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MCs. Fernando Javier Hurtado Butrón

Lab. Electricidad aplicada Universidad Nacional de Trujillo

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA



INTEGRANTES:  GOMEZ PONTE FIORELLA  FERNANDEZ BALDERA LEONARDO  FERNANDEZ BOCANEGRA JOSE  DIAZ GARCIA CHRISTIAN



PROFESOR: MCS. FERNANDO JAVIER HURTADO BUTRÓN



CURSO: ELECTRICIDAD APLICADA



FECHA DE PRESENTACION: 25 DE AGOSTO DEL 2020

TRUJILLO-PERÚ

2020

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MCs. Fernando Javier Hurtado Butrón

I.

Lab. Electricidad aplicada Universidad Nacional de Trujillo

PROBLEMA ¿Cómo medir los parámetros de una señal eléctrica alterna y continúa usando un osciloscopio?

II.

HIPÓTESIS:

III.

FUNDAMENTO TEÓRICO: Empezaremos por definir el osciloscopio como un dispositivo de visualización grafica que nos permite medir voltajes, mostrándolos en señales eléctricas que varían con el tiempo. Este dispositivo es el instrumento más versátil que existen, que puede medir un gran número de fenómenos, provisto de un transductor adecuado (un elemento que convierte una magnitud física en eléctrica) que será capaz de darnos el valor del ritmo cardiaco, potencia de sonido, nivel de vibraciones, valor de una presión, etc. 1.

TIPO 1.1. ANALOGICO: Permiten observar en la pantalla una reproducción fiel de la evolución temporal de una señal. Asimismo, la mayor o menor confiabilidad dependerá de la calidad de instrumento que se utilice. Permiten hacer mediciones de acuerdo al tipo de onda visualizada. Prácticamente cada osciloscopio analógico debe tener uno o varios canales verticales, canal horizontal, base de tiempo, sistema de disparo y, por supuesto, módulo de tubo de rayos catódicos (CRT). Canal vertical debe tener el atenuador compensado, preamplificador, línea de retardo y amplificador vertical, que aumenta el nivel de señal hasta el nivel requerido por el módulo CRT. Canal horizontal tiene dos diferentes modos de funcionamiento: interno y externo. Ambos modos de canal horizontal, igual que el canal vertical, funcionan a través de amplificador horizontal. Base de tiempo por lo general se compone de disparadores, amplificador integrador y esquemas para sumar e invertir.

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Sistema de disparo está compuesta por el selector del frente, disparador y esquema de función derivada. Selector del frente permite conmutar los frentes decreciente y creciente. Esquema del disparador de Schmitt, que emite la señal de forma rectangular, que se sincroniza con otros eventos. Control de nivel de disparo se realiza mediante modificación de tensión transitoria del disparador de Schmitt. Un tubo de rayos catódicos (CRT) es un tubo de vacío, que contiene el lanzador de electrones, juego de láminas desviantes (verticales y horizontales), unas cuantas lentes electrónicas y pantalla pintada por dentro con varias capas de recubrimiento fluorescente y fosforescente.

Nº01: Descripción del osciloscopio analógico

1.2.

OSCILOSCOPIO DIGITALES:

Permiten realizar un muestreo de la señal a representar y almacenan los datos obtenidos, así como guardar formas de onda correspondientes a distintas mediciones (incluso de ondas no periódicas) para su posterior visualización. Asimismo, dispone de cursores que pueden desplazarse para facilitar la medición sobre la imagen, así como facilitar el cálculo del valor medio, voltaje eficaz, etc. Los osciloscopios digitales son el resultado de la evolución de los osciloscopios de memoria analógicos o de persistencia variable. El avance de la tecnología podría mejorar algunas de las características de los osciloscopios de memoria analógica, pero debido a su arquitectura no podían ofrecer las características que estaba pidiendo el público; como la posibilidad de captar datos y transferirlos a una computadora o la posibilidad de almacenar formas de onda indefinidamente. Estas propiedades las cumplen perfectamente los osciloscopios de memoria digital. El manejo básico del osciloscopio digital no difiere

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demasiado del ya expuesto para el analógico si bien su funcionamiento interno es radicalmente diferente. En este tipo de aparatos podemos encontrar una gran variabilidad de prestaciones entre distintos modelos y marcas en particular.

1.2.1.TUBO RAYOS CATÓDICOS: La última diferencia entre un osciloscopio digital y otro analógico es el tubo de rayos catódicos. En el Osciloscopio digital los datos son almacenados a la velocidad de muestreo, pero para sacarlos en la pantalla se hace a una velocidad menor. Por tanto, se puede utilizar un tubo de más bajo costo, menor fiabilidad y más larga vida que uno de más alta frecuencia. Otra prestación más, es la facilidad de implementar color.

1.2.2. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL OSCILOSCOPIO DIGITAL A. VENTAJAS:

 Los datos se captan simultáneamente por los dos canales; no es necesario el modo chopeado o alternado del analógico.

 La imagen se puede guardar indefinidamente sin degradación.  Debido a la arquitectura con microprocesador se pueden hacer medidas automáticamente.

 Se puede pasar el contenido a una impresora o ploter.  Conectado a una computadora se pueden automatizar las medidas.  Las formas de ondas se pueden almacenar para posteriores comparaciones. B. DESVENTAJAS  Mayor costo, mayor mantenimiento.  Menor resolución. En el analógico tienes todos los puntos.

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 Menor sensación de realidad.

Fig. Nº02: Osciloscopio Digital Textronics.

