日本大百科全書(ニッポニカ) 「オシロスコープ」の意味・わかりやすい解説
オシロスコープ
おしろすこーぷ
oscilloscope
電気信号の時間的変化を観測・記録する装置。従来はブラウン管を用いた陰極線オシロスコープが使われたが、現在はデジタルオシロスコープが広く用いられている。陰極線オシロスコープは、電子ビームを被測信号に比例する電界によって偏向させ、これを蛍光面に当てて波形を描かせ、時間とともに変化する信号を観測または記録する装置の一種。電子の慣性はきわめて小さく、数百メガヘルツの高周波信号まで観測することができるので、高速現象の観測、波形の分析、過渡現象の記録・観測など、電気計測のあらゆる分野に用いられた。
オシロスコープは、観測面上の波形を目で直接観測することのほか、写真撮影による記録なども行っている。
通常、繰り返し波形の観測には、水平方向へのこぎり波電圧（時間とともに直線的に増加する波形）を加え、観測面上の光点を左から右へ水平に一定速度で移動させ（掃引(そういん)という）、その間に被測信号に比例した電圧で光点を垂直方向へ移動させて波形を描かせる。掃引の周期を被測信号のそれと一致させるか、あるいは整数倍にとれば、前記の動作が繰り返し行われ、1周期またはその整数倍の周期の波形を、観測面上に静止させることができる。しかしこの方法では、一定周期をもたない不規則な波形の観測や、入力信号波形の部分的な拡大は困難である。これを可能にしたのがトリガ掃引方式である。
トリガ掃引方式は、のこぎり波電圧発生回路の前にゲート信号発生回路を設け、入力信号がきたときだけ同期用パルス（ゲート信号）を発生させ、これによってのこぎり波電圧発生回路を始動させる。つまり、あらかじめ設定したあるレベル以上の入力がなければ、掃引は行われず、光点は観測面上で左端に静止しているので、単発の現象や不規則な現象の観測も容易にできる。また遅延回路をゲート信号発生回路の前に設けたものは、波形の途中から掃引を開始することができるので、その部分を詳細に観測できる（遅延掃引という）。さらに、遅延回路を垂直軸増幅回路の前に設けることで、入力信号の立ち上がりの部分が観測面中央に移動し、しかもその部分を十分拡大して観測することができる。
［高尾利治］
デジタルオシロスコープ
観測する電気信号を、A／D変換器（アナログ・デジタル変換器）を通してデジタル信号に変換し、これを液晶画面やプラズマ画面上に波形として描かせて観測するオシロスコープ。デジタル技術の利用でテレビが薄型になったように、ブラウン管の不使用と電子技術の高度な発達によって、画期的に小型化され、また、扱いやすい計測器になった。
デジタル化した観測信号を、外部に出力したり、記憶素子（外部や内部メモリー）に記録し、後日、再描画させて利用したりすることが可能である。また、同時に発生する二つ以上の多現象観測信号を、オシロスコープの内部で四則演算した結果の波形で示したり、信号間の相関関係で示したりできる。観測する信号の周波数帯、チャネル数、使う電源等によって多機種に分かれている。
［高尾利治］
オシロスコープの使用例
現在もっとも多く用いられ、使用例の典型となるものをあげると、次のようになる。
(1)波形の観測 気圧変動、温度変化、変位等を適切な変換器（センサーという）で電気信号に変換し、その時間的変化のようすを波形として観測する。
(2)電圧の測定 内蔵の校正電圧発生装置の正確な電圧によって、観測面の単位目盛り当りの電圧値を正確に校正しておき、これと観測電圧の波形とを比較して電圧値を測定する。
(3)時間の測定 掃引速度は、横軸の単位長さ当りの時間で示されているので、観測波形上の2点間の時間は容易に測定できる。
(4)周波数の測定 観測波形の1周期の時間を測定すれば、その逆数として周波数が求められる。また、水平方向に、別の標準信号発生器からの正確な既知周波数の正弦波信号を加え、垂直方向に被測正弦波信号電圧を加えると、周波数比および位相差によって、リサジューの図形とよばれる特定の図形が得られ、これから周波数を求めることができる。
(5)距離の測定 電気パルスを送り出し、その反射波の戻る時間を観測すれば、伝搬速度から距離が測定できる。代表例として送電線路の故障点標定法がある。
［高尾利治］
