“Facultad de ingeniería electrónica y eléctrica”
Tema: Osciloscopio Tipo de informe: previo informe: previo Profesora: Soto Nieto ita !urso: electrotecnia "lumno: #uerrero !ueva $ngel %oel !ódigo: &'&()&&*
2015 Lima, cercado 7 de diciembre del 2015
“UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS”
CUESTIONARIO
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1.- Definir la corriente Continua y la corriente alterna. Ejemplos La corriente continua (CC en español, en ingls DC, !e +irect !urrent " se refiere al flujo continuo !e carga elctrica a tra#s !e un con!uctor entre !os puntos !e !istinto potencial, $ue no cam%ia !e senti!o con el tiempo. En la corriente continua las cargas elctricas circulan siempre en la misma !irecci&n. 'un$ue comnmente se i!entifica la corriente continua con una corriente constante, es continua to!a corriente $ue mantenga siempre la misma polari!a!, as) !isminuya su intensi!a! conforme se #a consumien!o la carga (por ejemplo cuan!o se !escarga una %ater)a elctrica".
EJEMPLOS Esta corriente esta corriente es la $ue pro!ucen y acumulan las
pilas, %ater)as, cel!as solares L a corriente alterna (a%re#ia!a C' en español y 'C en ingls, !e alternating current" a la corriente elctrica en la $ue la magnitu! y el senti!o #ar)an c)clicamente. La forma !e oscilaci&n !e la corriente alterna m*s comnmente utili+a!a es la oscilaci&n senoi!al con la $ue se consigue una transmisi&n m*s eficiente !e la energ)a, a tal punto $ue al a%lar !e corriente alterna se so%rentien!e $ue se refiere a la corriente alterna senoi!al. in em%argo, en ciertas aplicaciones se utili+an otras formas !e oscilaci&n peri&!icas, tales como la triangular o la cua!ra!a. EE/L Esta corriente alterna es la $ue se utili+a para la trasmisi&n y !istri%uci&n !e energ)a elctrica, pro!uci!a por alterna!ores.
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2.- E3plicar los conceptos !e ciclo,frecuencia, perio!o *ngulo !e fase, referantes a una señal alterna sinusoi!al. Ciclo 4n ciclo completo supone $ue el #oltaje comience en un #alor como el cero, alcance el m*3imo positi#o, #alga !e nue#o cero, alcance el #alor m*3imo negati#o y finalmente #uel#a a #aler cero. Frecuencia (f) Es la in#ersa !el per)o!o y correspon!e a la canti!a! !e ciclos por uni!a! !e tiempo !e una señal alterna. e mi!e en ert+.
Período (T) El per)o!o es la !uraci&n !e un ciclo completo !e una señal alterna. e mi!e en segun!os (con sus prefijos correspon!ientes".
Fase (Φ) La fase es un #alor $ue representa el *ngulo inicial !e la señal y se mi!e en ra!ianes o en gra!os. En el siguiente ejemplo #emos !os señales con !istinta fase (!esfasa!as entre s) 6 7 ra!ianes o 80 gra!os".
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9.- :;u es el #alor efica+, !e pico, y !e pico a pico !e una señal !e corriente (a #oltaje !e c.a.". E3pli$ue las relaciones entre estos par*metros.
Valor de pico(Vp): es el #alor !e cresta $ue alcan+a la corriente alterna, pue!e ser positi#o o negati#o, tam%in se le conoce como #alor ma3imo (
Valor de pico a pico(Vpp): es la !iferencia entre la cresta $ue alcan+a como m*3imo (#alor m*3imo"y la m)nima cresta. =am%in es el !o%le !el #alor pico V pp
=
2 ∙V p
Valor eficaz (Vef) El #alor efica+ !e una corriente alterna es una !e sus magnitu!es m*s importantes. Da!o $ue una señal alterna #ar)a en el tiempo, no entrega la misma energ)a $ue una corriente continua con el m ismo #alor $ue el m*3imo !e la alterna. El #alor efica+ es el e$ui#alente en la alterna al !e una corriente continua $ue pro!uce el mismo calor (es !ecir pro#ee la misma energ)a". i la señal alterna tiene forma senoi!al, el #alor efica+ se calcula como V ef
=
V p
√ 2
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>.- El sciloscopio. Descripci&n y usos. 4n osciloscopio es un instrumento !e #isuali+aci&n electr&nico para la representaci&n gr*fica !e señales elctricas $ue pue!en #ariar en el tiempo. Es muy usa!o en electr&nica !e señal, frecuentemente junto a un anali+a!or !e espectro. En un osciloscopio e3isten, %*sicamente, !os tipos !e controles $ue son utili+a!os como regula!ores $ue ajustan la señal !e entra!a y permiten, consecuentemente, me!ir en la pantalla y !e esta manera se pue!e #er la forma !e la señal me!i!a por el osciloscopio, esto !enomina!o en forma tcnica se pue!e !ecir $ue el osciloscopio sir#e para o%ser#ar la señal $ue $uiera me!ir. ara me!ir se lo pue!e comparar con el plano cartesiano. El primer control regula el eje ? (ori+ontal" y aprecia fracciones !e tiempo (segun!os, milisegun!os, microsegun!os, etc., segn la resoluci&n !el aparato". El segun!o regula el eje @ (#ertical" controlan!o la tensi&n !e entra!a (en
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“UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS” # USO BASICOS DEL OSCILOSCOPIO:
-
Determinar !irectamente el perio!o y el #oltaje !e una señal. Determinar in!irectamente la frecuencia !e una señal. Determinar $ue parte !e la señal es DC y cual 'C. Locali+ar a#erias en un circuito. /e!ir la fase entre !os señales. Determinar $ue parte !e la señal es rui!o y como #aria este en el tiempo.
