概要
1つまたはそれ以上の電位差を2次元のグラフとして表示する電気計測器。
詳細
オシロスコープは、電気信号を表示する測定器であり、電気工学や電子工学の分野で頻繁に使用されています。オシロスコープは、信号の振幅、周波数、位相、時間的な波形などを観測することができます。以下では、オシロスコープの原理、種類、使い方などについて詳しく解説します。
原理
オシロスコープは、電圧を時間の関数としてプロットすることによって、電気信号の波形を表示します。オシロスコープは、高い入力インピーダンスを持つアンプによって信号を増幅し、水平軸には時間を、垂直軸には電圧を対応させて表示します。オシロスコープは、時間的な変化を観測することができるため、信号の周波数や位相差などを正確に測定することができます。
種類
オシロスコープには、アナログ型とデジタル型の2種類があります。アナログ型は、アナログ信号を処理する回路を使用しているため、電圧の変化を滑らかに表示することができます。一方、デジタル型は、アナログ信号をデジタル信号に変換してから表示するため、波形の表示が滑らかではないものの、高速な信号の観測が可能です。
また、オシロスコープには、キャプチャメモリを搭載したストレージ型や、周波数応答が高いプラグインを装着することで高速な信号の観測が可能なデジタルフォトニックオシロスコープ（DPO）など、多様な種類が存在します。
使い方
オシロスコープは、信号の測定やデバッグに幅広く使用されています。使い方は以下の通りです。
- オシロスコープの入力チャンネルに信号を接続します。
- 水平軸と垂直軸のスケールを設定し、波形を表示します。
- チャンネルの増幅率を調整することで、信号の波形を正確に表示することができます。
- トリガー設定を行うことで、信号の波形を安定的に表示することができます。
キャプチャメモリを使用することで、長時間の信号を観測することができたり、オシロスコープの解像度や帯域幅に応じて、高精度な測定を行うことができます。
また波形の計測機能を使用して、波形のパラメーター（振幅、周期、Duty比など）を測定することができます。
そのほかには波形の解析機能を使用して、FFTなどの解析を行うことができます。
最近のオシロスコープには、USBポートやLANポートなどが装備されており、データの送受信が簡単に行えるようになっています。
応用
オシロスコープは、電気工学や電子工学だけでなく、音響工学、制御工学、医療分野などでも広く使用されています。例えば、音響分野では、スピーカーの振動や音声の波形を観測することができます。制御分野では、モーターの回転数や制御信号の波形を観測することができます。医療分野では、心電図や筋電図などの生体信号を観測することができます。
以上が、オシロスコープに関する長めの解説になります。オシロスコープは、信号の測定やデバッグに欠かせない測定器であり、正確な波形表示や高精度な測定が可能なため、幅広い分野で活躍しています。