O que você precisa saber sobre osciloscópios digitais

O que é Osciloscópio Digital?
A osciloscópio digital tem a capacidade de analisar dados digitais mantidos em sua memória e realizar medições automáticas dependendo dos parâmetros especificados pelo usuário, incluindo desvio de tensão, frequência e tempos de subida. Da mesma forma, ele tem uma variedade de maneiras de apresentar os dados que foram registrados. Essa característica é explicada pela existência de mais dados coletados do que os exibidos na tela.

Além disso, tem a capacidade de adaptação para fornecer uma ampla gama de opções de armazenamento, processamento e exibição, como gráficos, capturas de tela que estão entre um quarto e meio e programas de processamento de várias etapas. O uso de um osciloscópio digital é apropriado para exibir formas de onda de sinal complicadas que exigem medições e cálculos em componentes de forma de onda específicos para produzir exibições numéricas e de saída de forma de onda que refletem atributos de forma de onda específicos.

Componentes de um osciloscópio digital
A osciloscópio digital consiste em seis partes. São amplificadores com entradas analógicas verticais, memória de forma de onda digital e conversor analógico-digital, base de tempo com acionamento de clock e trigger, circuitos de visualização e reestruturação de formas de onda, display LCD ou LED e fonte de alimentação.

Quais funções os botões de um osciloscópio fornecem?
A função de abrir e fechar é fornecida pelo botão POWER (On / Off). O brilho da linha na tela pode ser alterado usando intensivo. O foco garante uma linha suficientemente estreita na tela. Os botões para Posição Vertical-Horizontal permitem ajustar as posições horizontal e vertical das linhas de varredura.

Com a ajuda do botão Volt, você pode alterar a sensibilidade de entrada de 5 mV/cm para 20 V/cm. É possível escolher um tempo entre 0.5 m*s/cm e 0.2 s/cm usando o botão Time / div. Hold off regula o intervalo entre as varreduras. O botão de inclinação tem um (+) ou (-). Dependendo desses marcadores, o disparo ocorrerá em uma posição positiva ou negativa. O botão duplo permite a apresentação simultânea dos canais 1 e 2.

Como você pode usar um osciloscópio?
O canal de sinal de entrada do osciloscópio digital é sondado após a operação. Os dois tipos de sonda de medição mais comuns são empregados. São as sondas X1, que não enfraquecem o sinal, e as sondas X10, que o fazem dez vezes. Se uma tensão de 5 V estiver presente na ponta da ponta de prova quando o segundo tipo estiver operando, a tensão entrará no osciloscópio como 0.5 V.

Isso precisa ser considerado se o tamanho do sinal deve ser determinado. Todas as sondas modernas empregam conectores do tipo BNC (plugues). A parte móvel do lado de fora desses plugues é girada no sentido horário e travada após serem colocadas em seus respectivos slots. Isso deve ser levado em consideração ao determinar o tamanho do sinal.

Que tipo de medições podem ser feitas com um osciloscópio?
LISUN osciloscópios digitais permitem visualizar os valores das curvas de carga e descarga do capacitor, níveis de tensão AC e DC; Diferença de fase; Frequência e características de dispositivos semicondutores como diodos e transistores. Altere as formas de onda de magnitude elétrica e a quantidade de corrente que flui através do circuito também pode ser medida. Veremos dois tipos de medidas abaixo.

Medição de Tensão
O eixo vertical é usado para medir a amplitude do sinal na tela. Na tela, os quadrados são usados ​​para determinar a amplitude inicialmente. O valor real da tensão é então calculado multiplicando a taxa de quadros pelo valor que o sinal no comutador do atenuador de entrada VOLTS / DIV indica. Ao usar uma sonda equipada com atenuador (X10 ou X100), o coeficiente de atenuação também deve ser levado em consideração. Girar o comutador VOLTS / DIV no sentido horário aumenta a sensibilidade do osciloscópio.

