Informe de laboratorio de Instrumentación Practica 5

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DIODO ZENNER

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<p>ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DE CHIMBORAZO</p> <p>FACULTAD DE INFORMTICA Y ELECTRNICAESCUELA DE INGENIERA ELECTRNICAINFORME DE LABORATORIO DE INSTRUMENTACIN</p> <p>PRACTICA No. : 5TTULO: Aplicacin Del Osciloscopio En La Medicin De Seales De Corriente Alterna Y Continua.</p> <p>INTEGRANTES DEL GRUPO:Kevin Quito 452Jos Manobanda 587Alexandra Ynez544</p> <p>TTULO</p> <p>APLICACIN DEL OSCILOSCOPIO EN LA MEDICION DE SEALES DE CORRIENTE ALTERNA Y CONTINA.</p> <p>OBJETIVOS Adquirir soltura en la utilizacin del instrumental habitual en el laboratorio, generar seales con parmetros predefinidos y medir parmetros temporales y elctricos Que el alumno conozca y utilice correctamente el osciloscopio para la medicin de seales elctricas Que el alumno conozca y utilice correctamente el generador de funciones en la generacin de las diferentes formas de ondaMARCO TERICOOSCILOSCOPIO</p> <p>Qu es un osciloscopio? </p> <p>El osciloscopio es bsicamente un dispositivo de visualizacin grfica que muestra seales Elctricas variables en el tiempo. El eje vertical, a partir de ahora denominado Y, representa el voltaje; mientras que el eje horizontal, denominado X, representa el tiempo. Qu podemos hacer con un osciloscopio? Bsicamente esto: Determinar directamente el periodo y el voltaje de una seal. Determinar indirectamente la frecuencia de una seal. Determinar que parte de la seal es DC y cual AC. Localizar averas en un circuito. Medir la fase entre dos seales. Determinar que parte de la seal es ruido y como varia este en el tiempo. Los osciloscopios son de los instrumentos ms verstiles que existen y lo utilizan desde tcnicos de reparacin de televisores a mdicos. Un osciloscopio puede medir un gran nmero de fenmenos, provisto del transductor adecuado (un elemento que convierte una magnitud fsica en seal elctrica) ser capaz de darnos el valor de una presin, ritmo cardiaco, potencia de sonido, nivel de vibraciones en un coche, etc. </p> <p>Qu tipos de osciloscopios existen? </p> <p>Los equipos electrnicos se dividen en dos tipos: Analgicos y Digitales. Los primeros trabajan con variables continuas mientras quien los segundos lo hace con variables discretas. Por ejemplo un tocadiscos es un equipo analgico y un Compact Disc es un equipo digital. Los Osciloscopios tambin pueden ser analgicos digitales. Los primeros trabajan directamente con la seal aplicada, est una vez amplificada desva un haz de electrones en sentido vertical proporcionalmente a su valor. En contraste los osciloscopios digitales utilizan previamente un conversor analgico-digital (A/D) para almacenar digitalmente la seal de entrada, reconstruyendo posteriormente esta informacin en la pantalla. Ambos tipos tienen sus ventajas e inconvenientes. Los analgicos son preferibles cuando es prioritario visualizar variaciones rpidas de la seal de entrada en tiempo real. Los osciloscopios digitales se utilizan cuando se desea visualizar y estudiar eventos no repetitivos (picos de tensin que se producen aleatoriamente). </p> <p>Qu controles posee un osciloscopio tpico? </p> <p>A primera vista un osciloscopio se parece a una pequea televisin porttil, salvo una rejilla que ocupa la pantalla y el mayor nmero de controles que posee. En la siguiente figura se representan estos controles distribuidos en cinco secciones: </p> <p>Cmo funciona un osciloscopio? </p> <p>Para entender el funcionamiento de los controles que posee un osciloscopio es necesario detenerse un poco en los procesos internos llevados a cabo por este aparato. Empezaremos por el tipo analgico ya que es el ms sencillo. </p> <p>Osciloscopios analgicos</p> <p>Cuando se conecta la sonda a un circuito, la seal atraviesa esta ltima y se dirige a la seccin vertical. Dependiendo de dnde situemos el mando del amplificador vertical atenuaremos la seal o la amplificaremos. En la salida de este bloque ya se dispone de la suficiente seal para atacar las placas de deflexin verticales (que naturalmente estn en posicin horizontal) y que son las encargadas de desviar el haz de electrones, que surge del ctodo e impacta en la capa fluorescente del interior de la pantalla, en sentido vertical. Hacia arriba si la tensin es positiva con respecto al punto de referencia (GND) o haciaAbajo si es negativa.La seal tambin atraviesa la seccin de disparo para de esta forma iniciar el barrido horizontal (este es el encargado de mover el haz de electrones desde la parte izquierda de la pantalla a la parte derecha en un determinado tiempo). El trazado (recorrido de izquierda a derecha) se consigue aplicando la parte ascendente de un diente de sierra a las placas de deflexin horizontal (las que estn en posicin vertical), y puede ser regulable en tiempo actuando sobre el mando TIME-BASE. El retrasado (recorrido de derecha a izquierda) se realiza de forma mucho ms rpida con la parte descendente del mismo diente de sierra.