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Oscilloscopes

Le monde des oscilloscopes

Un oscilloscope en service

Qu'est-ce qu'un oscilloscope ?

Un oscilloscope est un appareil de mesure électronique de représentation graphique sur un écran LCD d'une ou de plusieurs tensions variables en fonction du temps.
Graphiquement, la tension est représentée par une courbe graphique dans un système de coordonnées à deux dimensions, l'axe des abscisses (X) et l'axe des ordonnées (Y). L'image obtenue est appelée oscillogramme.
Il existe des oscilloscopes analogiques et des oscilloscopes numériques. Cependant, les oscilloscopes analogiques sont tout doucement en train de disparaître du marché au profit des appareils numériques.
Outre le multimètre, l'oscilloscope fait partie du matériel indispensable de mesure et d'analyse de tout électricien.

La différence entre analogique et numérique

Chez les oscilloscopes analogiques, la tension mesurée traverse un amplificateur réglable et est « projeté » sur un écran à tube cathodique, ce qui signifie que le flux d'électrons lors de son entrée dans l'appareil est dévié verticalement. Le flux oscille de gauche à droite (pendant ce temps, l'image se forme) et retourne directement vers le point de sortie.

Les oscilloscopes analogiques ne jouent plus aujourd'hui qu'un rôle mineur. Les raisons sont d'ordre technique et pratique : possibilités réduites, taille de l'écran à tube cathodique trop importante et des oscilloscopes numériques toujours plus compétitifs.

Les seuls domaines d'application des oscilloscopes analogiques simples sont dans le domaine de l'apprentissage, dans un lycée technique ou dans un cercle privé.

Les oscilloscopes numériques sont utilisés de plus en plus fréquemment. Ils exécutent un traitement numérique et analogique et sont capables de stocker les données mesurées. Les données sauvegardées sont ensuite transférables vers une clé USB ou un ordinateur.
L'oscilloscope numérique possède toutes les caractéristiques de l'oscilloscope analogique mentionnées précédemment. Il dispose également d'une multitude de fonctions supplémentaires :

  • Pré-déclenchement: Cette option permet d'enregistrer et de visualiser le signal avant le déclenchement

  • Création d'une valeur moyenne sur la base de nombreuses périodes mesurées

  • Possibilité d'incorporer un logiciel analytique pour calculer par ex, le temps de montée, l'étendue des oscillations, l'amplitude, la fréquence etc.

  • Réglage automatique sur un signal inconnu

  • Calcul des sommes et différences entre les canaux etc.

  • Spectres de fréquence, histogrammes, statistiques

La tension d'entrée est digitalisée avec un convertisseur numérique analogique. Afin de gérer des signaux à haute fréquence, plusieurs convertisseurs numériques sont connectés en parallèle. La tension est déterminée par une résolution verticale (axe Y) et temporelle. Elle sera définie également par la largeur de bande analogique de l'oscilloscope et de la fréquence d'échantillonnage. Plus cette fréquence sera élevée, plus la résolution possible sera élevée.

Une autre donnée importante chez un oscilloscope est sa capacité mémorielle, autrement dit le nombre de valeurs mémorisables. Celle-ci se répartit sur le nombre de canaux utilisés pour la mesure de la tension.


 

Différences par rapport à l'oscilloscope analogique

  • L'affichage peut être plus grand et en couleur

  • Il permet d'enregistrer et de visualiser le signal avant le déclenchement

  • Il offre des fonctions complexes de déclenchement

  • Les fonctions "autoset" et "autorange" permettent une configuration automatique optimale par rapport au signal d'entrée

  • Il est équipé de fonctions de défilement et de zoom sur des graphiques sauvegardés

  • Il permet l'enregistrement de longues périodes d'activité (ex : la courbe de la tension d'une journée)

  • La mémoire de l'oscilloscope permet d'enregistrer soit des données pures, soit une représentation graphique, données qui sont ensuite disponibles quand vous en avez besoin

  • Il permet une automation simplifiée et une commande à distance grâce à des ports standardisés (interface sérielle, port USB, etc.)

  • Les données numériques ou graphiques peuvent être mémorisées, exportées et utilisées par d'autres applications

  • Il indique des valeurs numériques comme la valeur effective et la valeur maximale d'un processus de mesure

  • Il dispose de fonctions curseur pour une mesure précise des écarts sur l'oscillogramme

  • Il permet la formation de canaux de mesure dérivés, appelés « canaux mathématique ». Cela permet par ex. de créer et de modéliser le spectre d'un signal en temps réel grâce en utilisant le procédé de la transformation de Fourier

  • Les réglages paramétrés de l'oscilloscope peuvent être mémorisés et être réutilisés plus tard