Práctica 2 - Electricidad Industrial

 

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS

PRÁCTICA 2 DESCRIPCION Y OPERACIÓN DEL OSCILOSCOPIO

UNIDAD DE APRENDIZAJE: Electricidad Industrial

SECUENCIA: 3IV64

ALUMNA: ▸

Luna Carranza Aidé Fernanda

MAESTRO: Rosas Ortiz Noé

 

OBJETIVOS ▸

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Que el al alumn umno o conozc conozca a y utili utilice ce correc correctam tament ente e el oscil oscilosc oscopi opio o para para la medic medición ión de se señal ñales es eléctricas Que el al alumn umno o conozc conozca a las las posib posible les s ap apli licac cacio iones nes de es este te instru instrumen mento to para para la soluci solución ón de problemas. Que el alumno realice la medición de señales eléctricas, interprete resultados y calcules los valores de R.M.S.

LISTA DE MATERIAL Y EQUIPO (Todo será simulado con Proteus) ▸ ▸ ▸

Un osciloscopio Una sonda para osciloscopio Un generador de señales

INTRODUCCIÓN TEÓRICA El osciloscopio es básicamente un dispositivo de visualización grafica que muestra señales eléctricas variables en el tiempo. El eje vertical, a partir de ahora denominado Y, representa el voltaje; mientras que el eje horizontal, horizontal, denominado X, representa el tiempo. ¿Qué podemos hacer con un osciloscopio? ▸ ▸ ▸ ▸ ▸

Determinar directamente directamente el periodo y el voltaje de una señal Determinar indirectamente la frecuencia de una señal Determinar que parte de la señal es DC y cual AC. Localizarr averías en un circuito Localiza Medir la fase entre dos señales

Los osciloscopios son de los instrumentos más versátiles que existen y lo pueden utilizar desde técnicos de reparación de televisores a médicos. Un osciloscopio puede medir un gran número de fenómenos, provisto del transductor adecuado (un elemento que convierte una magnitud física en señal eléctrica) será capaz de darnos el valor de una presión, ritmo cardiaco, potencia de sonido, nivel de vibraciones en un coche, etc. Tipos de onda Se pueden clasificar las ondas en los tres tipos siguientes: Ondas senoidales: Son las ondas fundamentales ya que poseen unas propiedades matemáticas muy interesa interesantes ntes (por (por ejemplo ejemplo combina combinacion ciones es de señales señales senoidal senoidales es de difer diferente ente amplitud amplitud y frecuencia, se puede reconstruir cualquier forma de onda), la señal que se obtiene de las tomas de corriente de cualquier casa tienen esa forma, las señales de test producidas por los circuitos oscilado osci ladores res de un generado generadorr de señal señal son también también senoidal senoidales, es, la mayoría de las fuentes de potencia en AC (corriente alterna) producen señales senoidales. ▸

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Ondas cuadradas y rectangulares: Las ondas cuadradas son básicamente andas que pasan de un estado est ado a otro otro de tensió tensión, n, a inter interva valos los reg regul ulare ares, s, en un tie tiemp mpo o muy reduci reducido. do. Son Son utili utilizad zadas as usualmente para probar amplificadores (esto es debido a que este tipo de señales contienen en sí mismas todas las frecuencias). frecuencias).

Ondas triangul Ondas triangulares ares y en diente diente de sierra: sierra: Se producen producen en circuitos circuitos diseñados diseñados para controlar  controlar  voltajes volt ajes linealment linealmente, e, como pueden ser, por ejempl ejemplo, o, el barrido barrido horizontal horizontal de un oscilosc osciloscopio opio analógico o el barrido tanto horizontal como vertical de una televisión. Las transiciones entre el

 

ni nivel vel mínimo mínimo y máximo máximo de las las señale señales s cambi cambian an a un rit ritmo mo consta constante nte.. Estas Estas transi transicio ciones nes se denominan rampas.

