osciloscopio

Osciloscopio:

un osciloscopio es un instrumento de medición electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señal, frecuentemente junto a un analizador de espectro.
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. Suelen incluir otra entrada, llamada "eje Z" que controla la luminosidad del haz, permitiendo resaltar o apagar algunos segmentos de la traza.
Los osciloscopios, clasificados según su funcionamiento interno, pueden ser tanto analógicos como digitales, siendo el resultado mostrado idéntico en cualquiera de los dos casos, en teoría.


Utilización:

En un osciloscopio existen, básicamente, dos tipos de controles que son utilizados como reguladores que ajustan la señal de entrada y permiten, consecuentemente, medir en la pantalla y de esta manera se pueden ver la forma de la señal medida por el osciloscopio, esto denominado en forma técnica se puede decir que el osciloscopio sirve para observar la señal que quiera medir.
El primer control regula el eje X (horizontal) y aprecia fracciones de tiempo (segundos, milisegundos, microsegundos, etc., según la resolución del aparato). El segundo regula el eje Y (vertical) controlando la tensión de entrada (en Voltios, milivoltios, microvoltios, etc., dependiendo de la resolución del aparato).
Estas regulaciones determinan el valor de la escala cuadricular que divide la pantalla, permitiendo saber cuánto representa cada cuadrado de esta para, en consecuencia, conocer el valor de la señal a medir, tanto en tensión como en frecuencia.

Osciloscopio analógico :

La tensión a medir se aplica a las placas de desviación vertical de un tubo de rayos catódicos (utilizando un amplificador con alta impedancia de entrada y ganancia ajustable) mientras que a las placas de desviación horizontal se aplica una tensión en diente de sierra (denominada así porque, de forma repetida, crece suavemente y luego cae de forma brusca). Esta tensión es producida mediante un circuito oscilador apropiado y su frecuencia puede ajustarse dentro de un amplio rango de valores, lo que permite adaptarse a la frecuencia de la señal a medir. Esto es lo que se denomina base de tiempos.

En la Figura 1 se puede ver una representación esquemática de un osciloscopio con indicación de las etapas mínimas fundamentales. El funcionamiento es el siguiente:
En el tubo de rayos catódicos el rayo de electrones generado por el cátodo y acelerado por el ánodo 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.

Limitaciones del osciloscopio analógico:

El osciloscopio analógico tiene una serie de limitaciones propias de su funcionamiento:
Las señales deben ser periódicas. Para ver una traza estable, la señal debe ser periódica ya que es la periodicidad de dicha señal la que refresca la traza en la pantalla.
Las señales muy rápidas reducen el brillo. Cuando se observa parte del período de la señal, el brillo se reduce debido a que la tasa de refresco disminuye.
Las señales lentas no forman una traza. Las señales de frecuencias bajas producen un barrido muy lento que no permite a la retina integrar la traza. Esto se solventa con tubos de alta persistencia. También existían cámaras Polaroid especialmente adaptadas para fotografiar las pantallas de osciloscopios. Manteniendo la exposición durante un periodo se obtiene una foto de la traza. Sólo se pueden ver transitorios si éstos son repetitivos.

Osciloscopio digital:

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.
Estos osciloscopios añaden prestaciones y facilidades al usuario imposibles de obtener con circuitería analógica, como los siguientes:
Medida automática de valores de pico, máximos y mínimos de señal. Verdadero valor eficaz.
Medida de flancos de la señal y otros intervalos.
Captura de transitorios.
Cálculos avanzados, como la FFT para calcular el espectro de la señal.

MULTIMETRO

multimetro:

Un multímetro, a veces también denominado polímetro o tester, es un instrumento de medida que ofrece la posibilidad de medir distintas magnitudes en el mismo aparato. Las más comunes son las de voltímetro, amperímetro y ohmetro. Es utilizado frecuentemente por personal en toda la gama de electrónica y electricidad.

Funciones comunes:

Existen distintos modelos que incorporan además de las tres funciones básicas antes citadas algunas de las siguientes:
Un comprobador de resistencia, que emite un sonido cuando el circuito bajo prueba no está interrumpido o la resistencia no supera un cierto nivel. (También puede mostrar en la pantalla 00.0, dependiendo el tipo y modelo). Presentación de resultados mediante dígitos en una pantalla, en lugar de lectura en una escala. Amplificador para aumentar la sensibilidad, para la medida de tensiones o corrientes muy pequeñas o resistencias de muy alto valor. Medida de inductancias y capacitancias. Comprobador de diodos y transistores. Escalas y zócalos para la medida de temperatura mediante termopares normalizados.

Todo estudiante de electrónica, lo primero que debe de adquirir antes que otra, es un multímetro. Sin ser exagerado, es el instrumento más util en un taller, ya que es tan versátil. que te sirve para medir voltajes AC, DC, resistores, capacitores, transistores, amperajes, continuidad, etc.VOM (volt-ohm-miliamperímetro)/VTVM (voltímetro de tubo de vacío).El multímetro básico es un instrumento para el entrenamiento, este es el que nos permite nuestros primeros contactos con el interior de los circuitos electrónicos. No cabe duda que muy pocos explotan al máximo todo que nos ofrece este instrumento. Hay un sin número de utilidades que no aprovechamos.