Osciloscopios analógicos La tensi&n a me!ir se aplica a las placas !e !es#iaci&n #ertical oscilante !e un tu%o !e rayos cat&!icos (utili+an!o un amplifica!or con alta impe!ancia !e entra!a y ganancia ajusta%le" mientras $ue a las placas !e !es#iaci&n ori+ontal se aplica una tensi&n en !iente !e sierra (!enomina!a as) por$ue, !e forma repeti!a, crece sua#emente y luego cae !e forma %rusca". Esta tensi&n es pro!uci!a me!iante un circuito oscila!or apropia!o y su frecuencia pue!e ajustarse !entro !e un amplio rango !e #alores, lo $ue permite a!aptarse a la frecuencia !e la señal a me!ir. Esto es lo $ue se !enomina %ase !e tiempos.
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'" En el !e electrone era!o por el c*to!o y pantalla, interiormente
tu%o
!e
rayos
cat&!icos
el
rayo s gen
acelera!o por el *no!o llega a la recu%ierta !e una capa fluorescente $ue se el los
ilumina por impacto !e electrones. A" i se aplica una !iferencia !e potencial a cual$uiera !e las !os parejas !e placas !e !es#iaci&n, tiene lugar una !es#iaci&n !el a+ !e electrones !e%i!o al campo elctrico crea!o por la tensi&n aplica!a. De este mo!o, la tensi&n en !iente !e sierra, $ue se aplica a las placas !e !es#iaci&n ori+ontal, ace $ue el a+ se mue#a !e i+$uier!a a !ereca y !urante este tiempo, en ausencia !e señal en las placas !e !es#iaci&n #ertical, !i%uje una l)nea recta ori+ontal en la pantalla y luego #uel#a al punto !e parti!a para iniciar un nue#o %arri!o. Este retorno no es perci%i!o por el ojo umano !e%i!o a la #eloci!a! a $ue se reali+a y a $ue, !e forma a!icional, !urante el mismo se pro!uce un apaga!o (%orra!o" parcial o una !es#iaci&n !el rayo.
osciloscopios analógicos En la actuali!a! los osciloscopios anal&gicos est*n sien!o !espla+a!os en gran me!i!a por los osciloscopios !igitales, entre otras ra+ones por la facili!a! !e po!er transferir las me!i!as a una computa!ora personal o pantalla LCD. En el osciloscopio !igital la señal es pre#iamente !igitali+a!a por un con#ersor anal&gico !igital. 'l !epen!er la fia%ili!a! !e la #isuali+aci&n !e la cali!a! !e este componente, esta !e%e ser cui!a!a al m*3imo. Las caracter)sticas y proce!imientos señala!os para los osciloscopios anal&gicos son aplica%les a los !igitales. in em%argo, en estos se tienen posi%ili!a!es a!icionales, tales como el !isparo anticipa!o (pre-triggering" para la #isuali+aci&n !e e#entos !e corta !uraci&n, o la memori+aci&n !el oscilograma transfirien!o los !atos a un C. Esto permite comparar me!i!as reali+a!as en el mismo punto !e un circuito o elemento. E3isten asimismo e$uipos $ue com%inan etapas anal&gicas y !igitales.
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“UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS” $ La principal caracter)stica !e un osciloscopio !igital es la frecuencia !e muestreo, la misma !eterminara el anco !e %an!a m*3imo $ue pue!e me!ir el instrumento, #iene e3presa!a generalmente en /Bs (millones !e muestra por segun!o". La mayor)a !e los osciloscopios !igitales en la actuali!a! est*n %asa!os en control por ' (!el ingls iel! rogramma%le ate 'rray", el cual es el elemento controla!or !el con#ersor anal&gico a !igital !e alta #eloci!a! !el aparato y !em*s circuiter)a interna, como memoria, %uffers, entre otros. Estos osciloscopios aña!en prestaciones y facili!a!es al usuario imposi%les !e o%tener con circuiter)a anal&gica, como los siguientes - /e!i!a autom*tica !e #alores !e pico, m*3imos y m)nimos !e señal.
