¿Te has encontrado ante un osciloscopio y no sabes por dónde empezar a interpretar sus mediciones y gráficos? No te preocupes, ¡has llegado al lugar adecuado! En este artículo te explicaremos paso a paso cómo leer un osciloscopio, de manera sencilla y práctica para que puedas utilizarlo con confianza en tus proyectos e investigaciones. ¡Comencemos!
Un osciloscopio es un equipo esencial para cualquiera que trabaje con electrónica. Le permite visualizar las formas de onda de las señales eléctricas, lo que facilita el diagnóstico y la resolución de problemas. En esta guía, responderemos algunas preguntas comunes sobre cómo leer un osciloscopio. ¡Le proporcionaremos algunos consejos útiles que lo ayudarán a aprovechar al máximo su alcance!
¿Qué es un osciloscopio?
Un osciloscopio es un instrumento electrónico de medida que permite visualizar señales eléctricas. Los osciloscopios se utilizan en una variedad de aplicaciones, como ingeniería, electrónica y física.
Uno de los tipos más comunes de osciloscopios es el osciloscopio de almacenamiento digital (DSO). Los DSO usan una memoria digital para almacenar datos de señales y permitir un fácil análisis en una computadora.
Pantalla>
La pantalla de un osciloscopio generalmente consta de una retícula, que es un conjunto de líneas horizontales y verticales que delimitan el área de la pantalla. El eje X (horizontal) y el eje Y (vertical) se utilizan para medir el voltaje con respecto al tiempo.
el eje x generalmente se divide en unidades de tiempo, como segundos, milisegundos o microsegundos. El eje Y se escala en voltios por división. Por ejemplo, si el eje Y se establece en «20 V/div», esto significa que cada cuadrado en la cuadrícula equivale a 20 voltios.
Eje Z se utiliza para medir la intensidad o el brillo de la señal. El eje Z también se conoce como el eje de «barrido», ya que controla la rapidez con la que se muestra la señal en la pantalla.
Ahora que hemos cubierto algunos conceptos básicos, ¡pasemos a cómo usar realmente un osciloscopio!
Una vez que se dispara el osciloscopio, la pantalla mostrará una serie de formas de onda. Estas formas de onda se pueden utilizar para solucionar problemas de circuitos eléctricos o para analizar el comportamiento de los dispositivos electrónicos.
Los osciloscopios se pueden usar para medir una variedad de señales eléctricas, incluidas señales de CA y CC, ondas cuadradas y pulsos. Los osciloscopios también son útiles para medir la frecuencia, el período y el ciclo de trabajo.
Para comprender cómo leer un osciloscopio, es importante comprender primero algunos conceptos básicos sobre la electricidad y las ondas. [1]
Señales Eléctricas
Una señal eléctrica es un voltaje variable en el tiempo que transporta información a través de cables u otros conductores. Los tres tipos más comunes de señales eléctricas son las señales de corriente continua (CC), corriente alterna (CA) y modulación de ancho de pulso (PWM).
Las señales de CC son constantes, lo que significa que el voltaje no cambia con el tiempo. Las señales de CA alternan voltajes positivos y negativos con respecto a un voltaje de referencia, típicamente cero voltios. La forma de onda de una señal de CA parece una onda sinusoidal. Las señales PWM son señales digitales que varían entre dos niveles lógicos, como 0 V y +12 V. El ciclo de trabajo de una señal PWM es el porcentaje de tiempo que la señal está alta (nivel lógico «encendido») en comparación con el período total de la señal
Ondas
una ola es una perturbación repetitiva que transfiere energía a través de la materia o el espacio. Hay dos tipos principales de ondas: ondas mecánicas y ondas electromagnéticas.
Las ondas mecánicas, como las ondas de sonido, requieren un medio para viajar (como el aire o el agua). Las ondas electromagnéticas, como las ondas de luz, no requieren un medio y pueden viajar a través del vacío.
Formas de onda y sus medidas
Los osciloscopios muestran formas de onda en una pantalla que representan el voltaje de una señal eléctrica a lo largo del tiempo. Todas las ondas tienen amplitud, longitud de onda, tiempo y frecuencia.
Amplitud
La medida más básica que puedes hacer con un osciloscopio es amplitud, o voltaje de pico a pico. La amplitud es un parámetro importante para medir porque representa la fuerza de una señal eléctrica. Una amplitud más alta indica una señal más fuerte, mientras que una amplitud más baja indica una señal más débil. Para medir la amplitud, simplemente encuentre la diferencia entre los puntos más alto y más bajo de la forma de onda en la pantalla.
