1.- instrumentación i

7/25/2019 1.- Instrumentacin I

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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE

FACULTAD DE INGENIERADEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA

LABORATORIO DE TELECOMUNICACIONES

ELE-11016 CIVIL

LABORATORIO DE ANLISIS DE SEALES

EXPERIENCIA N 1

INSTRUMENTACIN I : OSCILOSCOPIOS Y GENERADOR DE FUNCIONES

OBJETIVOS : Conocer el principio de funcionamiento, limitaciones yaplicaciones de un osciloscopio, Adicionalmente la prctica delos generadores de funciones.

INTRODUCCIN : n t!pico importante y poco considerada por los ingenieros es laciencia de medir. En la "erga la#oral de la electr!nica es conocido como instrumentista yes uno de los profesionales me"or pagado en la actualidad. Asociado a esta especialidad,se pueden encontrar reas de actuaci!n #astante dis$miles. Algunas de ellas son%

1.- Desarrollo % En un pro#lema dado, se trata de encontrar la soluci!n a gusto del cliente.&.- Modernizacin ' En las acti(idades industriales, siempre la automati)aci!n e*ige

reducci!n de costos en mantenci!n y por tanto, los e+uipos antiguos re+uieren demayor atenci!n.

.- Diseo % En un proceso producti(o, se re+uiere monitorear y actuar so#re el mismo.Los sensores, actuadores y estrategias de#en +uedar plasmados en un plano.

.- Experto: La mitad de los pro#lemas en cual+uier ingenier$a es conocer (aria#les,medirlas es otra fase. uien me ayuda a especificar dic/o sensor

.- Software % 2eseo +ue mi sensor mida un (olta"e cada minutos y lo almacene en un32. uien lo puede implementar

6.- Normas % La cone*i!n anterior de#e ser uni(ersal, no puede /acerse de alam#re aalam#re. 4uedo usar 54I

El medir reconoce el seguimiento de una magnitud f$sica, en el caso de electricidadreconocemos cuatro (aria#les fundamentales. Ellas se muestran en la 7a#la ad"unta.

7a#la 1% Varia#les f$sicas utili)adas en EE

Varia#le nidades 8#ser(acionesVolta"e Volts

Corriente Amperes7iempo 9egundoCarga Coulom#

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7odas las otras cantidades son magnitudes dependientes. E"emplo% 4otencia es Volt * Ampere, por tanto es una nidad dependiente.

El mundo de las medidas es el planeta de los errores. E*isten muc/os tipos, entrelos +ue se destacan%

- 7e!ricos- Estticos- 2inmicos- Inserci!n del instrumento

4articularmente, estamos interesados en las definiciones para precisin y de todos losinstrumentos +ue dispone un ingeniero, el ms fle*i#le lo constituye el osciloscopio otu#os de rayos cat!dicos :C;7


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#.- 9istema de captura y almacenamiento digital. Es decir los (alores de la se?al deentrada son almacenados en una memoria y posteriormente mostrados en alg@ntipo de display.

c.- 9istema de defle*i!n m@ltiple, lo +ue permite (isuali)ar (arias se?ales de entrada. Alternati(amente, se puede alternar un sistema (ertical con & entradas :AL7< omuestrear alternati(amente y enga?ar al usuario mostrando en la pantalla soloinstantes de las se?ales de entrada :C3844E;


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>igura 1.&% 2etalles de medidas en un osciloscopio.

n aspecto lateral pero de muc/a importancia en medidas de campo, es el uso de lasonda adecuada para el osciloscopio. 3a#itualmente posee 1 en paralelo con 10 p>

y es posi#le compensar para una o#ser(aci!n perfecta. 4ara complementar una unidad,e*isten sondas de alta tensi!n y de corriente :efecto 3all


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En los osciloscopios modernos donde la (isuali)aci!n no se reali)a en #ase a un C;7 elmostrar dos o ms tra)os es muc/o mas simple, al utili)ar pantallas de plasmas o de ledel /ard are se encarga de mostrar y calcular lo +ue uno desee. En la figura 1. semuestra una primera e(oluci!n, donde el #lo+ue cla(e es el conversor A/D :A2Cigura 1. % 2iagrama de un osciloscopio con memoria digital

La siguiente e(oluci!n es digitali)ar todas las acciones de (isuali)aci!n. En la figura 1.se muestra tal tipo de osciloscopio.

>igura 1. % 2iagrama de un osciloscopio digital

CUESTIONARIO : Las preguntas formuladas a continuaci!n guardan relaci!n con loestudiado anteriormente y algunas de ellas sern formuladas al alumno antes de laE*periencia.

1.- A modo de e"ercicio, e*pli+ue tres especificaciones del 7eBtroni* modelo &&1

&.- El efecto de la sonda o punta de prue#a de un osciloscopio se puede cuantificar en elcircuito e+ui(alente del amplificador de entrada en serie con la malla ;C de la sonda.El circuito e+ui(alente se muestra en la figura.

9onda 8sciloscopio :Amplif. Verticaligure A-1% asic #locB diagram of t/e &&1 8scilloscope

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ELE Q10 EX4 1

APNDICE A

OSCILOSCOPIOS

TERIA : La componente fundamental de todo osciloscopio lo constituye un dispositi(ode representaci!n grfica denominado tu#o de rayos cat!dicos :7;C


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tiempo< y otro par para el mo(imiento (ertical :la se?al a o#ser(arigura &% 7;C con par de placas deflectoras

La se?al +ue de#emos aplicar en las placas /ori)ontales de#er tener caracter$sticas especiales' ya +ue, de#er #arrer la pantalla en el sentido /ori)ontal auna (elocidad predeterminada' con ello lograremos tener una referencia temporal. La@nica se?al +ue cumple con tales caracter$sticas es el diente de sierra. 4or tanto, a todoosciloscopio +ue mida tiempo, de#e aplicarse en el /ori)ontal un diente de sierra. Elcircuito #sica e(oluciona entonces al de la figura .

>igura % defle*i!n con diente de sierra en el /ori)ontal

A la entrada de la secci!n (ertical puede e*istir una se?al pe+ue?a como una degran amplitud. Las pe+ue?as de#en ser amplificadas y las grandes atenuadas. Lasoluci!n es el uso de un con"unto amplificadorD atenuador, el cual logra una defle*i!napropiada en la pantalla del 7;C. Hormalmente el amplificador es fi"o, dise?ado parasensi#ilidad m*ima y el atenuador (aria#le por pasos, controlado por el usuario. Lacalidad del amplificador (ertical se refle"a en una especificaci!n denominada ancho de!anda del osciloscopio : P


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>igura % 2iagrama de un osciloscopio elemental

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