Medição de frequência baseada em osciloscópios Os osciloscópios modernos medem o período em vez da frequência. No eixo horizontal, as medições de período são feitas. Contando os quadrados, pode-se dizer quanto tempo é um período da forma de onda na direção do eixo X. Depois disso, o período do sinal é calculado multiplicando o valor mostrado pelo comutador TIMEBASE pela quantidade de quadros. As medições de tempo não são afetadas pelo tipo de sonda (X1, X10 ou X100) utilizada.

Medição de Período ou Frequência
In osciloscópios digitais, o período é medido em vez da frequência. No eixo X (horizontal), são feitas medições de período. Contando os quadrados, pode-se dizer quanto tempo é um período da forma de onda na direção do eixo X. Multiplicando a quantidade de frames, podemos determinar o valor do botão time/div. O coeficiente de atenuação é dobrado e levado em consideração, no entanto, se a sonda se deteriorar.

Eixos de um osciloscópio digital
Eixo vertical ou eixo de tensão
A do osciloscópio seção vertical regula o tamanho da tensão na tela. Normalmente, esta parte contém dois botões, permitindo ao usuário regular individualmente a posição vertical e volt/div. A escala vertical na tela pode ser ajustada aplicando uma tensão mais significativa em cada botão divisor. A escala é ajustada girando o botão no sentido horário e anti-horário.

Com um tamanho menor, a forma de onda é mais “ampliada”. O reposicionamento vertical da forma de onda na tela é gerenciado pelo botão Posição. A onda desce quando o botão é girado no sentido horário e se move para a tela quando é girado no sentido anti-horário. É possível remover uma parte de uma forma de onda da tela usando o botão de posição.

Eixo horizontal ou eixo de tempo
A escala de tempo exibida na tela é gerenciada pela parte horizontal do osciloscópio. Posição e hora/div são os dois botões no eixo horizontal. A quantidade de segundos que cada parte deve representar diminuirá quando o botão time / div for girado no sentido anti-horário.

Semelhante ao sistema vertical Se a escala de tempo for aumentada girando o dispositivo no sentido anti-horário, um tempo maior pode ser exibido na tela. A forma de onda pode ser movida para a esquerda ou direita da tela ajustando o deslocamento horizontal usando o botão Posição. Você pode escolher quantos períodos de uma forma de onda deseja mostrar usando o sistema horizontal. Os muitos picos, canais e remoção de um sinal são todos possíveis.

Como os osciloscópios digitais se comparam aos analógicos?
Os traços armazenados são tão claros, definidos com precisão e escritos tão rapidamente quanto os traços não armazenados, que é a principal vantagem sobre o armazenamento analógico. Os rastreamentos podem ser mantidos por um tempo infinito ou gravados em um dispositivo de armazenamento de dados externo e carregados novamente. Isso permite, por exemplo, a comparação de um rastreamento padrão adquirido de um sistema em bom estado com um rastreamento adquirido de um sistema que está sendo testado. Existem vários tipos que podem mostrar a forma de onda antes do sinal de disparo.

As formas de onda são normalmente analisadas por osciloscópios digitais, que também apresentam valores numéricos e exibições visuais. Exemplos típicos desses valores são médias, valores máximos e mínimos, RMS e frequências. Quando utilizados em um único modo de varredura, eles podem ser usados ​​para gravar sinais transitórios sem as restrições de brilho e velocidade de gravação de um osciloscópio de armazenamento analógico.

Após a aquisição, o traçado exibido pode ser alterado; por exemplo, uma seção da tela pode ser ampliada para mostrar melhor os detalhes finos, ou um traço longo pode ser mostrado em uma tela para destacar determinadas regiões de interesse. O usuário pode anotar um traço armazenado em muitos instrumentos. Os monitores de tela plana usados ​​por muitos osciloscópios digitais são os mesmos que são produzidos em grandes quantidades para telas de computador e televisão. Com o uso de interfaces como porta de impressora paralela, porta serial RS-232, barramento IEEE-488, porta USB ou Ethernet, osciloscópios de armazenamento digital podem ser controlados remotamente ou automaticamente e podem transportar formas de onda capturadas para um monitor ou armazenamento externo.

