precauciones antes del encendido

PRACTICA 2B
EL OSCILOSCOPIO DE PROPÓSITO GENERAL
PRECAUCIONES ANTES DEL ENCENDIDO
1. Procurar mantener el osciloscopio en un lugar fijo, en caso de tener que trasladarlo:
a) Hacerlo sujetando la manija firmemente, la cual debe de estar en posición de traslado.
b) No realizar movimientos bruscos, cuidando de no golpearlo.
c) Depositarlo suavemente en el lugar de trabajo y colocarlo con la manija en la posición de
operación que usted elija y no moverlo más.
NOTA: La manija se puede mover accionando hacía arriba y abajo los bujes de fijación. Existen
varias posiciones, de las cuales usted debe elegir aquella en la cual pueda observar perfectamente
el frente del osciloscopio.
Se recomienda que quede formando un ángulo respecto a al horizontal.
Un mal transporte o golpe puede dañar los filamentos del TRC o algunos de sus componentes.
2. Verificara que las ventanillas de enfriamiento (superiores y traseras) estén descubiertas para que
haya circulación de aire.
3. Verificar que las perillas de calibración estén giradas totalmente a la derecha y que la lámpara de
descalibración esté apagada.
4. Girar la perilla de intensidad aproximadamente a la mitad de su rango, con el objeto de evitar que
aparezca una traza demasiado brillante que queme el fósforo de la pantalla.
5. No anular la conexión a tierra del enchufe del osciloscopio, ya que se pierde el aterrizaje del chasis
y una sobre carga puede afectar a uno o a varios de sus elementos.
6. Nunca tratar de medir:
a) Directamente la señal de tensión de la línea para ello se requiere un transformador de
aislamiento especial.
b) Voltajes pico a pico mayores a 300 volts
MATERIAL Y EQUIPO
1 Osciloscopio
1 Generador de señales
1 Pila seca de 1.5 volts
1 Pila seca de 9 volts
1 Pila seca de 6 volts
Ing. Carlos Ambriz Aguilar
1 Multímetro digital
2 Puntas de prueba
2 Cables caimán banana
1 Fuente regulada
Electrónica 1
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DESARROLLO EXPERIMENTAL
EXPERIMENTO # 1.
Procedimiento de encendido y ubicación de la traza.
No
QUE HACER
COMO Y CONQUE HACERLO
10 Verificar que se hallan cumplido los Verificando
que
las
perillas
de
puntos 3 y 4 de las precauciones.
calibración estén giradas totalmente ala
derecha y que la lámpara de
descalibración este apagada.
20 Coloque los controles de posición
horizontal y vertical aproximadamente a
la mitad de su rango, para prever que la
traza aparezca dentro de la pantalla.
Girando la perilla de intensidad
aproximadamente a la mitad d e su
rango, con el objeto de evitar que
aparezca una traza demasiado brillante
que queme el fósforo de la pantalla.
Girando las perillas
X POSITION (29)
Y POSITION CH1 (19)
Y POSITION CH2 (20)
a la mitad de su rango de giro.
Deslizando
los
selectores
de
acoplamiento de entrada (11) Y (12) a la
posición “GND”.
Seleccionando el control TIME BASE
(26) entre los rangos de 2 a 0.2 ms.
30 Seleccione el acoplamiento de entrada
del amplificador vertical de ambos
canales en la posición GND.
40 Verificar que la base de tiempo sea lo
suficientemente rápida para que se
observe la traza.
50 Seleccionar el canal y tipo de despliegue Coloque el selector VERT MODE (21) en
vertical de la(s) traza(s).
la posición “CH1”.
60 Seleccionar el modo de disparo.
Colocando el selector TRIG MODE (35)
en la posición “AUTO”.
70 Seleccionar la fuente de disparo.
Colocando el selector SOURCE (31) en
la posición “INT”.
80 Seleccionar la señal interna de disparo. Colocando el selector INT TRIG (32) en
la posición “VERT MODE”.
90 Encender el osciloscopio.
Presionando el botón POWER (1) y
observe que el LED (2) se encienda.
100 Hacer aparecer la traza en la pantalla Girando lentamente en forma alternada
(una línea tenue y fina).
las perillas INTENSITY (6) y FOCUS (3).
110 Centrar la traza o ubicarla donde uno Girando nuevamente los controles
desee.
X POSITION (29)
Y POSITION CH1 (19)
Y POSITION CH2 (20)
hasta lograr que la traza quede en el
lugar deseado.