DEFINICIONES: ▸

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Forma de onda: Es la trayectoria trazada por una cantidad como tensión corriente, potencial, etc. Dibujada en función de alguna variable (como la posición, tiempo grados, temperatura, temperatura, etc.) Valor instantáneo: Es la magnitud de una forma de onda en cualquier instante.  Amplitud, Valor Valor máximo o valor valor pico (A,Vm,Vp): (A,Vm,Vp): Es el valor máximo máximo de forma de onda. onda. Valor Pico-Pico: Es igual al doble del valor pico. En una onda el valor pico-pico es la distancia vertical del valor máximo positivo al valor máximo negativo. Forma de onda Periódica: es una forma de onda que se repite continuamente, después del mismo intervalo de tiempo. Periodo: El periodo de una magnitud alterna es el tiempo que tarda dicha magnitud en efectuar un ciclo completo. Con frecuencia se representa por T y sus unidades son segundos. Ciclo: es el conjunto de valores positivos y negativos comprend comprendidos idos en un periodo. Frecuencia: es el número de ciclos generados en un segundo y se expresa como, ciclos/seg. o también Hertz, ya que el ciclo sobre segundo equivale a un Hertz

DESARROLLO 1. Colocar Colocar un un oscilosc osciloscopi opio o en la hoja de simula simulación ción.. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Colo Coloqué qué un un gene generad rados os de e ene nergí rgía. a. Conecta Conecta el el borde borde 1 con con el generado generadorr de energía energía.. Aterrice Aterrice el el borne borne sobran sobrante te del del generad generador or de energ energía. ía. Ponga Ponga play play a la simul simulaci ación. ón. Ajuste los los controles controles de foco de de intensidad intensidad para para tener tener un trazo nítido nítido y visible. Calibre Calibre los selectore selectores s de sensitivida sensitividad d (volts/div) (volts/div) y base de tiempo (time/div (time/div). ). Para lograr lograr esto gire los controles centrales a tope del sentido indicado por las flechas de la calibración (cal). 8. Para Para la medició medición n de la ond onda a cua cuadra drada da del genera generador dor sele selecci ccione one una frecuenc frecuencia ia y un una a ampli amplitud tud (voltaje) al azar. Desarrolle mediciones mediciones Vpp y periodo. Anote resultados en la tabla. 9. Repita Repita el paso paso 8, pero pero seleccion seleccionando ando un una a función función triangul triangular. ar. 10. Repita el paso 8, pero seleccionando seleccionando una función función senoidal. senoidal.

 

TIPO DE SEÑAL

NO. DE SENSITIVIDAD FACTO VALO NO. DE BASE CUADROS (VOLT/DIV) R DE LA R PICO CUADROS DE VERTICALES SONDA A PICO HORIZONTAL TIEMPO (T/DIV)

TIEMPO (SEG)

−3 0.5  x 10

−3 0.5  x 10

2000

2.82842

−3

−3 0.2  x 10

5000

5.65685

1000

3.53553

ONDA SENOIDAL

4

1

1

8

5

ONDA TRIANGULAR

8

0.41

1

16

8.5

 

0.2  x 10

ONDA CUADRADA

5

0.5

1

10

8

 

1  x 10

 

−3

F=  1

( ) T 

1  x 10

−3

GRÁFICA

VALOR RMS VEF

 

CONCLUSIONES Un osciloscopio es un instrumento de visualización electrónic electrónico o para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señales, frecuentemente junto a un analizador de espectro. Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en una pantalla, en la que normalmente el eje x (horizontal) representa tiempos y el eje y (vertical) representa representa tensiones. Existen Dos tipos de Osciloscopios, el analógico y el digital y como conclusión para utilizar de forma correcta un osciloscopio analógico necesitamos realizar tres ajustes básicos: ▸

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La atenuación ó amplificación que necesita la señal. Utilizar el mando AMPL. para ajustar la amplitud de la señal antes de que sea aplicada a las placas de deflexión vertical. Conviene que la señal ocupe una parte importante de la pantalla sin llegar a sobrepasar los límites. La base de tiempos. Utilizar el mando TIMEBASE para ajustar lo que representa en tiempo una división en horizontal de la pantalla. Para señales repetitivas es conveniente que en la pantalla se puedan observar aproximadamente aproximadamente un par de ciclos. Disparo de la señal. Utilizar los mandos TRIGGER LEVEL (nivel de disparo) y TRIGGER SELECTOR (tipo de disparo) para estabilizar estabilizar lo mejor posible señales repetitivas.

Los tipos de señales que se pueden clasificar clasificar en los cuatro tipos siguientes: ▸ ▸ ▸

Ondas senoidales Ondas cuadradas y rectangulares Ondas triangulares y en diente de sierra.

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Pulsos y flancos ó escalones Si una señal se repite en el tiempo, posee una frecuencia (f). La frecuencia se mide en Hertz (Hz) y es igual al número de veces que la señal se repite en un segundo, es decir, 1Hz equivale a 1 ciclo por segundo. Una señal repetitiva también posee otro parámetro: el periodo, definiéndose como el tiempo que tarda la señal en completar un ciclo. Periodo y frecuencia son recíprocos el uno del otro.