Osciloscopio | Guía para mediciones efectivas
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Welches oszilloskop ¿Se adapta a mi trabajo? Los osciloscopios digitales ofrecen capacidades de análisis avanzadas, mientras que los osciloscopios analógicos siguen siendo insustituibles para determinadas aplicaciones. Descubra aquí lo que puede hacer un osciloscopio y cómo elegir el modelo adecuado a sus necesidades Tareas de medición encontrar y cuales noticias hay en el mercado.
contenido
- Osciloscopios 2024: lo más importante de un vistazo
- Innovaciones en osciloscopios 2024
- Osciloscopios digitales y analógicos: una comparación
- Osciloscopios portátiles: portabilidad y versatilidad
- Osciloscopios de señal mixta: la mejor solución para señales complejas
- Osciloscopios para PC: flexibilidad y compatibilidad
- Características clave al elegir un osciloscopio
- Accesorios y sondas para osciloscopios.
- Consejos prácticos para utilizar osciloscopios
- Preguntas Frecuentes
Osciloscopios 2024: lo más importante de un vistazo
- digital Los osciloscopios han reemplazado en gran medida a los modelos analógicos debido a su diseño compacto, eficiencia energética y funciones de análisis avanzadas.
- Portátil-Los osciloscopios con funcionalidad de multímetro ofrecen flexibilidad y movilidad para aplicaciones de servicio de campo, y algunos modelos también funcionan como multímetros de verdadero valor eficaz.
- Señal mixta-Los osciloscopios son ideales para el análisis simultáneo de señales analógicas y digitales, especialmente para la resolución de problemas de circuitos digitales.
Innovaciones en osciloscopios 2024
Si necesita un osciloscopio analógico, digital, portátil, para PC o de señal mixta depende de sus necesidades y aplicaciones específicas. A continuación le presentaremos los nuevos productos.
Osciloscopios de próxima generación
16.02.2024 | Rohde y Schwarz amplía su gama de osciloscopios con el innovador R&S MXO 5, el primer osciloscopio de ocho canales de la empresa. Este dispositivo de vanguardia establece nuevos estándares en el análisis de señales al estar basado en la poderosa tecnología ASIC de procesamiento MXO-EP. Ofrece un rendimiento de medición inigualable, lo que permite a los ingenieros de diseño cumplir requisitos de diseño aún más exigentes y depurar sus proyectos de manera más eficiente.
El R&SMXO5 Redefine la precisión en el seguimiento de señales a través de sus ocho canales con hasta 4,5 millones de adquisiciones por segundo y más de 18 millones de curvas de medición por segundo. Este rendimiento es fundamental para capturar detalles finos de señales y eventos raros, lo que hace que los dispositivos sean particularmente adecuados para aplicaciones exigentes en áreas como la conversión de energía y la automoción.
Rendimiento de 45.000 FFT/s
El rendimiento excepcional de FFT con 45.000 FFT por segundo permite una excelente representación de señales en el dominio de la frecuencia, lo que hace que el osciloscopio sea ideal para pruebas de armónicos y EMI. La tasa de adquisición más alta del mundo permite que el osciloscopio registre hasta 99% de la actividad de la señal en tiempo real registrarse, lo que acelera significativamente el análisis de la señal.
Con una oferta de almacenamiento líder en la industria de 500 Mpts en configuración estándar y expansión opcional a hasta 1 Gpt El R&S MXO 5 ofrece capacidad suficiente para registrar grandes cantidades de datos y capturar períodos de tiempo más largos sin pérdida de precisión de los datos del ancho de banda.
El dispositivo establece nuevos estándares como el primer osciloscopio de ocho canales con disparo digital y permite aislar con precisión pequeñas anomalías de señal gracias a su alta sensibilidad y la arquitectura de 18 bits. Estas capacidades lo convierten en una herramienta ideal para mediciones de integridad de señal y potencia, así como pruebas de protocolos de bus y lógica.
