
Hab ich das so Richtig verstanden.
MfG
Helpme91 schrieb:> Das heißt, das der Kondensator der im Tastkopf eingebaut ist bei der> Stellung 10x zusammen mit der Kapazität des Kabel einfach eine> veringerung der gesamten Kapazität bewirkt.>> Ich vermute mal, das die ansonst zu hohe Kapazität mein Messergebniss> verfälschen würde.
Ja, genau so ist es. Ohne den Teiler kämen >100pF durch das Kabel
zustande, für manche Messung untragbar. Und natürlich vergrößert sich
auch die Impedanz des Tastkopfes, statt 1M jetzt 10M.
Super Danke!
Eine frage noch:
Warum ist der Kondensator nur bei der Schalterstellung "10x" eingebaut
und nicht auch bei "1x". Die Leitungskapazität ist doch bei der
Schalterstellung "1x" auch noch vorhanden und verfälscht mir mein
Messergebniss ebenfalls. Auch wenn die Spannung klein ist.
Oder nicht?
MfG
Helpme91 schrieb:> Warum ist der Kondensator nur bei der Schalterstellung "10x" eingebaut> und nicht auch bei "1x".
Die Kabelkapazität ist in beiden Fällen vorhanden. Aber weil die
Spannung am Kondensator 10 mal kleiner ist, belastet er die Quelle 10x
weniger.
Helpme91 schrieb:> und verfälscht mir mein> Messergebniss ebenfalls. Auch wenn die Spannung klein ist.
Ja: der Fehler aufgrund der kapazitiven Belastung der Quelle ist 10x
kleiner, aber er ist nicht völlig verschwunden. Allerdings kann dieser
Faktor 10 den Unterschied machen zwischen "die Messung zeigt mir alles,
was ich sehen will" und "die Messung zeigt mir völligen Unsinn".
Helpme91 schrieb:> Wie weiß ich, welche Schalterstellung ich wann verwenden muss?
Je nach Meßaufgabe eine unterschiedliche. Sonst wäre der Schalter nicht
da. Aber für die meisten "Wald- und Wiesenaufgaben" ist 10x die richtige
Stellung.
Für die Meßaufgaben, wo "10x" nicht mehr die richtige Stellung ist,
solltest Du Dich ohnehin etwas mit Deinem Meßinstrument beschäftigt
haben. (Naja, das sollte man eigentlich, bevor man ein paar Hektoeuro in
die Hand nimmt und ein Oszilloskop kauft ....)
Helpme91 schrieb:> Wie weiß ich, welche Schalterstellung ich wann verwenden muss?
Wenn die Frage in einer Prüfung gestellt wird, kann man sich sicher
irgendwelche Kriterien aus den Fingern saugen.
Wenn es dir um reale Messungen geht: verwende immer 10x. Bei vielen
umschaltbaren Tastköpfen hat der 1x Bereich eine miserable Performance
(schlechter, als man von dem einfachen Bild eines kompensierten
Spannungsteiler erwarten würde).
Achim S. schrieb:> Wenn die Frage in einer Prüfung gestellt wird, kann man sich sicher> irgendwelche Kriterien aus den Fingern saugen.
Hättest du ein einfaches Beispiel für mich?
MfG und DANKE!
Mit :1 misst man bei sehr niedrigem Spannungspegel und bei eher
niederfrequenten Signalen, bei denen die kapazitive Belastung sich nicht
störend auswirkt.
Audiosignale sind ein Beispiel dafür.
Wenn immer möglich mit dem 10:1-Tastkopf bzw. in der 10:1-Stellung
messen. Grund: geringere Kapazität verringert den Messfehler, und der
Eingang des Oszilloskops ist etwas besser gegen mögliche Überspannungen
geschützt, die durch Fehlbedienung das Oszilloskop beschädigen können
(wurde bereits genannt).
Nur bei sehr kleinen Eingangssignalen und wenn die empfindlichste
Einstellung des Y-Verstärkers nicht mehr ausreicht kann man auf 1:1
schalten, sich dabei aber der höheren kapazitiven Belastung und
niedrigeren Impedanz bewusst sein und welchen Messfehler diese
verursachen kann.
Helpme91 schrieb:> Hättest du ein einfaches Beispiel für mich?
wurden ja in der Zwischenzeit schon von anderen gegeben :-)
Wenn dir der Vortragsstil nicht auf die Nerven geht und du in einer
Lernpause mal 30min Zeit hast: hier eine ausführlich Darstellung:
https://www.youtube.com/watch?v=OiAmER1OJh4
(Wenn du die halbe Stunde nicht investieren willst: ab 22:30min gibt es
ein "realistischeres" Schaltbild für umschaltbare Tastköpfe.)
Helpme91 schrieb:> Hättest du ein einfaches Beispiel für mich?
Klassiker: Quarz schwingt nicht mehr, wenn man mit dem 1x Tastkopf dran
geht.
Gruß
Jobst
