Ein USB-Oszilloskop ist ein elektronisches Messgerät, das auf einer USB-Schnittstelle basiert und die Funktionen eines herkömmlichen Oszilloskops mit moderner Computertechnologie kombiniert, wobei seine Kernkomponenten ein Signalaufnahmefront, eine USB-Schnittstelle und die dazugehörige Software umfassen. Das Frontend zur Signalaufnahme erfasst das gemessene Signal und konvertiert es in ein digitales Signal. Dieser Prozess wird in der Regel durch einen Analog-Numeric-Konverter (ADC) im Oszilloskop durchgeführt, der das analoge Signal über die Zeit diskret und in eine digitale Codierung umwandelt, damit der Computer es verarbeiten und analysieren kann. Das konvertierte digitale Signal wird über eine USB-Schnittstelle an einen angeschlossenen Computer oder ein anderes Gerät übertragen. Die Software auf dem Computer empfängt diese Daten und führt sie zur weiteren Verarbeitung und Anzeige durch. Die Software bietet in der Regel eine Vielzahl von Funktionen wie Wellenformanzeige, Parametermessung, Datenanalyse usw., mit denen der Benutzer das gemessene Signal intuitiv beobachten und analysieren kann.

Vorteile des USB Oszilloskops:

- Tragbarkeit: kompakt, leicht und einfach zu tragen. Im Vergleich zu herkömmlichen Desktop-Oszilloskopen erfordert es kein großes Gehäuse und eine komplexe Stromversorgung und kann einfach über eine USB-Schnittstelle an einen Computer oder ein mobiles Gerät angeschlossen werden. Dies ermöglicht es dem Benutzer, Signalmessungen jederzeit und überall durchzuführen, ob im Labor, vor Ort oder im Freien zu tragen und zu bedienen.

- Benutzerfreundlichkeit: Die Bedienung ist relativ einfach und der Benutzer benötigt keine umfassenden Fachwissen und komplexe Bedienungsfähigkeiten. Es ist in der Regel mit einer intuitiven Benutzeroberfläche ausgestattet, mit der Parametereinstellung, Wellenformanpassung und Datenspeicherung durch Software einfach durchgeführt werden können.

Skalierbarkeit: Sie können mit anderer Software und Hardware auf Ihrem Computer integriert und skaliert werden. Es kann beispielsweise mit Geräten wie Datenerfassungssystemen und Signalgeneratoren verwendet werden, um komplexere Test- und Messaufgaben zu ermöglichen. Darüber hinaus unterstützen einige Fernsteuerung und Netzwerkfreigabe, die es Benutzern erleichtern, an verschiedenen Orten zusammenzuarbeiten und Daten zu teilen.

Kalibrierungsmethoden für USB Oszilloskope:

1. Vertikale Verstärkungskalibrierung: Stellen Sie den Signalgeneratorausgang auf eine Sinuswelle mit bekannter Frequenz und Amplitude fest, verbinden Sie sich mit dem USB-Oszilloskopkanal, setzen Sie das Sondendämpfungsverhältnis auf 1 x, setzen Sie den vertikalen Gang in der Oszilloskopsoftware ein und beobachten Sie, ob der Wellenspitz 2div ist (entsprechend 1Vpp). Ist dies nicht der Fall, passen Sie die vertikale Verstärkung des Osziloskops an (einige Modelle müssen manuell in den Einstellungen kalibriert werden).

2. Kompensationskalibrierung der Sonde: Verbinden Sie die Sonde mit dem Oszilloskop, verbinden Sie die Oberseite der Sonde mit dem Kompensationsende der Sonde und passen Sie den Kompensationsknopf auf der Sonde an, damit die Wellenform so flach wie möglich ist (ohne Überschlag oder Klingeln). Dieser Schritt ist entscheidend, da eine falsche Sondenkompensation zu einer Abweichung der Messergebnisse führen kann.

Zeitbenchmark-Kalibrierung: Unterstützt die Kalibrierung von Zeitbenchmarks. Ein Signal mit bekannter Frequenz kann mit einem hochpräzisen Signalgenerator erzeugt werden, in das Oszilloskop eingegeben werden und die zeitliche Benchmarkeinstellung des Oszilloskops an die Frequenz und Periode des Signals angepasst werden, um die Genauigkeit der Zeitmessung zu gewährleisten.