PRECAUCIÓN: Si por alguna razón aparece la traza demasiado brillante inmediatamente baje su
intensidad girando la perilla (6) en sentido anti horario.
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PRUEBAS.
Observar lo que sucede con la señal sí:
a) Se varía la velocidad de la base de tiempo a valores diferentes a los dados en la instrucción
4, girando lentamente y paso a paso el control TIME BASE (26) (recuerde la precaución
indicada sí la traza sube de intensidad).
b) Se desliza el selector TRIG MODE (35) en la posición “NORM” y se gira la perilla LEVEL
(34).
c) Se desliza el selector SOURCE (31) en la posición “LINE”.
ANOTAR SUS CONCLUSIONES.
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EXPERIMENTO # 2
Verificación de la calibración del osciloscopio en amplitud (voltaje).
No
QUE HACER
10 Ubicar la traza en la pantalla del
osciloscopio.
20 Seleccione el rango de amplitud del CH1
y CH2 para que se pueda realizar
fácilmente la lectura de la señal.
30 Colocar los controles de calibración de
los
atenuadores
en
“modo
de
calibración”.
40 Preparar la punta de prueba en un factor
de atenuación (FA) de tal que se pueda
observar perfectamente la amplitud de la
señal de calibración de acuerdo al rango
de amplitud elegido.
50 Conectar la punta de prueba al conector
del CH1 (para verificar primeramente la
calibración de dicho canal).
60 Conectar el gancho de la punta de
prueba a la entrada de la señal de
calibración .
70 Dar acceso a la señal de calibración al
CH1 (debe aparecer en la pantalla una
señal cuadrada, figura 5a).
80 Colocar la base de tiempo en donde se
obtenga una imagen fija de la señal
90 Ubicar la señal obtenida en un lugar de
referencia tal que se pueda medir
adecuadamente el numero de cuadros
verticales que abarca la amplitud de la
señal (ver figura 5b).
100 Medir el número de cuadros verticales
(NCV).
NCV = ________________
COMO Y CONQUE
Siguiendo el procedimiento anterior de
encendido (experimento #1).
Girando los selectores de atenuación
vertical VOLTS/DIV Attenuator
(13 & 14) a la posición 0.1 V/div.
Girando los controles centrales
VAR control (15 &16) cuidadosamente
en sentido de la flecha hasta su tope.
Deslizando su interruptor a la posición
de atenuación más adecuada que en
este caso es X1 .
FA = X1
Insertando el cable de la punta de
prueba al conector BNC del canal 1
CH1 INPUT connector (9).
Insertando con mucho cuidado en el
orificio del pin de calibración
0.5 CAL tip (37).
Deslizando el selector (11) hacia la
posición “DC” o “AC”.
Seleccionando el control TIME BASE
(26) entre los rangos de 2 a 0.2 ms.
Moviendo los controles
Y POSITION CH1 (19)
&
X POSITION (29).
Observando la señal cuadrada que se
despliega y utilizando la graticula de la
pantalla como patrón de medición.
No
QUE HACER
COMO Y CONQUE HACERLO
110 Anotar el rango de atenuación vertical Observando la posición del selector de
del CH1
atenuación vertical.
CH1 Attenuator = _________V/div
120 Calcular el voltaje de la señal obtenida.
VOLTS/DIV Attenuator CH1 (13)
Utilizando la formula
Vpp =____________Volts
130 Comparar el voltaje obtenido con el
especificado por el fabricante.
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Vpp = NCV * CH1 Att * FA
Vpp = _______________Volts
Vpp FAB = 0.5 Volts
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140 Si los voltajes son iguales el canal del
osciloscopio ha quedado calibrado en
OK
amplitud.
150 Si son diferentes, verificar el control de Girando el control central VAR control
calibración.
(15)
cuidadosamente
en
sentido
antihorario, de tal forma que la amplitud
de la señal sea la esperada (en este
caso de 5 cuadros verticales).
160 Calibrar a la amplitud pero ahora con un A) Deslizando el interruptor de la punta
factor de atenuación de la punta de
de prueba a la posición X10.
prueba igual a 10.
A) Girando la base de tiempo hasta una
posición tal que se pueda medir la
amplitud de la señal fácilmente.
170 Calibrar la amplitud del CH2.
NOTA: Si la señal aparece distorsionada
solicite al profesor que calibre la punta.
Primero coloque el selector de deflexión
vertical VERT MODE (21) en la posición
“CH2”.
