¿Qué se puede hacer con un osciloscopio?

En el taller de un ingeniero electrónico y electricista, si no es necesario, al menos la presencia de un osciloscopio es altamente deseable. Se utiliza junto con instrumentos de medición simples: un amperímetro, voltímetro, ohmímetro y, finalmente, un multímetro. En este artículo, aprenderá sobre el osciloscopio: qué es y por qué es necesario.

Osciloscopio: ¿qué es?

Todos los que trabajan con electricidad saben que el voltaje se mide con un voltímetro y la corriente con un amperímetro. Pero estos dispositivos muestran solo el valor actual que está en el momento de la medición. Incluso cuando se miden variables por valor y signo de valores, se obtiene un valor promedio sobre ciertos algoritmos o leyes.

Pero con la ayuda de un voltímetro, puede controlar cómo se mide el valor, sin embargo, con errores. Para los indicadores de marcado, se deben a las características de diseño, y también a las digitales, pero también se agregan la frecuencia de muestreo y otros problemas de software.

Pero, ¿cómo rastrear una señal que cambia rápidamente, en la que los valores cambian en milésimas y millonésimas de segundo?

Tales medidas son extremadamente importantes en muchas áreas:

• En todas las áreas de la electrónica;

• Al estudiar los parámetros de los equipos eléctricos;

• En el diagnóstico y puesta a punto de sistemas de automóviles y otros.

Para hacer esto, use osciloscopios y sondas de osciloscopio. Un osciloscopio es el mismo voltímetro, pero cuya pantalla no muestra el valor del voltaje de la señal, sino su forma y comportamiento. La forma de onda se muestra con referencia a una escala calibrada en voltios (verticalmente) y segundos (horizontalmente), para un estudio detallado de ellos.

En la imagen a continuación, verá ejemplos de imágenes en la pantalla del osciloscopio, la cantidad de microsegundos en un cuadrado horizontalmente está resaltada en rojo y cuántos voltios están resaltados verticalmente en verde. En otras palabras, el precio de división en la imagen es 1B / div y 10 μs / div.

Vale la pena señalar de inmediato que, principalmente, con la ayuda de osciloscopios, se estudia una señal que se repite periódicamente. Las señales arbitrarias se estudian aleatoriamente utilizando un osciloscopio con una función de registrador gráfico.

Esta función es proporcionada principalmente por osciloscopios digitales, pero no todos los osciloscopios digitales pueden grabar formas de onda en la memoria. La foto a continuación muestra un análogo con un tubo de rayos catódicos; no es adecuado para tales tareas.

Y esto es digital:

Para comprender cómo la señal, que se mide con un período de una fracción de segundo, se congela en la pantalla, puede dar un ejemplo simple: un estroboscopio. Si algún objeto en movimiento se ilumina periódicamente mediante destellos de luz a corto plazo, verá como resultado su posición específica, como en las fotografías.

Además, si ilumina un objeto que gira a cierta velocidad de esta manera, siempre que la frecuencia de los destellos coincida con la velocidad de su rotación, verá un objeto estacionario o una cierta parte del objeto giratorio hacia usted en el mismo lado en el momento del destello. Si la frecuencia de los flashes no coincide con la velocidad de rotación del objeto, verá una secuencia de sus secciones individuales en orden aleatorio.

También conocí una comparación en el ejemplo de un tren con un número infinito de autos idénticos:

Si el flash se dispara con una frecuencia que coincide con la frecuencia del cambio de automóviles frente a usted, entonces le parecerá que cada vez que vea el mismo automóvil estacionario frente a usted.

El osciloscopio funciona de la misma manera: muestra la misma sección de una señal periódica, como resultado, puede estudiar las características de su cambio.

En el marco de este artículo, no entraremos en los bloques que lo componen, modos de funcionamiento, sincronización, etc., veamos qué se puede hacer con un osciloscopio.

Osciloscopio en Electrónica

Lo primero que viene a la mente es la electrónica. No puede ver claramente si el transistor se ha abierto y con qué frecuencia lo hace. Además, al diseñar dispositivos modernos de alta velocidad, es importante saber no solo sobre el funcionamiento de los interruptores semiconductores, sino también sobre las formas de los frentes de aumento y caída de corriente y voltaje.

Gracias a esto, puede averiguar cómo se selecciona correctamente el modo de funcionamiento del transistor u otro componente y el funcionamiento correcto del dispositivo electrónico en su conjunto.

Por lo tanto, al diseñar productos electrónicos, debe usar un osciloscopio para configurar el producto terminado y seleccionar las clasificaciones finales de los componentes, lo que aumenta su confiabilidad.

Reparar osciloscopio

La reparación electrónica es el proceso de búsqueda de piezas defectuosas, que sin el conjunto de herramientas necesario se reduce a la sustitución de elementos y componentes a su vez para llevar el dispositivo a la capacidad de trabajo. En otras palabras, reparar con lanza.

A menudo puede verificar elementos individuales, como transistores, resistencias, inductores y condensadores con un multímetro o un probador de transistores universal. Con chips, esto es diferente.

Al reparar fuentes de alimentación, puede controlar visualmente el funcionamiento del controlador PWM, el corazón de los convertidores de pulso. No hay más formas de verificar de manera confiable su capacidad de servicio. Aunque esto se puede verificar por signos indirectos.

Y también:

Durante la reparación dispositivos con microcontroladores Puede verificar el funcionamiento del generador de reloj, la presencia de señales en todos los pines del microcontrolador.

Al diagnosticar amplificadores de sonido, puede ver dónde desaparece o se distorsiona la señal.

Reparación de automóviles

La mayoría de los fallos de funcionamiento de los automóviles modernos como "no arrancar", "fallas durante la aceleración", "conducir mal y atascarse" están relacionados con problemas en la parte eléctrica. Dado que todos los motores que están instalados actualmente son motores de inyección, si hablamos de gas o gasolina, y si el motor funciona con combustible diesel, entonces probablemente tenga inyectores controlados electrónicamente. Lo mismo ocurre con el sistema de encendido.

Para el funcionamiento de los sistemas de inyección de combustible e ignición, el cálculo de los momentos de funcionamiento de las boquillas y las chispas, es necesario conocer la posición del cigüeñal y los árboles de levas del motor. Por lo tanto, los automóviles están equipados con muchos sensores.

Para diagnosticar todos estos sistemas, utilizan protocolos de comunicación integrados, errores de lectura y probadores de motores, dispositivos que pueden comunicarse con el sistema de control del motor y actuar como un osciloscopio.

Por lo tanto, puede aprender sobre el funcionamiento de los sensores de posición, rastrear la correspondencia de la posición del árbol de levas y el cigüeñal (fase de sincronización).

Con la ayuda de sondas especiales, el sistema de encendido funciona correctamente y, por la forma de la onda, determina el mal funcionamiento de la bobina, las bujías, los cables de alto voltaje y la presencia de un pulso en la bobina en general.

El sistema de carga del automóvil se puede verificar con un osciloscopio. Por lo tanto, puede diagnosticar el mal funcionamiento del puente de diodos del generador sin quitarlo del automóvil.

Conclusión

El osciloscopio ayuda a ver la forma de onda y si existe. Esto es importante al desarrollar dispositivos y durante su reparación. Cabe señalar que puede prescindir de él, pero pasará mucho más tiempo en el diagnóstico del dispositivo y la reparación se convertirá en una adivinación en posos de café.

Ver también:Osciloscopios portátiles modernos: tipos, características, capacidades y características de uso