CONTRO!" #! O"C$O"COP$O
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5.-:;u es con!ensa!or una %o%ina sir#en
un :;u es :ara $u
condensador
,st- formado por un par de superficies conductoras. generalmente en forma de l-minas o placas. en situación de influencia total /esto es. 0ue todas las líneas de campo eléctrico 0ue parten de una van a parar a la otra1 separadas por un material dieléctrico o por el vacío2 as placas. sometidas a una diferencia de potencial . ad0uieren una determinada carga eléctrica. positiva en una de ellas y negativa en la otra. siendo nula la variación de carga total2 "un0ue desde el punto de vista físico un condensador no almacena carga ni corriente eléctrica. sino simplemente energía mec-nica latente3 al ser introducido en uncircuito se comporta en la pr-ctica como un elemento 4capa54 de almacenar la energía eléctrica 0ue reci6e durante el periodo de carga. la misma energía 0ue cede después durante el periodo de descarga2
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“UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS” 10 %o%ina La %o%ina o in!uctor por su forma (espiras !e alam%re arrolla!os" almacena energ)a en forma !e campo magntico El s)m%olo !e una %o%ina B in!uctor se muestra en el gr*fico anterior El in!uctor es !iferente !el con!ensa!or B capacitor , $ue almacena energ)a en forma !e campo elctrico =o!o ca%le por el $ue circula una corriente tiene a su alre!e!or un campo magntico, sien!o el senti!o !e flujo !el campo magntico, el $ue esta%lece la ley !e la mano !ereca (#er electromagnetismo". 'l estar el in!uctor eco !e espiras !e ca%le, el campo magntico circula por el centro !el in!uctor y cierra su camino por su parte e3terior. 4na caracter)stica interesante !e los inductores es $ue se oponen a los cam%ios %ruscos !e la corriente $ue circula por ellas. Esto significa $ue a la ora !e mo!ificar la corriente $ue circula por ellos (ejemplo ser conecta!a y !esconecta!a a una fuente !e alimentaci&n !e corriente continua", esta intentar* mantener su con!ici&n anterior.
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F.-Descri%a el mto!o para la me!ici&n !e #oltaje !e pico, !e pico a pico y efica+ en el osciloscopio. &edida de 'oltae eneralmente cuan!o a%lamos !e #oltaje $ueremos realmente e3presar la !iferencia !e potencial elctrico, e3presa!o en #oltios, entre !os puntos !e un circuito. ero normalmente uno !e los puntos esta conecta!o a masa (0 #oltios" y entonces simplificamos a%lan!o !el #oltaje en el punto ' ( cuan!o en reali!a! es la !iferencia !e potencial entre el punto ' y GD". Los #oltajes pue!en tam%in me!irse !e pico a pico (entre el #alor m*3imo y m)nimo !e la señal". Es muy importante $ue especifi$uemos al reali+ar una me!i!a $ue tipo !e #oltaje estamos mi!ien!o. El osciloscopio es un !ispositi#o para me!ir el #oltaje !e forma !irecta. tros me!i!as se pue!en reali+ar a partir !e esta por simple c*lculo (por ejemplo, la !e la intensi!a! & la potencia". Los c*lculos para señales C' pue!en ser complica!os, pero siempre el primer paso para me!ir otras magnitu!es es empe+ar por el #oltaje.
En la figura anterior se a señala!o el #alor !e pico < p , el #alor !e pico a pico < pp , normalmente el !o%le !e < p y el #alor efica+ < ef & < H/ (root-means$uare, es !ecir la rai+ !e la me!ia !e los #alores instant*neos ele#a!os al cua!ra!o" utili+a!a para calcular la potencia !e la señal C'. Heali+ar la me!i!a !e #oltajes con un osciloscopio es f*cil, simplemente se trata !e contar el nmero !e !i#isiones #erticales $ue ocupa la señal en la pantalla. 'justan!o la señal con el man!o !e posicionamiento ori+ontal po!emos utili+ar las su%!i#isiones !e la rejilla para reali+ar una me!i!a m*s precisa. (recor!ar $ue una su%!i#isi&n e$ui#ale generalmente a 1B5 !e lo $ue represente una !i#isi&n completa". Es importante $ue la señal ocupe el m*3imo espacio !e la pantalla para reali+ar me!i!as fia%les, para ello actuaremos so%re el conmuta!or !el amplifica!or #ertical.
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'lgunos osciloscopios poseen en la pantalla un cursor $ue permite tomar las me!i!as !e tensi&n sin contar el nmero !e !i#isiones $ue ocupa la señal. Aasicamente el cursor son !os lineas ori+ontales para la me!i!a !e #oltajes y !os lineas #erticales para la me!i!a !e tiempos $ue po!emos !espla+ar in!i#i!ualmente por la pantalla. La me!i!a se #isuali+a !e forma autom*tica en la pantalla !el osciloscopio.
&I&LIO'RA(IAS
ttpsBBes.IiJipe!ia.orgBIiJiBCorrienteKalterna ttpsBBes.IiJipe!ia.orgBIiJiBCorrienteKcontinua ttpBBIII.electronicafacil.netBtutorialesB4so-!el-osciloscopio.pp ttpsBBes.IiJipe!ia.orgBIiJiBsciloscopio ttpsBBes.IiJipe!ia.orgBIiJiBCon!ensa!orKelC9'8ctrico ttpBBunicrom.comB=utK%o%ina.asp ttpBBIII2.ulpgc.esBegeBalmacenB!oInloa!B>0B>0M19BpracticaKnumeroK1.p!f
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