Ahora repita los pasos anteriores pero
insertando el cable de la punta de
prueba al conector BNC del canal 2
CH2 INPUT connector (9).
Sensibilidad Vertical
CH1 ________ V/div
Sensibilidad Horizontal
____________ seg/div
Figura 5a Señal de calibración.
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Sensibilidad Vertical
CH1 ________ V/div
Sensibilidad Horizontal
____________ seg/div
Figura 5b Señal de calibración ubicada.
PRUEBAS
Realizar las mismas pruebas que el experimento 1 y al terminar regresar todos los botones y
controles a sus posiciones normales antes de encendido.
ANOTE SUS OBSERVACIONES
CONCLUSIONES
Exprese las conclusiones a las que haya llegado
Ing. Carlos Ambriz Aguilar
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EXPERIMENTO # 3
Verificación de la calibración externa en frecuencia
No
QUE HACER
COMO Y CONQUE
10 Conectar la punta de prueba en el
Insertando el cable de la punta de prueba al
canal 1 (Para calibrar la frecuencia de dicho conector BNC del canal 1
canal).
CH1 INPUT connector (9).
20 Hacer aparecer la señal cuadrada.
30 Anotar la posición de la base de tiempo.
PBT = _______________ seg
Insertando con mucho cuidado en el orificio
del pin de calibración
0.5 CAL tip (37).
Siguiendo el procedimiento anterior de
calibración.
(experimento # 2 - Pasos 10 al 90 -)
Observando donde quedó ubicado el control
TIME BASE (26)
50 Medir el número de cuadros horizontales de Ubicando el inicio de un ciclo en un punto de
un ciclo.
referencia y contar el número de cuadros
hasta donde inicia el siguiente ciclo (figura 6).
NCH = _________________
60 Calcular el periodo de la señal.
T = ______________ seg
Con la formula
70 Calcular la frecuencia.
f CALC = ____________ Hz
Con la ecuación
T = PBT * NCH
f CALC = 1/ T
80 Comparar el resultado obtenido con la
frecuencia de calibración indicada por el
fabricante.
Si coinciden (f =0), entonces el osciloscopio
ha quedado calibrado en frecuencia.
90 Si no coinciden (F 0).
f CALC = ________
f fab = 1000 Hz
f = f CALC - f fab
a) Gire el control SWP VARiable control
(27) en dirección de la flecha hasta su
tope.
b) Si está hasta su tope y no queda calibrado
exactamente,
deberá
calibrarse
internamente enviándolo a mantenimiento
especializado.
c) Si esto sucede, podrá seguir haciendo
medidas de frecuencia pero deberá
impactarles el % de desviación o precisión.
Utilizando la siguiente expresión:
f = f MED +(P) f MED
donde P = f/ f FAB
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Inicio del ciclo
Figura 6
Fin del ciclo
(principio del siguiente).
Ubicación horizontal de la señal para, para medir el número de cuadros (en este ejemplo NCH=5)
CONCLUSIONES
Anote las conclusiones a que haya llegado.
Ing. Carlos Ambriz Aguilar
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EXPERIMENTO # 4
Medición de voltajes de fuentes de CD.
No
QUE HACER
10 Ubicar la traza horizontal en la pantalla.
20 Llevar la traza a una línea de referencia de la
gratícula (ver figura 7a) (entre más abajo esté,
es mejor) tomar nota de dicha referencia.
COMO Y CONQUE
Siguiendo el procedimiento descrito en el
experimento 1.
NOTA: Si en el osciloscopio se encuentra
conectado el gancho de la punta de prueba
en la salida de calibración (37) desconéctelo
cuidadosamente (no lo jale).
Moviendo los controles
Y POSITION CH1 (19)
&
X POSITION (29).
Girando el selectores de atenuación vertical
VOLTS/DIV Attenuator
(13) a la posición 0.1 V/div y 2 V/div
respectivamente.
30 Seleccionar el rango de amplitud
más
adecuado de acuerdo al voltaje de la fuente
que se va a medir:
Para 1.5 V  0.5 V/div
6.0 V 
2 V/div
9.0 V 
2 V/div
35 Dar acceso a la señal.
Deslizando el selector (11) hacia la posición
“DC”.
40 Conectar la punta de prueba al canal 1 del Como se muestra en la figura 8.
osciloscopio y la fuente (en este caso a la pila
de 1.5 V) la cual debe de tener un factor de
FA = 1
atenuación X 1.
