Descripción
El osciloscopio es un instrumento muy corriente en el laboratorio de Física, de Electricidad y Electrónica. Tiene forma cónica con un cuello tubular en el que va montado el cañón de electrones. Describiremos sus distintas partes:
El cátodo se calienta mediante un elemento calefactor en forma de hélice que está contenido en el cilindro.
A continuación, y muy próximo al cátodo viene la rejilla de control que tiene un orificio más pequeño que la superficie emisora. Una segunda rejilla de control acelera los electrones que han pasado a través de la primera rejilla.
El siguiente elemento dentro del tubo, es el denominado ánodo de enfoque. Que tiene forma cilíndrica con varios orificios. Finalmente, tenemos el ánodo acelerador:
En la siguiente imagen se aprecia un poco el uso y las distintas partes de un osciloscopio:
La ruleta en la que pone Volts/div se utiliza para ver bien las ondas según el tamaño de estas señales.
Esta sería la pantalla del osciloscopio:
Como se puede apreciar en la pantalla del osciloscopio está cuadriculada, la onda es la representación de la frecuencia de la tensión.
Aparte de eso hay un eje de coordenadas en los que la onda esta representada, el vertical lo llamaremos x por ejemplo y a el horizontal lo llamaremos y.
En el eje vertical cada cuadro de la pantalla representa el voltaje en voltios.
En el eje horizontal cada cuadro representa el tiempo en segundos. Para hacernos una mejor idea sería algo como esto:
Lo básico (importante)
La tensión se mide en voltios. Hay que hacer una aclaración primero y es que existe la corriente continua y la alterna.
La corriente continua no se puede medir ya que no esta variando su valor constantemente es decir es un valor continuo por decirlo de alguna manera.
La alterna si que se puede medir porque varía su valor constantemente.
La alterna si que se puede medir porque varía su valor constantemente.
Es decir en electrónica se utiliza la corriente alterna para hacer las mediciones que se desee.
La frecuencia de corriente alterna constituye un fenómeno físico que se repite cíclicamente un número determinado de veces en un segundo de tiempo y puede abarcar desde uno hasta millones de ciclo por segundo.
Un hercio representa un ciclo cada segundo, entendiendo ciclo como la repetición de un proceso.
1 ciclo/segundo = 1 hercio.
Por ejemplo a 220 V de la general habrá una frecuencia de 50 hercios y serán 50 ciclos. La frecuencia es igual a los ciclos divididos por los segundos. Es decir a 50 ciclos por segundo habrá 50 Hz de frecuencia. Esta sería la fórmula:
Si en el osciloscopio la ruleta está en 0,21/DIV; un ciclo o pantalla completa. 0,21.8 DIV = 1,61 s.
El tiempo es igual a los ciclos divididos por la frecuencia.
Si pongo time/DIV en 0,1 ms, un ciclo o pantalla completa son 0,8 ms.
f = 1 dividido entre 0,8 ms = 1,25 KHz.
Para saber el tiempo que queremos ver usamos la fórmula para calcular el tiempo. Porque f = 1.t;
es decir, que la frecuencia es un ciclo por segundo y por tanto ciclos en una frecuencia f tardan t segundos.
es decir, que la frecuencia es un ciclo por segundo y por tanto ciclos en una frecuencia f tardan t segundos.
Práctica teórica ¿Cuanto obtendremos de máxima y mínima frecuencia? Osciloscopio de 8 DIV
* De la ruleta de Time/Div cogemos de la zona de los milisegundos los valores .1 y 50.
Caso .1 ms - Un ciclo a pantalla completa poniendo la ruleta a .1 ms tendremos en la pantalla .8 o 0,8 ms.
Ahora para calcular la frecuencia dividimos 1 / 0.8 ms siendo 1 un ciclo y 0,8 el tiempo que tarda, asi que la frecuencia resultante es de 1,25 Khz, siendo KiloHerzios por estar dividiendo 1 / 10 elevado a menos 3 = 10 elevado a 3.
Caso 50 ms - Para este caso y para calcular la frecuencia haremos lo mismo que antes, es decir, el valor de la ruleta lo multiplicamos por los divisores que en este caso son 8 y nos da 400 ms.
Pasamos 400 ms a segundos dividiendo entre 1000 = 400 / 1000 = 0,4 segundos.
Ahora sacamos la frecuencia correspondiente a un ciclo = 1 / 0,4 s = 2.5 Hz
* De la ruleta de Time/Div cogemos de la zona de los milisegundos los valores .1 y 50.
Caso .1 ms - Un ciclo a pantalla completa poniendo la ruleta a .1 ms tendremos en la pantalla .8 o 0,8 ms.
Ahora para calcular la frecuencia dividimos 1 / 0.8 ms siendo 1 un ciclo y 0,8 el tiempo que tarda, asi que la frecuencia resultante es de 1,25 Khz, siendo KiloHerzios por estar dividiendo 1 / 10 elevado a menos 3 = 10 elevado a 3.
Caso 50 ms - Para este caso y para calcular la frecuencia haremos lo mismo que antes, es decir, el valor de la ruleta lo multiplicamos por los divisores que en este caso son 8 y nos da 400 ms.
Pasamos 400 ms a segundos dividiendo entre 1000 = 400 / 1000 = 0,4 segundos.
Ahora sacamos la frecuencia correspondiente a un ciclo = 1 / 0,4 s = 2.5 Hz
Si dividimos entre segundos, el resultado es Hercios, si dividimos entre milisegundos, el resultado es KiloHercios y si dividimos entre microsegundos, el resultado será MegaHercios.
Ejemplo de .2 segundos y ejempo de .1 microsegundo
En el caso de 0.2 segundos calcularemos la frecuencia y multiplicamos 0,2 segundos x 8 divisores = 1,6 segundos. Ahora dividimos 1 ciclo / 1,6 segundos = 0.625 Hercios
Y en el caso de .1 microsegundo haremos lo mismo, es decir, 0,1 microsegudo x 8 divisores = 0,8 microsegundos y si ponemos 1 ciclo / 0,8 microsegundos = 1,25 MHz
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