- Principis bàsics de funcionament
-Quin oscil.loscopi tenim a l'aula
- Com posar en marxa l'oscil·loscopi al PC
Retorn al portal
de l'oscil.loscopi
La utilització dels ordinadors personals ha esdevingut quotidiana i la seva presencia ja no és estranya en cap dels àmbits de treball i esbarjo de les persones. Les seves capacitats de tractament de la informació i la seva quasi omnipresència, han fet que moltes de les tasques reservades a equips autònoms, cada cop més, trobin el seu espai, compartint recursos, al voltant o fins i tot dins dels PC’s. Aquest és el cas dels oscil·loscopis basats en PC.
Normalment els oscil·loscopis són uns aparells autònoms (possiblement en tingueu algun al Centre) connectats a la xarxa elèctrica, que disposen dels comandaments necessaris per l’ajust de la visualització i les mesures. En el nostre cas presentem un concepte desenvolupat fa molt poc per vàries empreses catalanes, que consisteix en utilitzar l’ordinador, amb tota la seva potència quan al tractament i presentació de la informació, com a base d’un oscil·loscopi integrat al seu interior (en forma de targeta instal·lada en un dels slots lliures del PC).
Aquest nou concepte permet, de forma molt econòmica, introduir la utilització d’aquest instrument a les aules de tecnologia de batxillerat, alhora que us permet disposar a les vostres cases de les versions de demostració, (distribuïdes lliurement pels fabricants, i disponibles per internet) que permeten un auto aprenentatge molt efectiu.
Torna al principi d'aquesta
pàgina
L’oscil·loscopi és un instrument d’ús general, utilitzat als laboratoris d’electricitat i d’electrònica, que permet visualitzar senyals elèctriques en temps real i mesurar les tensions, intensitats, períodes, freqüències i fases d’aquestes. Presenta una visualització senzilla i entenedora d’aquestes senyals en funció del temps. Gràcies a l’existència de transductors (dispositius per a convertir magnituds físiques en senyals elèctriques) les capacitats de mesura de l’oscil·loscopi s’eixamplen a un ampli ventall de magnituds, com pressió, temperatura, velocitat, etc.
Per poder visualitzar de forma adequada les senyals elèctriques, que connectem a l’oscil·loscopi mitjançant la sonda, ens calen els següents comandaments o controls:
- Base de temps
- Amplificador Vertical (Y)
- Amplificador Horitzontal (X)
La pantalla de l’oscil·loscopi és per a nosaltres com un paper “milimetrat” on volem representar senyals elèctrics en dos eixos: X i Y. El eix Y, o eix vertical ens presentarà el valor de la tensió de la senyal aplicada. El eix X, o horitzontal ens representarà el valor del temps que va transcorrent. D’aquest composició de valors en resultarà la visualització de la variació de la tensió en funció del temps. Si aquesta visualització és repeteix de forma prou ràpida (més de 50 vegades per segon) l’ull humà interpreta que està davant d’un senyal estàtic (efecte òptic). Està clar que aconseguir “congelar” la imatge no és tant evident com es desprèn de l’explicació anterior. Per poder-ho fer hem d’utilitzar amb destresa els comandaments indicats més amunt.
La base de temps ens permet triar el valor en temps de cada divisió del eix horitzontal o de les X. Aquest valor pot oscil·lar entre s/div (segons per divisió), ms/div (milisegons per divisió) o microsegons per divisió. Les divisions es refereixen a l’escala graduada que hi ha sobre la mateixa pantalla i d’aquesta manera podem deduir fàcilment el període i la freqüència de la senyal visualitzada.
L’amplificador Vertical ens permet variar l’escala de les tensions aplicades al eix Y per tal d’encabir-les dins el marge útil d’aquesta. Les diferents posicions estan mesurades en V, mV, o microV per divisió.
El descrit fins aquí és el funcionament més habitual de l’oscil·loscopi.
Una altre possibilitat de treball és utilitzar l’eix horitzontal (X) per representar el valor de la tensió d’una segona senyal elèctrica que volem comparar amb la primera. En aquest cas hem d’utilitzar el connector de l’oscil·loscopi que permet l’entrada de senyals externes al eix X (en el nostre oscil·loscopi veuràs que aquesta entrada es fa pel canal 2). Aquest funcionament és recomanable quan volem conèixer el desfasament i/o la relació de freqüències entre dos senyals elèctrics.
L’amplificador Horitzontal ens permet variar l’escala de les tensions aplicades al eix X de la mateixa manera que el vertical.