50 Medir el número de cuadros verticales (NCV) Observando cuantos cuadros “salto” la traza
que “salto” la traza desde su posición de desde la posición de referencia hasta la
referencia.
posición actual (ver figura 7b).
NCV = _____________
60 Anotar el rango del selector de atenuación Observando la posición del selector de
vertical.
atenuación vertical del canal 1.
CH1 Attenuator =____________ V/div
VOLTS/DIV Attenuator CH1 (13)
70 Calcular el voltaje de la señal obtenida.
Utilizando la formula
Vpp =____________Volts
Vpp = NCV * CH1 Att * FA
80 Registrar sus resultados.
En la tabla 1.
90 Efectuar las lecturas de los voltajes de las Efectuando las instrucciones
desde el
pilas de 6 y 9 volts.
número 30 hasta el 80 de este procedimiento.
Anotando los resultados en la tabla 1.
100 Medir ahora los voltajes de las 3 pilas con el Conectando directamente el multímetro a las
multímetro
terminales
de
c/u
de
las
pilas.
Complementando la tabla 1.
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No
QUE HACER
COMO Y CONQUE
110 Tome lecturas de voltajes pero ahora de la a) Midiendo con el multímetro al voltaje que
fuente
suministra la fuente y ajustándola a los
valores indicados en la tabla 2.
a) Primero con el multímetro.
a) Siguiendo las instrucciones desde el
número 30 hasta la 80, de este
b) Comprobar con el osciloscopio.
procedimiento. Registre sus lecturas en la
tabla 2.
Figura 7a. Ubicación de la traza para medir
voltajes de CD.
Pila seca
número de
cuadros
verticales
NCV (div)
rango de
amplitud
CH1 Att
(V/div)
Figura 7b Ubicación de la traza después de
haber conectado la fuente de CD
(observe el brinco de la traza).
factor de
atenuación
FA
voltaje
medido (V)
osciloscopi
o
VO
voltaje
medido (V)
multímetro
VM
1.5 V
6 V
9 V
TABLA 1
Pila
VOLTAJE ENTREGADO POR LA
FUENTE (V) MEDIDO CON EL
MULTÍMETRO
VOLTAJE ENTREGADO POR LA
FUENTE (V) MEDIDO CON EL
OSCILOSCOPIO
1.5 V
6.0 V
9.0 V
TABLA 2
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DISCUSIÓN
Al comparar los voltajes medios tanto con el osciloscopio como con el multímetro:





¿Hubo diferencias? ¿En qué casos?
Las gráficas de osciloscopio. ¿De que forma son? ¿Concuerdan con lo que se esperaba?
¿Son confiables las pilas como fuentes de voltaje de C.D.? ¿ y la fuente utilizada? Explique.
¿Qué ventaja(s) tiene el osciloscopio respecto al multímetro?
¿Será importante en tu ejercicio profesional el conocimiento de este aspecto de las mediciones
eléctricas?
CONCLUSIONES
Anote las conclusiones con respecto a esta actividad.
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EXPERIMENTO # 5
Medición de voltajes y frecuencias de señales alternas.
5.1. MEDICIÓN DEL VOLTAJE DE UNA SEÑAL SENOIDAL USANDO UN OSCILOSCOPIO Y UN
MULTÍMETRO DIGITAL.
No
QUE HACER
COMO Y CON QUE
10 Preparar el osciloscopio para medir una Colocando:
señal alterna de:
 Ubicando la traza centrada en la
8 Vpp @ f = 10000 Hz
pantalla (experimento # 1).
 Girando el selector de atenuación
vertical VOLTS/DIV Attenuator CH1
(13) a la posición 2 V/div.
 Deslizando el selector de acoplamiento de entrada (11) hacia la
posición “AC”.
 Seleccionando el control TIME BASE
(26) entre en la posición 20 s/div.
 Seleccionar el factor de atenuación de
la punta de prueba en x1.
20 Prepare el generador de señales para Colocando: (ver fig. 9).
que proporcione una onda senoidal de: - Perilla de señal en .
- Perilla de amplitud de voltaje en 8 Vpp.
8 Vpp @ f = 10000 Hz
- Factor mult. de frec. (30) en 1.0 O.K.
- Perilla selec. de frec. (31) en 10.
30 Enviar la señal del generador al Conectando la punta de prueba como
osciloscopio.
muestra la figura 10.
40 Medir el número de cuadros verticales Ubicando la señal como muestra la
de la onda senoidal.
figura 11.
