Um osciloscópio , ou oscilógrafo , é um instrumento de medição destinado a visualizar um sinal elétrico , na maioria das vezes variável ao longo do tempo. É usado por muitos cientistas para visualizar tensões elétricas ou várias outras grandezas físicas previamente transformadas em tensão por meio de um conversor ou sensores adequados. A curva de renderização de um osciloscópio é chamada de oscilograma.
Geralmente, é feita uma distinção entre osciloscópios analógicos que usam diretamente um múltiplo da tensão de entrada para produzir o desvio do ponto e osciloscópios digitais que transformam, antes de qualquer processamento, a tensão de entrada em um número. A tela é reconstruída após o fato. Torna-se então uma função auxiliar do dispositivo que pode até estar desprovida dela, sendo a exibição do sinal realizada por um computador externo conectado ao osciloscópio.
Este tipo de dispositivo está em processo de obsolescência porque geralmente permite apenas a observação de tensões periódicas . Ele está cada vez mais sendo substituído por osciloscópios digitais.
Este parágrafo descreve apenas informações gerais sobre as calibrações de tensão e a base de tempo de um osciloscópio analógico.
O sinal a ser medido é visualizado em um tubo de raios catódicos geralmente verde . O traçado do osciloscópio é determinado por dois componentes: um horizontal e um vertical.
O modo XY permite, entre outras coisas:
A base de tempo é caracterizada por uma tensão dente de serra aplicada às duas placas verticais (veja o diagrama). Ao mesmo tempo, o canhão de elétrons projeta um feixe de elétrons entre as duas placas (a densidade do feixe corresponde à intensidade da luz):
Da mesma forma que para a base de tempo, a visualização da tensão aplicada à entrada do osciloscópio pelo usuário é feita por meio de placas horizontais (ver diagrama) que desviam a trajetória dos elétrons verticalmente.
A posição das ordenadas depende diretamente da tensão aplicada pelo usuário. Como a base de tempo opera continuamente, a tensão de entrada (previamente amplificada) muda com o tempo.
Ao usar osciloscópios alimentados pela rede elétrica que queremos visualizar, vários problemas podem aparecer:
Para evitar essas falhas, pode-se usar osciloscópios com entradas diferenciais integradas ou usar uma ou mais pontas de prova diferenciais . O objetivo desses dispositivos será garantir o isolamento galvânico (com optoacopladores, por exemplo) entre os diferentes potenciais de medição no circuito e os potenciais do osciloscópio (entrada e terra).
Ao contrário dos modelos analógicos, o sinal a ser exibido é previamente digitalizado por um conversor analógico-digital (interface A / D). A capacidade do dispositivo de exibir um sinal de alta frequência sem distorção depende da qualidade desta interface.
As principais características a ter em consideração são:
O dispositivo está acoplado a memórias que permitem armazenar estes sinais e a um determinado número de unidades de análise e processamento que permitem obter inúmeras características do sinal observado:
Os osciloscópios digitais agora suplantaram completamente seus predecessores analógicos, graças à sua maior portabilidade, maior facilidade de uso e, acima de tudo, menor custo.
O computador possibilitou a miniaturização de osciloscópios. Alguns modelos, do tamanho de um maço de cigarros, possuem apenas uma conexão USB e dois conectores BNC (para sinais de entrada ). O display , o comm Andes and Food (USB) decorrem exclusivamente do computador ( laptop , tablet ...) ao qual estão conectados. Fabricantes como Pico technology (com picocópios), Red Pitaya ou Digilent, oferecem este tipo de solução.