Vamos a explicar muy rápidamente lo que es un instrumento de prueba con circuitos y alcances para medir la voltaje, corriente y resistencia. El diagráma básico que corresponde al voltímetro de este instrumento lo puedes ver en la figura de arriba a la izquierda.El medidor en sí, se calibra para que con el alcence máximo de voltaje aplicado en la entrada, la aguja se desvíe hasta el otro extremo de la carátula. Si el medidor, en este caso un mA. es de 0-1 milimamperio sin resistencia interna, 1 voltio aplicado a través de un resistor de 1K (1000 ohmios), ocasiona un recorrido completo de la aguja por la escala. Si a través de este mismo resistor aplicamos 0.5 amperios, la aguja recorrerá únicamente la mitad dela escala. Esta es la forma básica de como funciona este instrumento. A continuación puedes ver un ejemplo de un instrumento más completo. Este ya posee un selector de operación, con puedes medir varios niveles de voltajes de D.C como de C.A. para lo cual se utiliza el diodo en serie con un resistor limitador. La corriente promedio que sale de un diodo es .318 su valor máximo, esto significa que si se aplica 1 voltio al instrumento el promedio de corriente deberá ser 0.318 mA. en lugar de 1 mA. Los voltímetros más prácticos usan un doblador de voltaje para aumentar la sensibilidad a 0.636 el valor dado. Ahora podras entender porqué los voltímetros baratos no tienen una escala baja para corriente alterna.Ya hablamos del voltímetro que forma parte de un multímetro, hablemos ahora del ohmetro, el cual sirve para medir r la resistencia en ohmios, aquí ya entra en juego una fuente de corriente, una batería o pila. con el mismo instrumento de 0-1 mA. y una batería de 1 voltio el resistor de 1K (1000 ohmios), nos dá un flujo de corriente de 1 mA. Si en cambio el resistor es de 10K (10,000 ohmios), el instrumento indicará 0.1 mA., no olvidemos que aquí ya estamos usando la escala en ohmios. En todos los multímetros se cambia de ohmios, voltajes C.A/C.D, etc. con interruptores.No podemos dejar pasar la oportunidad de hablar del VTVM(Voltímetro de tubo al vacío), este instrumento en comparación con el multímetro, tiene una alta impedancia de entrada. En el instrumento que se describió anteriormente, al medidor es de 0-1 con un resistor de 1K(1000 ohmios), esa es la impedancia total de entrada, en otras palabras el medidor anterior tiene una impedancia de 1000 ohmios/voltio.Todas las escalas del voltímetro de tubo al vación son de alta impedancia de entrada, debido a esta característica, es casi imposible colocar una resistencia en serie con la entrada para conmutador de alcance. El tubo y el medidor marcan determinado voltaje, entre 1 y 2, por lo general. La regilla está conectada a un separador de voltaje, el cual divide los voltajes de entrada para convertirlos en 1 ó 2 voltios utilizables por la combinación de tubo y voltímetro. Por esto, la impedancia de entrada del VTVM es constante y casi siempre en función de la resistencia total de la red del separador de voltaje. en consecuencia, noy hay indicaciónde ohmios/voltios, únicamente un número de impedancia de entrada, regularmente en 10M(10 megohmios) más o menos.Cuando deseamos medir voltios de corriente alterna }, el VTVM se cnecta de forma transversal sobre un diodo rectificador , el cual marca el voltaje de salida. Significa esto que la lectura sería de 0.707 de toda la escala, de no ser por el uso de un capacitor de filtro en la salida del diodo, de tal manera que la lectura es de 1.414 de toda la escala. En algunas ocasiones se hace necesario otro tipo de red separadora para los voltios de corriente alterna a fin de obtener la apropiada lectura total. Otro de los procedimientos que se usa es el de elevar el valor de la resistencia en serie con el medidor a modo de bajar la marcación de las lecuras más altas. Cuando se usa el sistema de rectificador, comunmente se trabaja con menor impedancia de entrada en los alcances de corriente alterna. Los alcances menores son por lo regular de 1 megohmio o más.

Multímetros digitales:

(DMM)Aquí encontrará multímetros digitales para medir magnitudes eléctricas en diferentes ámbitos de la electrotécnica y de la electrónica. Todos los multímetros digitales poseen una pantalla muy amplia y clara y disponen de un cuadro de mando de muy sencillo manejo. Los multímetros digitales se usan sobre todo en la formación profesional, en la escuela, en la industria y en el taller. Se emplean también en la práctica profesional, puesto que son muy valorados por su alta precisión en la medición. Aquí encontrara multímetros para medición de alta, media y baja tensión. Ofrecemos modelos con selección de rango manual o automática, con o sin interfaz RS-232 para la transmisión de los datos a un PC. Los correspondientes cables de control de cada multímetro forman parte del envío, al igual que sus baterías. Los multímetros digitales pueden ir complementados por los certificados de calibración ISO, ya sea con la primera entrega o para la recalibración continua (p.e. anualmente). También puede integrarlos en su control interno de calidad. Si tiene alguna duda con respecto a algunos de los multímetros digitales que verá a continuación, puede llamarnos al número de teléfono +34 967 543 548 y nuestros ingenieros y técnicos le asesorarán sobre este tema y por supuesto sobre el resto de los productos.