Tiempo
Período es el tiempo que tarda en producirse un ciclo completo de una forma de onda. Para medir el período, simplemente busque el punto donde se repite la forma de onda en la pantalla y divídalo por el número de ciclos que han ocurrido.
El tiempo de subida es la cantidad de tiempo que tarda una señal en pasar de baja a alta (o viceversa). Para medir el tiempo de subida, encuentre los puntos en la pantalla donde la señal cambia de baja a alta (o viceversa) y divídalos por la cantidad de tiempo transcurrido.
También hay otros tipos de medidas de tiempo, pero estos son los más comunes.
Longitud de onda
La longitud de onda es la distancia entre dos puntos idénticos en la onda (como dos picos o dos valles). La longitud de onda se puede medir en unidades de longitud, como metros o pies.
Frecuencia
La frecuencia es otra medida importante que puede realizar con un osciloscopio. La frecuencia es una medida de la frecuencia con la que una forma de onda se repite a lo largo del tiempo. La unidad de frecuencia es el hercio (Hz), que representa un ciclo por segundo.
La>
Ciclo de trabajo
El ciclo de trabajo de una forma de onda es el porcentaje de tiempo que la onda es positiva o negativa. Un ciclo de trabajo se puede expresar como una relación o como un porcentaje.
El ciclo de trabajo de una onda cuadrada es del 50%. Esto significa que por cada segundo que pasa, la onda pasará la mitad de su tiempo en positivo y la otra mitad en negativo. Los ciclos de trabajo son importantes porque le dicen cuánta energía se transmite por una señal. Un ciclo de trabajo alto significa que se transmite más energía que un ciclo de trabajo bajo.
Tensión mínima y máxima
El voltaje mínimo y máximo (o oscilación) de una señal es la diferencia entre los puntos más alto y más bajo de la señal. El voltaje mínimo es el punto donde la forma de onda cambia de alta a baja, mientras que el voltaje máximo es el punto donde la forma de onda cambia de baja a alta.[2]
Conceptos básicos del osciloscopio
Ahora que comprende algunos conceptos básicos sobre señales y ondas eléctricas, echemos un vistazo a cómo leer un osciloscopio.
Las dos partes principales de un osciloscopio son los controles horizontales y los controles verticales. Los controles horizontales determinar la posición de la traza en la pantalla, así como la escala de tiempo. Los controles verticales determinar la amplitud de la traza en la pantalla.
Para medir una señal con un osciloscopio, debe conectar la sonda a la señal a través de un cable BNC. La punta de la sonda está conectada a un extremo de la señal, mientras que el clip de tierra está conectado a otro punto en el mismo extremo de la señal o a una conexión a tierra (como tierra física o tierra del chasis).
Una vez que haya conectado su sonda, puede encender su osciloscopio y ajustar los controles horizontales y verticales para colocar la traza en la pantalla. Para medir una señal, deberá configurar el osciloscopio en la escala de tiempo y la escala de voltaje correctas.
la escala de tiempo está determinada por el período de la señal que se mide. La escala de voltaje está determinada por la amplitud de la señal que se está midiendo.
Una vez que haya ajustado los controles horizontal y vertical, puede tomar medidas de su señal. Como ya cubrimos, las medidas más comunes son la amplitud, el período y el ciclo de trabajo. Para medir la amplitud de una señal, puede utilizar los cursores de su osciloscopio. Estos le permiten posicionar con precisión dos líneas en la pantalla y medir la distancia entre ellas. [1], [2]
Varias formas de onda
Hay muchos tipos diferentes de formas de onda que puede encontrar al usar un osciloscopio. Cada forma de onda tiene sus propias características que le pueden decir mucho sobre la señal que está midiendo. En esta sección, veremos algunas de las formas de onda más comunes y lo que pueden decirle.
Formas de onda de subida y bajada
La forma de onda más básica que encontrará es la forma de onda de subida y bajada. Esta forma de onda es simplemente un patrón repetitivo de un flanco ascendente seguido de un flanco descendente. El tiempo entre los flancos ascendente y descendente se conoce como período.
La forma de onda de subida y bajada se puede utilizar para medir muchas cosas diferentes, como la frecuencia, el ciclo de trabajo y la amplitud. La forma de la onda también puede brindarle información sobre la señal que está midiendo. Por ejemplo, una forma de onda de subida y bajada simétrica indica que la señal está equilibrada uniformemente entre valores positivos y negativos. Una forma de onda asimétrica indica que la señal está sesgada hacia valores positivos o negativos.
Para leer una forma de onda de subida y bajada, simplemente mire el tiempo entre los flancos de subida y bajada. El período es el tiempo que tarda la forma de onda en repetirse. La frecuencia es simplemente la inversa del período.
