Die Nachwuchsförderung an High Schools ist großartig. Und seltsam oszilloskopisch.

Wir haben ein elektronisches Gerät entwickelt, das die Pumpe in unseren Em2-Modellen steuert, mechanische Ventile ersetzt und zudem präzise Durchflussdaten in digitaler Form liefert.

Die kleinen Gleichstrompumpenmotoren lassen sich am besten über Pulsweitenmodulation (PWM– ein elektronischer Regler gibt sehr schnelle Ein- und Ausschaltvorgänge (~20 Hz bis 30 kHz) aus.

Ich habe mir auf eBay ein altes analoges Oszilloskop gekauft, um den Ausgang des Geräts zu analysieren. Es kam heute an und ich war begeistert, es anzuschließen.

Und erst als ich sah, wie diese cool bläulich-grüne Röhrenbildschirm zum Leben erwachte, wurde mir klar, wie sich meine Vergangenheit mit unserer aktuellen Mission überschneidet, und das ist eine coole Geschichte.

1975 gewann ich ein Stipendium für die Teilnahme an einem speziellen Sommerelektronik-Camp am Universität von Arkansas, Fayetteville. (Meine alleinerziehende Mutter ist 18 Stunden am Stück gefahren, um mich von Süd-Arkansas dorthin zu bringen und rechtzeitig zur Arbeit zurück zu sein. In einem Ford Pinto. Danke, Mom.)

Ich bin sehr praktisch veranlagt und visuell und habe es geliebt, den Umgang mit einem Oszilloskop zu lernen – trotz eines furchteinflößenden Waldes aus Knöpfen hat es für mich Sinn ergeben: Es wandelt Spannungen und Wellenformen in visuelle Dinge um. Man kann Frequenzen, die Amplitude von Wellen und ihre Form sehen. Regler steuern die X- und Y-Achsen; diese Dinge verwandeln die unsichtbaren Elektronenflüsse in elegant einfache Diagramme.

Und erst heute Nachmittag ist mir klar geworden, wie sich bei diesem kleinen Elektronik-Camp der Kreis schließt – 1975 brachte mir ein Outreach-Programm der University of Arkansas bei, wie man dieses Instrument benutzt. Nach 35 Jahren (ich habe seitdem kein Oszilloskop mehr angerührt) griff ich auf dieses Wissen zurück, um Open-Source-Tools zu entwickeln für (wir hoffen, mit Finanzierung durch die NSF) wunderbare Wissenschaftskommunikationsprogramme unter Verwendung unserer Modelle.

Fotos: PWM-Signal auf dem Tektronix 425 ($230 bei eBay!); Lily posiert mit ihrem neuen Spielzeug.

Das Oszilloskopfoto zeigt ein PWM-Signal, das etwas unsauber ist, da wir noch nicht die richtigen Tastköpfe dafür haben; die obere Linie liegt bei ca. 12 Volt, die mittlere, gezackte bei null Volt. Jede vertikale schwarze Linie entspricht 2 ms (die Frequenz beträgt also 125 Hz).