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1.2.3 FACTOR DE FORMA: El factor de forma de una onda es la relación entre el valor eficaz y el valor medio, con lo cual se obtiene una idea aproximada de la forma de la función: FF=

F RMS ≥1 F Medio

1.2.4. FACTOR DE RIZADO: Representa la proporción de componente alterna que tiene la señal, en relación con la componente continua.

r =√ F 2F −1 Si la señal es continua, entonces el factor de forma es 1, indicando que el factor de rizado es nulo. Si la señal es alterna, entonces el factor de forma se hace muy grande, indicando que el factor de rizado también lo es. IV.

EQUIPO O: Osciloscopio Digital FCC: 01 Fuente variable de CC FAC: 01 Fuente variable de A

V.

DISEÑO EXPERIMENTAL

Fig.1: Circuito de medición de una tensión de alterna

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Fig.2: Circuito de medición de una tensión continúa.

CORRIENTE CONTINUA

VI.

CORRIENTE ALTERNA

REALIZACIÓN DEL EXPERIMENTO Y OBTENCIÓN DE DATOS: A. RECOMENDACIONES ADICIONALES: Para la simulación puede realizarlo con cualquier software gratuito o versión demo de prueba, pero se recomienda utilizar el programa Multisim, ya que posee la interacción de manejo virtual de un osciloscopio digital lo más cercano a la realidad. B. MEDICIONES CON LA FUENTE DE ALTERNA: 1. Primero armamos el circuito de corriente alterna, utilizando el programa del Multisim.

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2. Ejecutando el programa, obtenemos las medidas del voltaje medio, del voltaje pico-pico, del ciclo RMS y el voltaje real o eficaz.

C. MEDICIONES CON LA FUENTE DE CONTINUA: 1. Se armó el circuito experimental de la figura 2, utilizando el programa del Multisim.

2. Ejecutando el programa, obtenemos las medidas del voltaje medio, del voltaje pico-pico, del ciclo RMS y el voltaje real o eficaz.

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Fue ntes

VPICO A PICO

CC

0v

CA

VPIC O

VRMS

0v

VMEDI O

12

F

12v

VII.

F R 1

0

v 33.7v

16.85v

11.9v

68mv

175

13.19

VIII. CÁLCULOS A. CORRIENTE CONTINUA 1. Factor forma

FF=

F RMS 12V = =1 F Medio 12V 2. Factor de Rizado F R =√ F F −1=√ 1−1=0 B. CORRIENTE ALTERNA 1. Factor forma

FF=

F RMS 11.9 V = =175 F Medio 68 mV

2. Factor de Rizado F R =√ F F −1=√175−1=13.19 IX.

ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS: 1. Realice los cálculos del voltaje pico obtenido, el factor de forma y el factor de rizado, en las mediciones con las fuentes de CA y CC, llene los datos de sus resultados de la tabla 01. 2. Analice los datos y resultados que se obtienen en la tabla 1, realice la discusión con sus compañeros y obtenga sus conclusiones.

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TABLA DE DATOS

X.

CONCLUSIONES:

XI.

TRANSFERENCIA:

Medición con Cursores Pulse la tecla Cursor para mostrar el menú de la función de medición con cursor en el menú inferior. Si ya hay una ventana de medición con cursor en la parte superior derecha, también se puede tocar para mostrar el menú de medida con cursor. Medición con cursores en modo normal La medición con cursor incluye Medición de Tensión y Medición de Tiempo en modo normal. La descripción del menú Cursor se muestra a continuación:

Medida automática de parámetros de tiempo El osciloscopio proporciona medidas automáticas de tiempo, incluyendo Frequency, Period, Rise Time, Fall Time, +Width, -Width, +Duty, -Duty, Delay

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

Rise Time: Tiempo que el flanco de subida del primer impulso tarda en subir del 10% al 90% de su amplitud.



Fall Time: Tiempo que el flanco de bajada del primer impulso tarda en bajar del 90% al 10% de su amplitud.



+D Width: Anchura del primer pulso positivo en el 50% de la amplitud.



-D Width: Anchura del primer pulso negativo en el 50% de la amplitud.



Delay 12 and Delay 12 : Retraso entre los dos canales en el flanco de subida.



Delay 34 and Delay 34 : Retraso entre los dos canales en el flanco de bajada.



+Duty: +Ciclo de trabajo, definido como +D Anchura / período.



-Duty: -Ciclo de trabajo, definido como -D Anchura / período

Medida automática de parámetros de tensión El osciloscopio proporciona medidas automáticas de tensión, incluyendo Frequency, Period, Rise Time, Fall Time, +Width, -Width, +Duty, -Duty, Delay



Vpp:

Tensión

Pico-Pico.

Max:

Amplitud máxima. El pico de voltaje más positivo medido en toda la señal. Min: Amplitud mínima. El pico de voltaje más negativo medido en toda la señal. 

Vamp: Tensión entre Vtop y Vbase de una señal.



Vtop: Voltaje de cima de la forma de onda, útil para señales cuadradas / pulso.



Vbase: Voltaje de la base de la forma de onda, útil para señales cuadradas / pulso.



Overshoot: Definido como (Max-Vtop)/Vamp, útil para señales cuadradas y pulsos.



Preshoot: Definido como (Min-Vbase)/Vamp, útil para señales cuadradas y pulsos.



Mean: Promedio aritmético en toda la señal.



vrms: el valor rms (valor eficaz) de toda la señal.

Investigue qué otros parámetros de voltajes de una señal son posibles de medir con el osciloscopio digital. BIBLIOGRAFIA https://toolboom.com/es/articles-and-video/oscilloscopes-history-andclassification/ http://dea.unsj.edu.ar/electrotecnia/Presentacion%20Osciloscopio%20digital.pdf

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