Manejo intuitivo a través de una pantalla Full HD de 15,6"pantalla táctil, combinado con un diseño compacto y el volumen más bajo de su clase, garantiza una experiencia de usuario óptima.
Osciloscopio de señal mixta de alta resolución
15.02.2024/5000/XNUMX | La serie de osciloscopios DLMXNUMXHD amplía la cartera de productos Yokogawa relacionado con la resolución vertical. Con la nueva tecnología de convertidor A/D de 12 bits y un nivel de ruido más bajo, el nuevo osciloscopio impresiona cuando se trata de análisis de señales, especialmente con diferentes voltajes de entrada. La versión HD también ofrece funciones mejoradas que facilitan su uso en las mediciones diarias.
los osciloscopios Serie DLM5000HD está disponible en versión de 4 u 8 canales con anchos de banda de 350 y 500 MHz. Un convertidor A/D de 12 bits de nuevo diseño garantiza una alta resolución vertical y una mejor representación y análisis de la señal, p. B. en el desarrollo de la electrónica de potencia. La resolución vertical de 12 bits está disponible sin restricciones en la frecuencia de muestreo o el número de canales. Cuando se activa el modo de alta resolución, se puede lograr una resolución de hasta 16 bits.
También amplía la variante HD ofreciendo el DLM5000 existente, que proporciona una resolución vertical de 8 bits. El DLM5000HD ofrece un nivel de ruido bajo optimizado, amplios rangos de voltaje y muchos filtros de paso bajo en tiempo real por canal, lo que garantiza una alta fidelidad de la señal.
La sincronización amplía el número de canales.
Si se necesita más de 8 canales analógicos La función de sincronización DLM permite la sincronización de dos osciloscopios. La sincronización del reloj y del disparador de ambos dispositivos se realiza mediante un solo cable especial. Esto amplía el número de canales hasta 16 analógicos (8 + 8) y 64 canales digitales. Alternativamente, se puede implementar una configuración mixta de modelos de 4 y 8 canales.
La memoria ofrece captura de señal de hasta un gigapalabra. Él también se beneficia de esto. memoria de la historia. Con esta función se almacenan automáticamente hasta 200.000 mediciones previamente registradas. Las señales se pueden mostrar individualmente, superpuestas o en una lista con una marca de tiempo.
En cuanto al análisis del bus serie, el inteligente Configuración automática Función aún más optimizada. La detección automática de la velocidad de bits y el umbral de activación se puede utilizar para datos de medición almacenados y procesados matemáticamente. Esto amplía la función de configuración automática, que anteriormente solo podía usarse para señales existentes.
Aplicaciones Los nuevos osciloscopios se encuentran en la electrónica para la automoción y el transporte, así como en dispositivos de control, unidades y de serie sistemas de bus, en electrónica de potencia, en electrodomésticos, aire acondicionado y ventiladores así como en plantas industriales.
Osciloscopios digitales y analógicos: una comparación
Los osciloscopios vienen en varias formas y estilos, pero los dos tipos más básicos son los osciloscopios digitales y analógicos. Los osciloscopios digitales utilizan esto Tecnología LCD para pantallas más grandes y en color, mientras que los osciloscopios analógicos tubos de rayos catódicos basado. El diseño más compacto y la mayor eficiencia energética de los osciloscopios digitales ofrecen ventajas sobre los modelos analógicos más grandes y que consumen más energía. Además, los osciloscopios digitales modernos ofrecen funciones avanzadas como predisparo, software de análisis, promedios y funciones matemáticas que permiten un análisis de señales más detallado.
Por otro lado, los osciloscopios analógicos almacenan la imagen de la señal directamente en el tubo, mientras que los dispositivos digitales almacenan la señal digitalmente, permitiendo su posterior procesamiento y análisis detallado. Hoy en día, las ventajas tecnológicas y las características avanzadas han hecho que los osciloscopios digitales reemplacen en gran medida a los modelos analógicos en el mercado.