Vantagens do osciloscópio digital
A capacidade de armazenar dados digitais para visualização rápida, carregá-los em um computador, fazer cópias impressas ou armazená-los em disquetes e medir instantaneamente em dados digitais são algumas das vantagens do osciloscópio digital sobre o osciloscópio analógico. Osciloscópios digitais pode exibir formas de onda imediatamente após um evento de disparo, enquanto um osciloscópio analógico requer disparo antes que a visualização possa começar. As melhores características dos osciloscópios digitais são sua alta memória de armazenamento e precisão do sinal em tempo real. Possuindo técnicas de DSP de última geração, são apropriados para o estudo de transientes de alta frequência.

Oscilloscopes são ferramentas de medição usadas para examinar tensões de sinal em dispositivos elétricos, como equipamentos de gravação e transmissão de áudio para televisão e rádio. Oscilloscopes com armazenamento digital oferecem a vantagem de poder gravar e armazenar eventos eletrônicos que podem ter ocorrido quando ninguém estava lá ou quando a observação era impossível. Oscilloscopes possuem diversos benefícios em relação a outros equipamentos de diagnóstico semelhantes, como voltímetros, além desse recurso.

Representações Gráficas
Como eles podem exibir sinais graficamente, osciloscópios de armazenamento digital têm uma vantagem sobre os voltímetros, pois facilitam a identificação visual da causa da tensão inesperada. Os voltímetros detectam apenas tensões inesperadas, o que exige diagnósticos e solução de problemas adicionais. A mesma tensão pode ser medida por um osciloscópio de armazenamento digital, que mostrará oscilações no circuito impactado. As exibições visuais dos osciloscópios de armazenamento digital da forma ou tempo precisos de um pulso são úteis e ocasionalmente necessárias.
Rastreamento de sinal

Para identificar com precisão o componente com defeito, os profissionais podem usar osciloscópios de armazenamento digital para sondar conexões e peças individuais dentro de dispositivos elétricos. O osciloscópio pode determinar onde um sinal esperado está ausente ou errado monitorando as funções de cada componente individual. O osciloscópio pode avaliar diferenças mínimas em como outros componentes operam e notificar o técnico sobre a eventual necessidade de substituição ou ajuste fino. Ele também pode identificar peças operacionais para evitar substituição equivocada.

Testando Novos Circuitos
A osciloscópio digital pode verificar erros em circuitos recém-desenvolvidos, garantindo que funcione corretamente, ou pode detectar falhas de projeto, como níveis de tensão ruins e ruído elétrico. Usando um osciloscópio de rastreamento duplo, os técnicos podem verificar se o relógio interno que mede as ações de outros componentes está funcionando corretamente, visualizando o sinal do relógio e o sinal de teste do dispositivo eletrônico.

Perguntas Frequentes:
Quais são as categorias gerais de Osciloscópios Digitais?
Tiro único osciloscópios digitais e osciloscópios de amostragem de tempo comparável ou espaçados aleatórios são as duas formas principais de osciloscópios digitais. Depois que uma condição de disparo é satisfeita, o osciloscópio de disparo único inicia a amostragem em tempo real de um evento. A taxa de amostragem máxima para osciloscópios de disparo único é limitada pela velocidade do conversor analógico para digital.

A quantidade máxima de tempo que pode ser amostrada de um único evento depende da capacidade da memória compradora, que recebe a saída do dispositivo do conversor. A propósito, os eventos de amostragem que se repetem em diferentes locais em intervalos de tempo específicos são a base do osciloscópio aleatório intercalado ou do osciloscópio de amostragem de tempo equivalente.

Qual é o seu princípio de funcionamento?
Microprocessadores de alta velocidade permitem que osciloscópios digitais operem com base na amostragem do princípio do sinal de entrada. A vantagem disso é que o sinal pode ser capturado, interrompido e acionado a qualquer momento e em qualquer nível. A maior frequência do sinal que você pode medir com um osciloscópio digital também dependerá do instrumento que você usa, mesmo que os osciloscópios analógicos não tenham limite superior teórico.

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