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Osciloscopio

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Circuitos Electricos (0013468529)

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Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño

Año académico: 2023/2024

Subido por:

Edgar Rodriguez

Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño

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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO

‘’SANTIAGO MARIÑO’’

EXTENSION MATURIN

OSCILOSCOPIO

Autor: Edgar Rodríguez C: Ingeniería Eléctrica

Maturín 27/06/23 Página

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OSCILOSCOPIO

¿Qué es y principio de funcionamiento?

Un osciloscopio es un instrumento de medición para la electrónica. Representa una gráfica de amplitud en el eje vertical y tiempo en el eje horizontal. Es muy usado por estudiantes, diseñadores, ingenieros en el campo de la electrónica. Frecuentemente se complementa con un multímetro, una fuente de alimentacón y un generador de funciones o arbitrario.

El osciloscopio presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en una pantalla, en la que normalmente el eje X (horizontal) representa tiempos y el eje Y (vertical) representa tensiones. La imagen así obtenida se denomina oscilograma.

Es decir, es un instrumento de medición necesario para complementar el multímetro ya que nos refleja las medidas en forma de onda y su comportamiento a lo largo del tiempo, por ejemplo el voltaje a lo largo del tiempo, el voltaje seria el eje Y (vertical) y X seria el tiempo (horizontal). Es muy importante porque nos da de manera grafica el comportamiento del voltaje en este caso, a lo largo del tiempo, ya que nosotros los humanos no tenemos la capacidad de ver dicho comportamiento del voltaje, corriente, etc.

Osciloscopio analógico

La tension a medir se aplica a las placas de desviación vertical de un tubo de rayos catodicos (utilizando un amplificador con alta impedancia de entrada y Página

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En el tubo de rayos catódicos el rayo de electrones generado por el catodo y acelerado por el anodo llega a la pantalla, recubierta interiormente de una capa fluorescente que se ilumina por el impacto de los electrones.

Si se aplica una diferencia de potencial a cualquiera de las dos parejas de placas de desviación, tiene lugar una desviación del haz de electrones debido al campo eléctrico creado por la tensión aplicada. De este modo, la tensión en diente de sierra, que se aplica a las placas de desviación horizontal, hace que el haz se mueva de izquierda a derecha y durante este tiempo, en ausencia de señal en las placas de desviación vertical, dibuje una línea recta horizontal en la pantalla y luego vuelva al punto de partida para iniciar un nuevo barrido. Este retorno no es percibido por el ojo humano debido a la velocidad a que se realiza y a que, de forma adicional, durante el mismo se produce un apagado (borrado) parcial o una desviación del rayo.

Si en estas condiciones se aplica a las placas de desviación vertical la señal a medir (a través del amplificador de ganancia ajustable) el haz, además de moverse de izquierda a derecha, se moverá hacia arriba o hacia abajo, dependiendo de la polaridad de la señal, y con mayor o menor amplitud dependiendo de la tensión aplicada.

Al estar los ejes de coordenadas divididos mediante marcas, es posible establecer una relación entre estas divisiones y el período del diente de sierra en lo que se refiere al eje X y al voltaje en lo referido al Y. Con ello a cada división horizontal corresponderá un tiempo concreto, del mismo modo que a cada división vertical corresponderá una tensión concreta. De esta forma en caso de señales periódicas se puede determinar tanto su período como su amplitud.

El margen de escalas típico, que varía de microvoltios a unos pocos voltios y de microsegundos a varios segundos, hace que este instrumento sea muy versátil para el estudio de una gran variedad de señales.

Osciloscopio digital Página

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En la actualidad los osciloscopios analógicos están siendo desplazados en gran medida por los osciloscopios digitales, entre otras razones por la facilidad de poder transferir las medidas a una computadora personal o pantalla LCD.

En el osciloscopio digital la señal es previamente digitalizada por un conversor analógico digital. Al depender la fiabilidad de la visualización de la calidad de este componente, esta debe ser cuidada al máximo.

Las características y procedimientos señalados para los osciloscopios analógicos son aplicables a los digitales. Sin embargo, en estos se tienen posibilidades adicionales, tales como el disparo anticipado (pre-triggering) para la visualización de eventos de corta duración, o la memorización del oscilograma transfiriendo los datos a un PC. Esto permite comparar medidas realizadas en el mismo punto de un circuito o elemento. Existen asimismo equipos que combinan etapas analógicas y digitales.

Calibración del Osciloscopio

 Primero se tiene que que encender, para evitar daños al equipo se muestra un pequeño algoritmo de como hacerlo y para tener su correcto funcionamiento:  Si se tiene ala mano, lee el manual del equipo que estas apunto de utilizar debido a que no todos son iguales  Ajustar los controles de posicion vertical y horizontal a sus posiciones medias aproximadas ( si es analógico)  Asegurarse que el interruptor de potencia esté apagado y el control de ajuste de intensidade en el nivel mas bajo  Asegurarse que el int de modo de disparo este en AUTO Página

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utilizando, aquí esta puede ser ajustada, moviendo Tiempo/División, nos permite mover la señal en el eje de la X.

Ahora variando la perilla de ajuste de voltaje fino, esta nos permite ver la señal en el eje de Y, y con ella posicionarla en la referencia que necesitamos o queremos ponerla, esto nos facilitara la toma de mediciones que queremos obtener.
Ajustando la perilla de Time/División, esta nos permite mover la señal cuadrada en el eje de las X, con la intención de obtener un periodo completo en la pantalla con la finalidad de obtener el tiempo.

Como medir con un osciloscopio

Medida de Voltaje

El osciloscopio es un dispositivo para medir el voltaje de forma directa. Otras medidas se pueden realizar a partir de esta por simple cálculo (por ejemplo, la de la intensidad ó la potencia). Los cálculos para señales CA pueden ser complicados, pero siempre el primer paso para medir otras magnitudes es empezar por el voltaje.

Realizar la medida de voltajes con un osciloscopio es fácil, simplemente se trata de contar el número de divisiones verticales que ocupa la señal en la pantalla. Ajustando la señal con el mando de posicionamiento horizontal podemos utilizar las subdivisiones de la rejilla para realizar una medida más precisa. (recordar que una subdivisión equivale generalmente a 1/5 de lo que represente una división completa). Página

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Algunos osciloscopios poseen en la pantalla un cursor que permite tomar las medidas de tensión sin contar el número de divisiones que ocupa la señal. Basicamente el cursor son dos lineas horizontales para la medida de voltajes y dos lineas verticales para la medida de tiempos que podemos desplazar individualmente por la pantalla. La medida se visualiza de forma automática en la pantalla del osciloscopio.

Medida de tiempo y frecuencia

Para realizar medidas de tiempo se utiliza la escala horizontal del osciloscopio. Esto incluye la medida de periodos, anchura de impulsos y tiempo de subida y bajada de impulsos. La frecuencia es una medida indirecta y se realiza calculando la inversa del periodo. Al igual que ocurría con los voltajes, la medida de tiempos será más precisa si el tiempo a objeto de medida ocupa la mayor parte de la pantalla.

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