Segundo Laboratorio Fisica III

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  Osciloscopio como un instrumento de medida
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  UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA ELÈCTRICA Y ELECTRONICA SEGUNDO INFORME DE LABORATORIO: “ OSCILOSCOPIO COMO INSTRUMENTO DE MEDIDA ”   CURSO:  Física III SECCIÓN:  M 2015  OSCILOSCOPIO COMO INSTRUMENTO DE MEDIDA I. OBJETIVOS:   Lograr que los lectores puedan comprender el uso del osciloscopio. Así mismo como calibrarlo y utilizarlo para medir: voltaje, amplitud, periodo y frecuencia de diferentes funciones de voltaje periódicas en el tiempo.     Reconocer que parte de la señal es DC y AC.     Utilizar el osciloscopio como graficados XY.  II. EQUIPO:   Un osciloscopio de 25 MHz.   Dos pilas de 1.5 voltios cada una.   Una fuente de voltaje constante con varias salidas.   Un transformador de voltaje alterno 220/6V, 60 Hz.   Un generador de funciones.   Cables de conexión.   Un multímetro digital.  III. FUNDAMENTO TEÓRICO: OSCILOSCOPIO: Un osciloscopio es un instrumento de medición electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. 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. Un osciloscopio puede medir un gran número de fenómenos, provisto del transductor adecuado (un elemento que convierte una magnitud física en señal eléctrica) será capaz de darnos el valor de una presión, ritmo cardiaco, potencia de sonido, nivel de vibraciones en un coche, etc. CORRIENTE ALTERNA:  Una corriente alterna es aquella que cambia constantemente de valor e invierte su dirección a intervalos regulares. Un parámetro importante de la corriente alterna es el periodo, que se simboliza con la letra T y la frecuencia que se mide usualmente en ciclos por segundo o Hertzios (Hz). TIPOS DE OSCILOSCOPIOS:  Los equipos electrónicos se dividen en dos tipos: Analógicos y Digitales. Los primeros trabajan con variables continuas mientras que los segundos lo hacen con variables discretas. Ambos tipos tienen sus ventajas e inconvenientes. Los analógicos son preferibles cuando es prioritario visualizar variaciones rápidas de la señal de entrada en tiempo real. Los osciloscopios digitales se utilizan cuando se desea visualizar y estudiar  eventos no repetitivos (picos de tensión que se producen aleatoriamente). Osciloscopios analógicos:  La tensión a medir se aplica a las placas de desviación vertical oscilante 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.  Osciloscopios digitales:  Los osciloscopios digitales al igual que los osciloscopios análogos, son instrumentos que permiten visualizar y medir una señal eléctrica, con la diferencia que utilizan la digitalización de la señal de entrada. La digitalización consiste en asignar un código binario a muestras que se toman de la señal de entrada análoga. Estos códigos se ordenan y almacenan secuencialmente de modo que pueda reproducir la señal de entrada en cualquier momento. Para realizar la digitalización se necesita un circuito que obtenga las muestras y un conversor análogo-digital (ADC); para su almacenamiento es necesario una memoria. Después que los datos están almacenados, se pueden hacer diferentes tipos de cálculos realizados por el mismo osciloscopio o asistido por computador. TIPOS DE ONDAS: Ondas senoidales: Son las ondas fundamentales y eso por varias razones: Poseen unas propiedades matemáticas muy interesantes (por ejemplo con combinaciones de señales senoidales de diferente amplitud y frecuencia se puede reconstruir cualquier forma de onda), la señal que se obtiene de las tomas de corriente de cualquier casa tienen esta forma, las señales de test producidas por los circuitos osciladores de un generador de señal son también senoidales, la mayoría de las fuentes de potencia en AC (corriente alterna) producen señales senoidales. La señal senoidal amortiguada es un caso especial de este tipo de ondas y se producen en fenómenos de oscilación, pero que no se mantienen en el tiempo. Ondas cuadradas y rectangulares:  Las ondas cuadradas son básicamente ondas que pasan de un estado a otro de tensión, a intervalos regulares, en un tiempo muy reducido. Son utilizadas usualmente para probar amplificadores (esto es debido a que este tipo de señales contienen en si mismas todas las frecuencias). La televisión, la radio y los ordenadores utilizan mucho este tipo de señales,
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