</p> <p>De esta forma la accin combinada del trazado horizontal y de la deflexin vertical traza la grfica de la seal en la pantalla. La seccin de disparo es necesaria para estabilizar las seales repetitivas (se asegura que el trazado comienza en el mismo punto de la seal repetitiva).</p> <p>En la siguiente figura puede observarse la misma seal en tres ajustes de disparo diferentes: en el primero disparada en flanco ascendente, en el segundo sin disparo y en el tercero disparada en flanco descendente.</p> <p>Osciloscopios digitales</p> <p>Los osciloscopios digitales poseen adems de las secciones explicadas anteriormente un sistema adicional de proceso de datos que permite almacenar y visualizar la seal. </p> <p>Cuando se conecta la sonda de un osciloscopio digital a un circuito, la seccin vertical ajusta la amplitud de la seal de la misma forma que lo hacia el osciloscopio analgico. El conversor analgico-digital del sistema de adquisicin de datos muestrea la seal a intervalos de tiempo determinados y convierte la seal de voltaje continua en una serie de valores digitales llamados muestras. En la seccin horizontal una seal de reloj determina cuando el conversor A/D toma una muestra. La velocidad de este reloj se denomina velocidad de muestreo y se mide en muestras por segundo.</p> <p>Los valores digitales muestreados se almacenan en una memoria como puntos de seal. El nmero de los puntos de seal utilizados para reconstruir la seal en pantalla se denomina registro. La seccin de disparo determina el comienzo y el final de los puntos de seal en el registro. La seccin de visualizacin recibe estos puntos del registro, una vez almacenados en la memoria, para presentar en pantalla la seal. Dependiendo de las capacidades del osciloscopio se pueden tener procesos adicionales sobre los puntos muestreados, incluso se puede disponer de un predisparo, para observar procesos que tengan lugar antes del disparo. Fundamentalmente, un osciloscopio digital se maneja de una forma similar a uno analgico, para poder tomar las medidas se necesita ajustar el mando AMPL, el mando TIMEBASE as como los mandos que intervienen en el disparo. </p> <p>Controles de un OsciloscopioLos controles que se indican son los que se encuentran en la mayora de osciloscopios. </p> <p>POWER: es el switch de encendido y apagado del osciloscopio. INTENSITY: ajusta la brillantez de la forma de onda para una mejor visualizacin.TRACE ROTATION (rotacin de trazo): rotando este control con un pequeo destornillador plano se puede ajustar la lnea o trazo en forma horizontal.FOCUS: este control sirve para iluminar el despliegue en pantalla.CAL 0.5V: es una terminal para calibracin de voltaje. Podemos conectar una de las puntas del osciloscopio en esta terminal y deber aparecer en pantalla un voltaje de 0.5 Vpp de aproximadamente 1 Khz en forma de onda cuadrada.POSITION: es un control de ajuste para mover la seal de los canales I y II en forma vertical.VOLTS/DIV VARIABLE FOR CH A: es un ajuste fino para cuando seleccionamos Volts/div.VOLTS/DIV: es el control para cambiar de escala referente a voltaje por divisin para el canal I.VERTICAL INPUT: es la entrada vertical para el canal I; aqu se conecta el cable para introducir una seal por el canal I.AC-GND-DC: para los dos canales y es una palanca de 3 posiciones, las cuales son:a) Posicin AC: para cuando queramos desplegar una seal AC.b) Posicin GND: es para indicar la tierra (Ground), en esta posicin se despliega solamente un trazo horizontal (------)c) Posicin DC: para cuando queramos desplegar una seal de voltaje AC y DC.COMP. TEST: (prueba de componentes) este control sirve para cambiar del modo osciloscopio al modo de probador de componentes (ver procedimiento en su manual).INVERT: botn que cuando es presionado invierte la polaridad vertical de la seal que est siendo visualizada mediante el canal II.VOLTS/DIV VARIABLE FOR CH B: ajuste fino para cuando utilizamos el canal II, debe ubicarse en la posicin cal.VERTICAL INPUT: es la entrada vertical para el canal II, aqu se conecta el cable para introducir una seal para el canal II.I-II DUAL -ADD: son controles que pueden actuar solos o combinadamente de acuerdo a como se indica a continuacin.CH-A: si se presiona el botn I, se desplegara la seal captada por el canal I.CH-B: si se presiona el botn II, se desplegara la seal captada por el canal II.DUAL: pueden desplegarse