Instrumentos

Profesor: Ing. Pedro P. Díaz Vilela

INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA Y MECATRÓNICA

OSCILOSCOPIO
MULTIMETRO




Osciloscopio

Un osciloscopio es un instrumento de medición electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señal, frecuentemente junto a un analizador de espectros.
Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en una pantalla, en la que normalmente el eje X (horizontal) representa tiempos y el eje Y (vertical) representa tensiones. La imagen así obtenida se denomina oscilograma.
Los osciloscopios, clasificados según su funcionamiento interno, pueden ser tanto analógicos como digitales, siendo en teoría el resultado mostrado idéntico en cualquiera de los dos casos.

Utilización
En un osciloscopio existen, básicamente, dos reguladores que ajustan la señal de entrada y permiten, consecuentemente, medirla en la pantalla y de esta manera se pueden ver la forma de la señal medida.
El primero regula el eje X (horizontal) y aprecia fracciones de tiempo (segundos, milisegundos, microsegundos, etc., según la resolución del aparato). El segundo regula el eje Y (vertical) controlando la tensión de entrada (en Voltios, milivoltios, microvoltios, etc., dependiendo de la resolución del aparato).
Estas regulaciones determinan el valor de la escala cuadricular que divide la pantalla, permitiendo saber cuánto representa cada cuadrado de esta para, en consecuencia, conocer el valor de la señal a medir, tanto en tensión como en frecuencia.

Osciloscopio analógico
La tensión a medir se aplica a las placas de desviación vertical de un tubo de rayos catódicos (utilizando un amplificador con alta impedancia de entrada y ganancia ajustable) mientras que a las placas de desviación horizontal se aplica una tensión en diente de sierra (denominada así porque, de forma repetida, crece suavemente y luego cae de forma brusca). Esta tensión es producida mediante un circuito oscilador apropiado y su frecuencia puede ajustarse dentro de un amplio rango de valores, lo que permite adaptarse a la frecuencia de la señal a medir. Esto es lo que se denomina base de tiempos.

Representación esquemática de un osciloscopio

Osciloscopio digital
En la actualidad los osciloscopios analógicos están siendo desplazados en gran medida por los osciloscopios digitales, entre otras razones por la facilidad de poder transferir las medidas a un ordenador personal.
En el osciloscopio digital la señal es previamente digitalizada por un conversor analógico digital. Al depender la fiabilidad de la visualización de la calidad de este componente, esta debe ser cuidada al máximo.
Las características y procedimientos señalados para los osciloscopios analógicos son aplicables a los digitales. Sin embargo, en estos se tienen posibilidades adicionales, tales como el disparo anticipado (pre-triggering) para la visualización de eventos de corta duración, o la memorización del oscilograma transfiriendo los datos a un PC. Esto permite comparar medidas realizadas en el mismo punto de un circuito o elemento. Existen asimismo equipos que combinan etapas analógicas y digitales.

Analizador de espectros
Es un instrumento electrónico que permite visualizar en una pantalla los componentes espectrales de las señales presentes en las entradas. En el eje de ordenadas suele presentarse en una escala logarítmica el nivel en dB del contenido espectral de la señal. En el eje de abscisas se representa la frecuencia, en una escala que es función de la separación temporal y el número de muestras capturadas.

Multímetro

Un multímetro, a veces también denominado polímetro, multitester o simplemente tester, es un instrumento electrónico de medida que combina varias funciones en una sola unidad (Amperímetro, Voltímetro, Ohmímetro, Capacímetro, etc.); así como el principio de funcionamiento para mostrar la información por su presentación (digital, analógico).

Multímetro Analógico
Instrumento cuyo funcionamiento se basa en una bobina móvil de imán permanente con un circuito compuesto por resistencias, condensadores, diodos, bobinas. Las mediciones que se obtienen con dicho instrumento no son muy exactas básicamente por los errores de observación, posición, y torque del indicador.

Técnicas de Medición
Coloque el instrumento en una posición estable y de acuerdo a sus características técnicas.
Calibrar en la función a utilizar teniendo en cuenta la diferencia que existe al medir tensión, corriente, resistencia, etc.
Calibrar en la escala superior a la medición estimada o teórica a realizar.

Multímetro Digital
Instrumento que tiene como base de su circuito de medición a un chip convertidor analógico - digital y utilizando principios de lógica digital (0 ó 1), son los que le dan como característica principal una gran precisión.

Funciones comunes

Existen distintos modelos que incorporan además de las tres funciones básicas citadas algunas de las siguientes:
Un comprobador de continuidad, que emite un sonido cuando el circuito bajo prueba no está interrumpido (También puede mostrar en la pantalla 00.0, dependiendo el tipo y modelo).
Presentación de resultados mediante dígitos en una pantalla, en lugar de lectura en una escala.
Amplificador para aumentar la sensibilidad, para medida de tensiones o corrientes muy pequeñas o resistencias de muy alto valor.
Medida de inductancias y capacidades.
Comprobador de diodos y transistores.
Escalas y zócalos para la medida de temperatura mediante termopares normalizados.