Osciloscopios digitales
Los osciloscopios digitales se utilizan para mostrar el voltaje eléctrico a lo largo del tiempo y permitir Mediciones de voltaje en función del tiempo, así como de las mediciones de tiempo y frecuencia. Son especialmente adecuados para registrar, almacenar y analizar señales de alta frecuencia.
En el sistema vertical de un osciloscopio digital, la señal de entrada se representa en función del tiempo, mientras que el sistema horizontal permite visualizar el patrón de onda en la escala de tiempo. Esto permite a los usuarios dinámica comprender los cambios de señal a lo largo del tiempo y verificar la integridad de la señal.
Los osciloscopios digitales modernos ofrecen funciones de visualización y medición como:
- Zoom
- Mediciones pico
- Registro de tiempos de subida y bajada.
- Representación más precisa de los datos de medición gracias a procesadores rápidos.
Estas características amplían las posibilidades de análisis de señales y hacen de los osciloscopios digitales una herramienta indispensable para ingenieros y técnicos.
Osciloscopios analógicos
A diferencia de los osciloscopios digitales, los osciloscopios analógicos le permiten Cantidades fisicas, que se puede representar como un voltaje eléctrico a lo largo del tiempo. Suelen utilizar enchufes BNC para conectar voltajes de entrada. Son especialmente ventajosos para detectar señales periódicas y mostrar detalles característicos, por ejemplo en ingeniería de sonido.
Además de la visualización de forma de onda normal, los osciloscopios analógicos también se pueden utilizar para mostrar visualizaciones XY, como figuras de lissajous, se hará realidad. Normalmente tienen una impedancia de entrada de 1 MΩ y una capacitancia de entrada de 20 a 50 pF. Esto los hace ideales para estudiar interacciones de señales y relaciones de fase a lo largo de los ejes X e Y.
Los campos de aplicación típicos de los osciloscopios analógicos van desde la medición voltajes CC a señales de alta frecuencia en dispositivos como radios, televisores u ordenadores. Aunque los osciloscopios digitales se están volviendo cada vez más populares debido a sus funciones avanzadas, los osciloscopios analógicos todavía tienen su lugar en determinadas aplicaciones.
Osciloscopios portátiles: portabilidad y versatilidad
Los osciloscopios portátiles son ideales para realizar pruebas y debido a su tamaño compacto y portabilidad Aplicaciones de servicio de campo. Su diseño compacto los hace ideales para aplicaciones donde el espacio y la movilidad juegan un papel importante. Estos dispositivos permiten medir tensión, frecuencia, registrar transitorios y realizar funciones matemáticas como el análisis espectral de Fourier. Por lo general, están diseñados como osciloscopios de muestreo digital con una pantalla compacta.
Las ventajas de los osciloscopios portátiles incluyen su movilidad, funcionamiento mediante batería o fuente de alimentación y, en algunos modelos, la integración de la funcionalidad de multímetro digital.
Función multímetro
Los osciloscopios portátiles con función de multímetro se pueden utilizar como si fueran completos Multímetro de verdadero valor eficaz Se puede utilizar un instrumento que pueda medir voltaje, corriente, resistencia, capacidad, continuidad y diodos, como el Owon HDS272S. Esto amplía su funcionalidad más allá de la de un osciloscopio tradicional y permite a los usuarios realizar una variedad de mediciones con un solo dispositivo.
Ofrecen un rango de medición automático y muestran los valores medidos en formato grande en una pantalla integrada. El Owon HDS272S, por ejemplo, tiene un alto contraste pantalla a color de 3,5 pulgadas para uso en exteriores. Esto lo convierte en una opción ideal para técnicos e ingenieros que trabajan con frecuencia al aire libre o viajan.