las seales de los dos canales al mismo tiempo.ADD: (adicin) cuando se presiona este botn, las seales del canal I y II son sumadas.X5 MAG: cuando este botn es presionado, el barrido de tiempo es magnificado por 5 veces.POSITION : sirve para ajustar la posicin de la seal en el eje horizontal.SWEEP TIME/DIV VARIABLE: es un ajuste fino que acompaa al control time/div.SWEEP TIME/DIV: es un selector de diferentes escalas que permite modificar el barrido de tiempo por divisin de una seal.GND: (Ground - tierra) es la Terminal para conectar la tierra.SLOPE + -: es un botn para sincronizar una seal de acuerdo a la polaridad + -.AUTO: es un botn que al presionarlo, un auto barrido es efectuado. El barrido es puesto en un estado de libre ejecucin aun cuando no se encuentre una seal de entrada aplicada. LEVEL: es una perilla giratoria para ajustar el nivel de disparo de la seal. Se utiliza para detener un poco la impresin de cuando una seal parece que no la podemos detener.COUPLING: es una palanca de 3 posiciones para diversos modos de sincrona: AC: para operacin normal. C-LF: es un control para dejar pasar seales de cierta frecuencia nada ms. TV: sirve para manejar seales de televisin o video compuesto.EXT. INPUT: es una entrada para el disparo de una seal externa.SOURCE: (fuente) es un selector de seal de sincrona, sus posiciones son: INT: las seales del canal I y II son sumadas en el disparo. II: la seal es a partir del canal II. LINE: una forma de onda AC es usada como fuente de sincrona. EXT: esta posicin se usa junto a la seal externa del disparo como fuente de sincrona.</p> <p>REALIZACIN PRCTICA. PARTE 1</p> <p>Manejo del Nivel de Corriente Continua</p> <p>1. Conectar la entrada del Canal I (CH. I) a 0 V activando el control GND y centrar la lnea que aparece en la pantalla del osciloscopio, hacindola coincidir con el eje de abscisas </p> <p>2. Pasar ahora al modo AC y con el generador de funciones producir una seal triangular de 6 V de amplitud pico a pico y de 2 ms. de periodo</p> <p>Escala eje X: 500sEscala eje Y: 1V</p> <p>3. Pasar ahora al modo DC y ajustando los controles, que regulan en el generador de funciones el nivel de amplitud de seal continua (offset), superponer a la seal alterna anterior 3 V de seal continua</p> <p>Escala eje X: 500 sEscala eje Y: 1V</p> <p>4. Sin tocar ningn control en el generador de funciones, volvemos a pasar al modo AC. Coincide esta representacin de la seal con la que se obtuvo en el apartado 2? Son iguales las seales producidas en los apartados 2 y 3? Razonar la respuesta</p> <p> Si, son iguales en amplitud y voltaje.Diferencia entre las seales de los dos canales El apartado 3 se desplaza 3V en corriente continua, y el otro 6V en corriente alterna</p> <p>1. Producir con el generador de funciones una seal triangular con una frecuencia de 2 KHz con 7 V de amplitud pico a pico y conectar la salida de este a los canales I y II del osciloscopio. Dibujar la representacin que aparece en pantalla del osciloscopio, indicando las escalas de medida </p> <p>Escala eje X: 250 sEscala eje Y: 2V</p> <p>2. Activar ahora en el osciloscopio el control de inversin de polaridad del CH II as como el control de suma de los dos canales (ADD)</p> <p>Escala eje X: 250 sEscala eje Y: 2V</p> <p>REALIZACIN PRCTICA. PARTE 2</p> <p>a) Monte el circuito de la figura 1:</p> <p>Fig. 1 Divisor de tensin con fuente DC</p> <p> Excite el circuito con una tensin continua (V) de valor 6 V Mida con ayuda del osciloscopio la tensin en los puntos A y B del circuito Represente simultneamente ambas seales en la pantalla</p> <p>Escala eje X: 2.5usEscala eje Y: 2Vb) Monte el circuito de la Figura 2</p> <p>Fig. 2 Divisor de tensin con fuente AC</p> <p> Excite el circuito anterior con una seal senoidal (Vi) de 3 KHz, cuya tensin vare entre -4 y 4 V Haciendo uso del osciloscopio, visualice la seal en los puntos A y B del circuito Represente simultneamente ambas seales en la pantalla</p> <p>Escala eje X: 100usEscala eje Y: 2V</p> <p>CONCLUSIONES1. Los equipos de laboratorio deben ser usados de una manera correcta y con el mayor cuidado posible.2. El osciloscopio se utiliza a menudo para tomar medidas en circuitos elctricos. Es especialmente til porque puede mostrar cmo varan dichas medidas a lo largo del tiempo, o cmo varan dos o ms medidas una respecto de otra.3. El osciloscopio es una herramienta muy poderosa, ya que nos da una visin clara y concisa como profunda acerca de lo que est sucediendo en un circuito.</p> <p>BIBLIOGRAFIA http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/movimiento/osciloscopio/osciloscopio.htm http://www.siste.com.ar/Osciloscopio/osc_1.htm http://www.wilful.net/EL%20OSCILOSCOPIO.pdf</p> <p>ANEXOS:</p> <p> 15</p>