NCV = ______________
50 Calcular el NCV esperado
Con la ecuación:
NCV ESP = Vpp/ (CH1 Att * FA)
NCV ESP = 4 div
NCV ESP = 8/2 * 1 = 4
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No
QUE HACER
60 Compare si ambos datos son iguales:
 Si , entonces el generador está
entregando una señal cuya amplitud
Vpp = 8 V .
COMO Y CON QUE
Entonces hay que girarla perilla (33) del
generador hasta que el NCV = 4 ( Con
ello aseguramos que la señal entregada
tiene una amplitud de 8 Vpp).
No
70 Calcular el valor eficaz de la señal.
VE
Con la formula:
VE = 0.354 Vpp
o
VE = 0.707 Vp
80 Registre los resultados obtenidos de Vpp
y V E.
90 Mida el voltaje eficaz de la señal con el
multímetro.
VEM
En la tabla 3.
100 Registrar el valor de VEM.
En la tabla 3.
Conectado el generador al multímetro (
en lugar del osciloscopio) el cual debe
estar en un rango de 0 – 10 V A.C.
110 Medir los Vpp, VE y VEM para los valores A) variando la frecuencia con las perillas
de frecuencia indicados en la tabla 3.
(30) y (31) del generador.
A) Ubicando la señal en el osciloscopio
variando la perilla (10) TIME BASE.
A) Manteniendo constante el rango del
multímetro.
120 Completar la tabla 3.
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MEDICIÓN DE LA AMPLITUD DE UNA SEÑAL SENOIDAL MEDIANTE UN
OSCILOSCOPIO Y UN MULTÍMETRO.
No
1
2
3
4
5
6
f
(Hz)
10000
1000
500
60
20
5
Vpp
(V)
8
VE
(V)
VEM
(V)
V = VEM - VE
(V)
TABLA 3
DISCUSIÓN
 ¿Cómo resulto VE con respecto a VEM :
a) Para bajas frecuencias (5 y 20 Hz).
b) Para alta frecuencia (10000 Hz).
c) Para frecuencias intermedias (60 – 500 Hz).
 Calcule las discrepancias (sí es posible hacerlo).
 ¿Qué lecturas son las más precisas?. ¿Por qué?.
 ¿Qué ventajas tiene el osciloscopio en este tipo de medidas?.
CONCLUSIONES
Anote las conclusiones a las que haya llegado al efectuar las actividades indicadas.
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5.2 MEDICIÓN DE VOLTAJES Y FRECUENCIAS DE SEÑALES DE DIFERENTES FORMAS.
No
10
QUE HACER
COMO Y CONQUE
Preparar el osciloscopio para medir una señal Colocando:
alterna de 10 Vpp y F= 500 Hz.
- TRIGGER SELECTOR (12) en AC.
- Botón (16) en AC.
- Punta de prueba en CH 1 y con un
FA = X1.
- TIME BASE (10) en 1 ms/cm.
(PBT = 1 ms/cm).
20
30
40
Prepare el generador G120 para que Colocando:
proporcione primeramente una señal senoidal - Selector de onda (32) en  .
de Vpp =10 V y F = 500 Hz.
- Perilla de voltaje (33) en 10 Vpp.
- Factor mult. de frec (30) en 100.
- Perilla selec. De frec. (31) en 5.
Enviar la señal del generador al osciloscopio Como muestra la fig. 5.6
Determinar el Vpp = _____________
Vpp = NCV * RAMPL 1 * FA
50
Calcular el VEO = ______________
60
Medir la frecuencia
70
80
90
100
VEO = 0.354 Vpp
Ubicando la onda midiendo el número de
cuadros horizontales y aplicando las
F = ____________
siguientes ecuaciones.
T = RBT * NCH
F = 1/T
Mida el voltaje de la señal pero ahora con el Conectado el multímetro al generador.
multímetro (VEM).
Registrar resultados.
En la tabla 4.
Repita el procedimiento pero ahora para las Cambiando el selector de la señal (32) a las
señales cuadrada y triangular.
formas.
Calcule el valor eficaz de estas señales y Utilizando las ecuaciones siguientes:
completar tabla 4.
Señal triangular
Señal cuadrada
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SEÑAL
F
(Hz)
Vpp
(V)
VEO
(V)
VEM
(V)
SENOIDAL
TRIANGULAR
CUADRADA
TABLA 4
DISCUSIÓN
Compare los valores de voltaje eficaz medidos tanto con el multímetro como con el osciloscopio.
CONCLUSIÓN
Anote las conclusiones a las que haya llegado.
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