Osciloscopios de señal mixta: la mejor solución para señales complejas
Los osciloscopios de señal mixta (MSO) lo hacen posible análisis simultáneo de señales analógicas y digitales. Son particularmente adecuados para verificar y solucionar problemas de circuitos digitales. Ofrecen la flexibilidad de adquirir señales digitales tanto en modo de adquisición de estado como de temporización.
Para simplificar el análisis, los MSO pueden mostrar formas de onda de sincronización digital codificadas por colores, con los mínimos lógicos generalmente mostrados en azul y los máximos lógicos en verde.
Aplicaciones
Los MSO le permiten encontrar y analizar la diafonía entre señales digitales mostrando señales digitales y analógicas simultáneamente. Bien informado. Esto permite un análisis en profundidad de la interferencia de la señal y mejora la capacidad de solucionar problemas y optimizar circuitos.
Los MSO también se utilizan para solucionar problemas de protocolos serie como RS232 e I2C, lo que resulta especialmente beneficioso cuando se trabaja con microcontroladores. Se pueden utilizar para Conversor analógico a digital (ADC) para comprobar si faltan códigos y garantizar el correcto funcionamiento del sistema de procesamiento de señales. Esto los convierte en una herramienta indispensable en numerosas aplicaciones.
Osciloscopios para PC: flexibilidad y compatibilidad
Osciloscopios para PC con USB-Anschluss son:
- pequeño, ligero y práctico, lo que los hace particularmente compatibles y flexibles,
- ambos pueden Ordenador de sobremesacomputadora también Portátiles estar conectado,
- lata Flexible; ser utilizado en diferentes entornos y situaciones,
- permitir uno detallado y una gran visualización de las curvas de medición en la pantalla del PC, lo que resulta ventajoso para el análisis y la evaluación.
Los osciloscopios para PC son populares debido a su mayor rendimiento, aplicaciones portátiles y la opción de kabelsuelto comunicación con dispositivos móviles a través de aplicaciones es ventajoso.
Beneficios y aplicaciones
Los osciloscopios para PC ofrecen lo siguiente Beneficios:
- Mucho estoy de acuerdoidad,
- Schnellprocesamiento de datos,
- Mucha Kanäle para mediciones,
- ilimitadoe Cantidad de datos debido al tamaño del disco duro de la PC.
puedes cómodamente desde tu escritorio Puede utilizarse y permitirle realizar análisis y mediciones complejos.
Amplias funciones de software permiten un control preciso de los activadores, la configuración de canales y otras funciones para mejorar la evaluación y visualización de los datos de medición. Los datos de medición se pueden utilizar para Trabajo en equipo Las actualizaciones de software gratuitas periódicas, que se almacenan y comparten fácilmente, amplían las capacidades del dispositivo utilizando el mismo hardware.
Los analizadores de espectro como accesorios de los osciloscopios de PC se utilizan para examinar la composición de frecuencia de las señales. Esto permite una amplia gama de aplicaciones.
Características clave al elegir un osciloscopio
Al elegir un osciloscopio, considere lo siguiente características decisivo:
- ancho de banda: determina la frecuencia a la que las señales aún se transmiten correctamente y debe estar muy por encima de la frecuencia de la señal a medir,
- muestreo: debe ser lo suficientemente alto para digitalizar con precisión la señal según el teorema de Nyquist y evitar el aliasing,
- Resolución: determina la precisión de los valores medidos y debe ser lo suficientemente alta para poder reconocer detalles finos en la señal,
- cantidad de canales: determina cuántas señales se pueden medir al mismo tiempo.
Estas características de rendimiento deben considerarse al seleccionar un osciloscopio. La resolución del osciloscopio está determinada por la Tasa de bits del ADC determinado y es crucial para la precisión al mostrar señales pequeñas. Con una resolución de 12 bits, las señales se pueden representar con mayor precisión. La cantidad de canales afecta la cantidad de señales que se pueden rastrear simultáneamente. Debe elegirse en función de los requisitos específicos de la aplicación.
Accesorios y sondas para osciloscopios.