Formas de onda cambiadas momentáneamente
Una de las formas de onda más comunes que encontrará es la forma de onda de cambio momentáneo. Este tipo de forma de onda ocurre cuando hay un cambio repentino en la señal, generalmente causado por una influencia externa, como cuando se enciende o apaga un interruptor. Las formas de onda de cambio momentáneo pueden ser positivas o negativas, dependiendo de la dirección del cambio.
El ancho del pulso (el tiempo entre los flancos ascendente y descendente) puede decirle cuánto duró el cambio. La amplitud del pulso puede decirle cuánto.
Forma de onda de ruido aleatorio
Otro tipo de forma de onda que verá al usar un osciloscopio es una forma de onda de ruido aleatorio. Este tipo de forma de onda se caracteriza por su naturaleza caótica e impredecible. El ruido aleatorio puede ser causado por una variedad de factores, como interferencias eléctricas, ruido térmico o incluso rayos cósmicos. Si bien este tipo de forma de onda puede ser muy difícil de interpretar, aún puede proporcionar información valiosa sobre la señal que está midiendo.
Las formas de onda de ruido aleatorio pueden decirle mucho sobre la calidad de su señal. Si ve mucho ruido aleatorio en su señal, puede ser indicativo de un problema con su equipo o configuración de medición. Además, el ruido aleatorio también se puede utilizar para determinar el ancho de banda de su señal. Cuanto mayor sea el ancho de banda de su señal, más ruido aleatorio verá.
Al solucionar un problema con su equipo, puede ser útil observar el ruido aleatorio en su señal. Si ve mucho ruido aleatorio, puede ser indicativo de un problema con su equipo o configuración de medición. Además, el ruido aleatorio también se puede utilizar para determinar el ancho de banda de su señal. Cuanto mayor sea el ancho de banda de su señal, más ruido aleatorio verá. [3]
Preguntas más frecuentes
¿Cómo se lee un valor de osciloscopio?
Para leer un valor de osciloscopio, debe comprender los tres tipos principales de medidas: amplitud, tiempo y voltaje. Estas son las tres características clave que se representarán en cualquier lectura de osciloscopio.
Cuando realiza una medición con un osciloscopio, verá un trazo en la pantalla que representa el voltaje a lo largo del tiempo. El eje X representará el tiempo y el eje Y representará el voltaje.
¿Cómo se lee la forma de onda de un osciloscopio?
El primer paso es identificar las diferentes partes de la forma de onda. El eje vertical representa el voltaje, mientras que el eje horizontal representa el tiempo. La amplitud de la forma de onda está representada por la altura de los picos y el período está representado por la distancia entre picos sucesivos. La longitud de onda está representada por la distancia entre dos puntos cualesquiera de una onda con valores idénticos.
Una vez que haya identificado estas diferentes partes de la forma de onda, puede comenzar a interpretar lo que significan. En términos generales, las ondas de mayor amplitud serán más fuertes y las ondas de menor longitud de onda tendrán frecuencias más altas.
¿Qué te dice un osciloscopio?
Un osciloscopio puede decirle muchas cosas sobre una señal, incluida su amplitud, frecuencia y tiempo de subida. Al observar la forma de onda en la pantalla, también puede determinar si está distorsionada de alguna manera.
Los osciloscopios se usan comúnmente para depurar circuitos electrónicos y medir niveles de voltaje. También se utilizan en sistemas de comunicaciones para monitorear señales digitales en busca de errores.
Video útil: Cómo leer un osciloscopio: GCSE y física de nivel A
Conclusión
Los osciloscopios son una pieza vital del equipo para cualquiera que trabaje con electrónica. Al comprender los conceptos básicos de cómo funcionan y lo que pueden medir, puede desbloquear todo su potencial. Con un poco de práctica, leer un osciloscopio se convertirá en una segunda naturaleza. En este artículo hemos cubierto los diferentes ejes, cómo leer el voltaje, el tiempo y la frecuencia, así como algunos otros consejos útiles. Esperamos que esta guía le haya resultado útil para iniciarse en el uso de osciloscopios. Y como siempre, si tiene alguna pregunta o comentario, no dude en comunicarse con nosotros en. Estamos felices de ayudar. ¡Feliz medición!
Referencias:
- https://www.tek.com/en/documents/primer/oscilloscope-basics
- https://learn.sparkfun.com/tutorials/how-to-use-an-oscilloscope/all
- https://www.fluke.com/en-us/learn/blog/oscilloscopes/how-to-read-a-waveform-on-an-oscilloscope
