Mediciones eléctricas con el osciloscopio

INTRODUCCIÓN

El osciloscopio de rayos catódicos es un instrumento de medición electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. El osciloscopio se utiliza a menudo para tomar medidas en circuitos eléctricos.

En esta sesión práctica se estudiará el comportamiento de ondas mediante impulsos eléctricos, para hallar la naturaleza de una fuente decorriente alterna y corriente continua.

Entre los objetivos de la práctica que se establecieron está el estudiar los principios de operación del osciloscopio como instrumento de medidas eléctricas, hacer uso de generadores de señales y la medición de amplitudes y diferencias de fase en señales eléctricas con el osciloscopio.

Los osciloscopios son de los instrumentos más versátiles queexisten y lo utilizan desde técnicos de reparación de televisores a médicos. Un osciloscopio puede medir un gran número de fenómenos, provisto del transductor adecuado (un elemento que convierte una magnitud física en señal eléctrica) será capaz de darnos el valor de una presión, ritmo cardiaco, potencia de sonido, nivel de vibraciones en un automóvil.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

1. El osciloscopioEs un dispositivo de visualización gráfica que muestra señales eléctricas variables en el tiempo, donde el eje vertical (Y) representa el voltaje y el horizontal (X) representa el tiempo. Con el osciloscopio se pueden determinar directamente el período y el voltaje de una señal, e indirectamente la frecuencia de la misma, también que parte de la señal es de corriente directa DC (Direct current porsus siglas en inglés) y cual es de corriente alterna AC (Altern current por sus siglas en inglés); también se pueden usar para localizar averías en un circuito, medir la fase entre dos señales y determinar que parte de la señal es ruido y como varía este en el tiempo.

2. Tipos de osciloscopio:

Los equipos electrónicos se dividen en dos: Analógicos y Digitales. Los primeros trabajan convariables continuas mientras que los segundos los hacen con variables discretas. Los osciloscopios analógicos trabajan directamente con la señal aplicada, ésta una vez amplificada desvía un haz de electrones en dirección vertical proporcionalmente a su valor; en contraste, los osciloscopios digitales, utilizan previamente un conversor analógico-digital (A/D) para almacenar digitalmente la señal de laentrada, reconstruyendo posteriormente la señal en la pantalla. (1)

3. Controles Básicos

En un osciloscopio de dos trazos o haces (figura 1). Los controles básicos son:          BRIGHT: Girando su cursos se ajusta la intensidad de la pantalla. FOCUS: Girándolo se ajusta el foco del trazo sobre la pantalla. GRAT: Ilumina una cuadrícula o grilla que facilita la visualización de laseñal. TRACE: Selecciona la señal a trazar en la pantalla. TRIGGER: Selecciona la fuente de disparo. TRIGGER LEVEL: Selecciona el punto de la onda utilizado para disparar. TIMEBASE: Selecciona la velocidad con la que el trazo se desplaza en la pantalla. NPUT LEVEL: Ajusta el nivel de la entrada. POS (Position): Establece la posición del trazo en la pantalla.

Figura 1. Osciloscopio

4. Entradas:La impedancia de las entradas de un osciloscopio es muy alta para evitar cargar el circuito bajo prueba. La mayoría de los osciloscopios disponen de un interruptor AC/DC en la entrada de cada canal. Cuando lo coloca en DC el trazo del canal se mueve arriba o abajo en una distancia proporcional al voltaje DC en la entrada. Si lo coloca en AC, los componentes DC son quitados de la señal permitiendover únicamente la componente AC de la misma. Esta función es muy útil cuando se desea medir el nivel de ripple (rizado) de una fuente de alimentación. La posición 'XY' del selector time-base desconecta el generador interno que desplaza el punto o barrido a través de la pantalla. Es ahora la entrada de señal B la encargada de hacer eso, mientras que la entrada A se encarga del desplazamiento...