Sondas son accesorios esenciales para los osciloscopios que se utilizan para adaptar y transmitir señales de medición. Las sondas pasivas de bajo voltaje son la forma más utilizada. Sondas especiales como pinzas amperimétricas, sondas activas y diferenciales, así como sondas de alta tensión, permiten medir tipos especiales de señales y rangos de tensión. Para obtener resultados de medición precisos, el ancho de banda y la capacitancia de la sonda deben coincidir con las especificaciones del osciloscopio.
El osciloscopio, uno de los dispositivos de medición más importantes, puede equiparse con accesorios adicionales como pinzas de tierra y adaptadores flexibles Estar equipado para ampliar las capacidades de medición y simplificar el manejo diario. Al utilizar sondas, se deben seguir pautas de seguridad, como observar el voltaje máximo permitido y una conexión a tierra adecuada, para garantizar la seguridad del usuario.
Consejos prácticos para utilizar osciloscopios
Antes de utilizar un osciloscopio por primera vez, debe conectar el dispositivo al conector interno Señal de calibración comparar. Para ello, las sondas se conectan al puerto de calibración del osciloscopio antes de que comiencen las mediciones. Esto garantiza que el voltaje y la frecuencia de una señal se muestren correctamente. La relación de división correcta en el osciloscopio y la sonda es crucial para que el tamaño de la señal mostrada corresponda al voltaje real, que se ajusta mediante interruptores y botones de menú. El terminal de medición y el terminal de tierra de la sonda deben estar correctamente conectados al punto de medición o a la tierra del circuito para obtener valores medidos exactos.
Después de conectar la sonda, se debe ajustar la escala del osciloscopio para poder leer claramente el voltaje en relación con la división vertical. Para la representación completa de una señal periódica, escala de tiempo horizontal se puede configurar para que sean visibles varios períodos. La escala vertical debe mostrar los puntos más altos y más bajos de la señal. Una sensibilidad y una escala de tiempo adecuadas son importantes para representar de manera óptima la señal en la pantalla para un análisis preciso. La función de disparo del osciloscopio se utiliza para crear una imagen estática de la señal configurando adecuadamente el nivel, el modo y el criterio de disparo. Si algo no está claro o hay problemas con la visualización de la señal, se deben verificar las conexiones, configuraciones y fuentes externas de interferencia como parte del proceso de resolución de problemas.
El uso de Función de rango automático puede facilitar el ajuste de la escala vertical y la base de tiempo, pero es posible que sean necesarios ajustes manuales para obtener resultados óptimos. Para evaluar y documentar los resultados se deben utilizar las funciones integradas del osciloscopio, como guardar mediciones como imagen o CSV, mediciones automáticas y funciones matemáticas.
Preguntas Frecuentes
¿Qué es un osciloscopio simplemente explicado?
Un osciloscopio es un dispositivo que hace visible la progresión temporal de las señales de tensión eléctrica aprovechando la desviación casi libre de inercia de los electrones en el campo eléctrico. Junto con el multímetro, es uno de los dispositivos de medición y diagnóstico más importantes.
¿Para qué necesitas un osciloscopio?
Se necesita un osciloscopio para medir el tiempo. Curso de voltajes electricos. Muestra gráficamente y mide directamente cantidades eléctricas como voltaje, tiempo, frecuencia, fase y amplitud. Por tanto, es un instrumento indispensable en la tecnología de medición electrónica.
¿Qué hace un oscilógrafo?
Se utiliza un oscilógrafo para representación grafica voltajes eléctricos y permite una variedad de ajustes en la visualización de la hora. El tubo de rayos catódicos es el componente más importante de un oscilógrafo para mostrar cambios de voltaje.
Fuente: Este artículo se basa en información de las siguientes empresas: Rhode+Schwarz, Yokogawa.
Jens Struck es empresario, periodista y diseñador web en la editorial online alemana GbR en Ried.