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¿Qué es un Osciloscopio?

¿Qué es un Osciloscopio? 1

Es un instrumento con el cual podemos visualizar, el registro y la representación de señales eléctricas que varían en el tiempo, la imagen arrojada como resultado es denominada Oscilograma. Es uno de los instrumentos más versátiles, en cuanto a medición y monitoreo se refiere, y puede ser utilizado en múltiples ámbitos, que van desde lo electrónico, pasando por lo mecánico y hasta en la medicina.

En conjunto con un transductor correcto, el cual se encarga de convertir señales físicas en señales eléctricas, el osciloscopio es capaz expresar datos como, la presión, el ritmo cardíaco, niveles de vibraciones en un coche, potencia de sonido, medir fases entre señales, entre muchos otros.

Si deseas conocer cómo funciona, los tipos, y como poder hacer mediciones con él, te invito a que te quedes hasta el final de este artículo, donde te explicaremos lo que debes saber sobre estos increíbles instrumentos.

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Como usar un Osciloscopio

Para usar un osciloscopio debes seguir una serie de pasos y ajustar las escalas y los rangos de éste, para que pueda recibir y tomar datos sobre la señal que se está estudiando.

Lo primero que debes hacer es conectar una sonda o cable desde la fuente, o desde el aparato que emite la señal, hasta una de las entradas del Osciloscopio. Algunos cuentan con más de 2 terminales de entrada, selecciona uno y conéctalo. Luego enciende el Osciloscopio.

Luego debes escoger una escala adecuada para la señal que deseas medir. La escala es el tiempo que se encuentra representado por la línea horizontal en el osciloscopio. Por ejemplo, una señal de 1.000 Hz (1kHz), se repite 1.000 veces por segundo. Para poder apreciar un ciclo completo en el osciloscopio, necesitas escoger una escala en la que puedas observar por lo menos un milisegundo de información.

Luego hay que seleccionar el rango de forma tal que sea apropiado para la señal de entrada. El rango será el voltaje mínimo y máximo, que se podrá observar en el osciloscopio. Por ejemplo, si la señal varía entre +1 y -1 voltios, el rango deberá ser como mínimo de 1 voltio.

Lo siguiente que hacer es seleccionar el umbral del osciloscopio. La señal que se está estudiando debe ser superior a la del umbral, para poder percibir los datos, para una señal de 1 voltio, el umbral deberá ser de 1 a ½ voltios.

Una vez configuramos estos parámetros podemos observar las señales simples de voltaje, las cuales se muestran de la siguiente manera: el punto en el osciloscopio se moverá de arriba abajo, parecido a una onda sinusoidal. Los picos de altura máxima y mínima, representaran el rango de voltaje, y la frecuencia se representa en la cantidad de tiempo, para que la señal se repita.

Para qué sirve un osciloscopio

Son muchas las funciones que puede realizar un osciloscopio, a continuación una lista de las más relevantes. Con un osciloscopio podemos:

  • Observar que parte de la señal que se está estudiando, es ruido y como puede variar este en el tiempo.
  • Determinar de forma directa el voltaje y el periodo de una señal.
  • Medir la fase entre dos señales.
  • Determinar de forma indirecta la frecuencia de una señal.
  • Encontrar averías o fallas en un circuito.
  • Determinar que parte de la señal es AC y cual es DC. Recordemos que DC es corriente continua, y AC es corriente alterna.

Que es un Osciloscopio

Es un instrumento de medición que representa de forma grafica las señales eléctricas, que presentan variaciones en el tiempo. Básicamente permite observar lo que sucede en un punto determinado en un circuito eléctrico.

Los podemos encontrar de dos tipos, analógicos y digitales. También los hay básicos y avanzados. En todos los casos, el Osciloscopio es utilizado para obtener información gráfica sobre muchas actividades como: señales de televisión y radio, en la medicina para observar los datos vitales, en empresas del sector eléctrico, y todo lo que pueda arrojar una señal eléctrica.

  • Osciloscopios Analógicos: trabajan con variables continuas, por ejemplo un tocadiscos. Lo hacen de forma directa con señal aplicada, la cual una vez amplificada, desvía un haz de electrones en sentido vertical, y proporciona su valor.
  • Osciloscopios Digitales: estos funcionan con variables discretas, por ejemplo un Compact Disc. Previamente estos utilizan un convertidor analógico-digital, que permite almacenar la señal de entrada de forma digital, y posteriormente expresa esa información en la pantalla.

Como conectar un Osciloscopio a un circuito

El Osciloscopio tiene un par o más terminales de entrada. Para conectarlo a un circuito, debemos conectar el extremo de la sonda o cable que se acople a uno de los terminales de entrada, y el otro extremo que puede tener forma de punta fina, gancho o pinza, se elige la más conveniente, a la fuente de energía o emisor de la señal a estudiar.  

Una vez conectados ambos extremos de la sonda, enciende el osciloscopio y deberías observar en la pantalla una señal. Luego has uso de los controles del Osciloscopio hasta que obtengas una lectura clara y precisa de la señal.

Como medir con Osciloscopio

Las pantallas de los osciloscopios se dividen en 10 filas y 8 columnas. Las columnas representan la amplitud o el voltaje de la señal, y las filas indican la variación del tiempo de la señal.

Medir periodo y frecuencia

Cuando una señal se repite en el tiempo es porque posee una frecuencia la cual se denomina (F), y se mide en Hertz (Hz), que corresponde a la cantidad de veces que se repite la señal en un segundo, lo que quiere decir que 1Hz equivale a 1 ciclo por segundo. El periodo es el tiempo que le toma a la señal completar un ciclo.

Medir voltaje

Es la diferencia de la potencia eléctrica entre dos puntos dentro de un circuito. Generalmente uno de los puntos es la masa. Por ejemplo, se podría medir el voltaje de una señal pico a pico, según la diferencia entre el valor mínimo y máximo de esta. Amplitud significa la diferencia que existe entre valor máximo y la masa.

Medir Fase

Para explicar la Fase de forma sencilla, es necesario conocer lo que es una onda senoidal. La onda senoidal se extrae de la circulación de un punto, sobre una circunferencia de 360 grados. Un ciclo de la señal senoidal es el que abarca los 360 grados.

Cuando se ponen en comparación 2 señales senoidales que se encuentran en la misma frecuencia, se puede presentar el caso de que no estén en fase, que no coincidan en el tiempo que les toma pasar por puntos equivalentes de ambas señales. Si ese fuera el caso, las señales estarían desfasadas.

El tiempo de desfase se puede medir con una regla de 3, donde T seria el tiempo de retraso entre las señales.

Calibración y Manejo de un Osciloscopio

Una vez conectados ambos extremos de la sonda en sus respectivo lugares, debemos seleccionar la información que queremos obtener de la señal. Hecho esto calibramos la señal que se muestra en la pantalla, haciendo uso de los controles de Vertical, Horizontal, Disparo, Visualización y Conectores, a fin de tener información nítida y precisa de la señal que se está estudiando.