Correntment els oscil·loscopis tenen alguns dels elements duplicats (oscil·loscopis de dos canals) per poder comparar sobre la mateixa pantalla dues senyals diferents (per exemple una tensió d’entrada i una de sortida del mateix circuit).
Una de les característiques que defineixen l’oscil·loscopi és la de la freqüència màxima que poden mesurar o visualitzar. Normalment aquest valor apareix de forma ben clara en la publicitat i denominació dels oscil·loscopis comercials.
Torna al principi d'aquesta pàgina
A l'aula de tecnologia disposem d'un oscil·loscopi basat en PC de la casa Beta Instruments model SC202-ISA. Es tracta d'un oscil·loscopi de 40MHz i dos canals.
Per a la seva instal·lació i muntatge (fets prèviament pel professor) ha calgut la tarja, amb la mateixa denominació de més amunt, connectada a un dels "slots" lliures de l'ordinador, el CD ROM amb el programari i un disquet per al calibratge de l'equip. Si voleu més informació sobre les especificacions tècniques de l’equip podeu demanar-ho al professor, revisar el material enviat pel fabricant (caixa de l’equip i full), o bé consultar-ho per internet a la següent adreça : http://www.beta-instruments.com. També podeu sol·licitar per aquestes mateixes fonts que us facilitin el programari (de forma gratuïta) per instal·lar-lo al vostre ordinador.
A la imatge següent podeu veure la caràtula del nostre oscil·loscopi tal com la visualitzem a la pantalla de l’ordinador.
L’ajuda disponible quan posem en marxa l’oscil·loscopi a l’ordinador explica de forma molt entenedora, interactiva i fàcil quina és la funció de cadascun dels comandaments i controls del oscil·loscopi. Per aquest motiu no hem cregut convenient d’incloure una descripció detallada dins aquest apartat. De tota manera en els apartats següents comentarem algunes de les funcions més habituals.
Per obtenir informació sobre cadascun dels botons i comandaments només cal obrir la ajuda de l’oscil·loscopi (quan estigui en marxa) i veurem que se’ns presenta la mateixa imatge que tenim més amunt. Col·locant el cursor sobre qualsevol dels controls, i prement normalment el ratolí, se’ns obrirà una finestra que ens informarà de la seva funció.
Torna al principi d'aquesta pàgina
En primer lloc cal posar en marxa l’ordinador i després el programa de control de l’oscil·loscopi.
En cas d’haver instal·lat l’oscil·loscopi a 32 bits cal fer la següent tria:
Inici\Programes\Beta instruments\ Beta instruments manager
En cas d’haver instal·lat l’oscil·loscopi a 16 bits cal fer la següent tria:
Inici\Programes\Beta instruments 16 bit Version\Oscil·loscopi
Automàticament ens apareix l’oscil·loscopi a la pantalla de l’ordinador tal com la veiem a la figura inclosa al paràgraf anterior.
Les entrades de senyals a l’oscil·loscopi es fan pels tres connectors disponibles a la tarja i són accessibles per la part posterior de l’ordinador. Aquests connectors (anomenats del tipus BNC) són els següents:
- CH1 Correspon a l’entrada del canal 1
- CH2 Correspon a l’entrada del canal 2
- External Trigger permet l’entrada de la senyal de dispar exterior.
Per introduir un senyal a la tarja de l’oscil·loscopi mitjançant aquests connectors, utilitzarem la sonda o les sondes subministrades amb l’equip. Aquestes sondes permeten la connexió a la tarja en un dels seus extrems (connector BNC) i per l’altre disposen de d’una pinça i un pin (amb diferents accessoris per facilitar la presa de senyal) que permeten la captació de la senyal que vulguem visualitzar. La sonda incorpora en el seu cap un interruptor de lliscament amb tres posicions que permet atenuar el senyal a mesurar X1, X10 o bé referenciar-lo a massa. L’atenuació X10 es fa servir quan la tensió del senyal a visualitzar és molt elevada. Per exemple si volem visualitzar un senyal a 220V, farem lliscar l’interruptor fins a la posicio X10 amb el que aconseguirem reduir la tensió d’entrada a la tarja de l’oscil·loscopi a 22 V, reduint el risc de sobrepassar la tensió màxima admissible per la tarja.
Un cop tinguem la sonda o les sondes connectades a la tarja estarem en disposició de connectar-la a un senyal elèctric per visualitzar-lo.
Cal recordar de prémer el botó ON a la pantalla de l’oscil·loscopi perquè aquest comenci a visualitzar.
Torna al principi d'aquesta
pàgina