Analizador de espectro PCE-DSO8060
analizador de espectro de 2 canales con función de multímetro y generador de funciones / pantalla TFT a color de 5,7" / análisis FFT / alta cuota de medición / puerto USB / acumulador ion-litio
El analizador de espectro integra 3 medidores en 1. Además de ser un analizador de espectro integra un multímetro y un generador de funciones. El analizador de espectro se ha diseñado especialmente para el uso móvil. La gran pantalla LCD, que integra iluminación LED, es de fácil lectura, incluso cuando los rayos de sol iluminan la pantalla. Un asa situada en un lateral del analizador de espectro permite llevar este instrumento de medición a cualquier lugar. La protección de goma evita que durante el transporte o manejo del analizador de espectro se dañe la carcasa. Este analizador de espectro de fácil manejo ofrece prestaciones parecidas a los dispositivos de mesa. Dispone de un ancho de banda de hasta 60 MHz y una velocidad de muestreo de hasta 150 MS/s. Además de la medición sencilla de todos los parámetros de las señales entrantes el analizador de espectro realiza un análisis FFT. Todos los ajustes de V / div, s / div o disparo de la señal se realizan a través de los pulsadores de goma del analizador de espectro. Los dos canales de entrada del analizador de espectro se conectan a las sondas través de conectores BNC. Las sondas que se incluyen en el envío se pueden cambiar a un factor de regulación de 1 : 1 o 10 : 1. El analizador de espectro también permiten seleccionar los diferentes modos de operación. Basta con una sencilla pulsación de botones para que el analizador de espectro se convierta en un multímetro digital con distintas funciones, como la medición de tensión o de capacidad. La conexión de los cables de prueba para el multímetro se realizan a través de conectores banana de 4 mm situados en la parte frontal del analizador de espectro. El generador de funciones incorporado del analizador de espectro simula las formas de onda que el usuario puede ajustar libremente. De hecho, genera formas de onda senoidal, ondas triangulares u ondas rectangulares. Puede alimentar el analizador de espectro a través de un componente de red que se incluye en el envío o a través del acumulador Ion-litio incorporado. La duración del acumulador es de aprox. 6 h en funcionamiento continuo. Cuando use el analizador de espectro con el acumulador tenga en cuenta que la pantalla se desconecta después de cierto tiempo de inactividad para alargar la duración del acumulador. A través de uno de los dos puertos USB puede conectar el analizador de espectro al ordenador. El segundo puerto permite al usuario grabar directamente las imágenes mostradas en un lápiz USB. También disponemos de otro modelo de analizador de espectro de mano con un ancho de banda de 8 MHZ, que integra un multímetro con contador de frecuencia, puerto USB, con memoria interna y medidor de capacidad. Si lo que necesita es comprobar tomas de tierra (resistencia / tensión contra tierra) aquí podrá ver el equipo más adecuado para esta cuestión. En este enlace tiene una visión general donde encontrará el analizador de espectro más adecuado. Si tiene alguna pregunta sobre el analizador de espectro, consulte la siguiente ficha técnica o póngase en contacto con nosotros en el número de teléfono 902 044 604 para España, para Latinoamérica e internacional +34 967 543 695 o en el número +56 2 24053238 para Chile. Nuestros técnicos e ingenieros le asesorarán con mucho gusto sobre este analizador de espectro y sobre cualquier producto de nuestros sistemas de regulación y control, medidores o balanzas PCE Ibérica S.L.
Analizador de espectro PCE-DSO8060
- Ancho de banda 60 MHz
- 150 MSamples
- Máximo de 300 V en modo analizador de espectro
- Alta sensibilidad
- Muchas funciones matemáticas
- Gran pantalla LCD en el analizador de espectro
- Multímetro integrado
- Generador de funciones
Especificaciones técnicas del analizador de espectro de mano PCE-DSO8060
Frecuencia, período, flanco de subida, flanco de bajada, ciclo de trabajo (Duty Cycle)
Cursor
Manual, exploración, automático
Funciones matemáticas del analizador de espectro
Suma, resta, multiplicación, división, FFT
Memoria
15 formas de onda y configuraciones
Sondas de prueba
Factor de regulación
1 : 1, 10 : 1 (seleccionable)
Longitud del cable
aprox. 1,2 m
Aquí puede observar las funciones matemáticas del analizador de espectro PCE-DSO8060
Además de las curvas de medición, el analizador de espectro es capaz de representar todos los parámetros de forma numérica
Vídeo de uso del analizador de espectro
Vídeo de uso del analizador de espectro PCE-DSO8060
Especificaciones técnicas de la función multímetro del analizador de espectro PCE-DSO8060
Rango de medición
Resolución
Precisión
Tensión continua
60 mV
10 µV
±1 % ±1 dígito
600 mV
100 µV
±1 % ±1 dígito
6 V
1 mV
±1 % ±1 dígito
60 V
10 mV
±1 % ±1 dígito
600 V
100 mV
±1 % ±1 dígito
800 V
1 V
±1 % ±1 dígito
Tensión alterna
60 mV
10 µV
±1 % ±3 dígitos
600 mV
100 µV
±1 % ±3 dígitos
6 V
1 mV
±1 % ±3 dígitos
60 V
10 mV
±1 % ±3 dígitos
600 V
100 mV
±1 % ±3 dígitos
Corriente continua
60 mA
10 µA
±1,5 % ±1 dígito
600 mA
100 µA
±1 % ±1 dígito
6 A
1 mA
±1,5 % ±3 dígitos
10 A
10 mA
±1,5 % ±3 dígitos
Corriente alterna
60 mA
10 µA
±1,5 % ±3 dígitos
600 mA
100 µA
±1 % ±1 dígito
6 A
1 mA
±1,5 % ±3 dígitos
10 A
10 mA
>±1,5 % ±3 dígitos
Resistencia
600 Ω
0,1 Ω
±1 % ±3 dígitos
6 kΩ
1 Ω
±1 % ±1 dígito
60 kΩ
10 Ω
±1 % ±1 dígito
6 MΩ
100 Ω
±1 % ±1 dígito
60 MΩ
1 kΩ
±1,5 % ±3 dígitos
Capacidad
40 nF
10 pF
±1 % ±1 dígito
400 nF
100 pF
±1 % ±1 dígito
4 µF
1 nF
±1 % ±1 dígito
40 µF
10 nF
±1 % ±1 dígito
400 µF
100 nF
±1 % ±1 dígito
Aviso: El valor de capacidad mínimo medible con el analizador de espectro es de 5 nF
Prueba de diodos
0 ... 2 V
Prueba de continuidad
< 30 Ω
El analizador de espectro PCE-DSO8060 ofrece la posibilidad de utilizar este dispositivo como multímetro. Este analizador de espectro es capaz de medir tensión, corriente, resistencia, capacidad y otros parámetros. La visualización se produce a través de la gran pantalla LCD. Además del valor numérico, en el analizador de espectro se visualiza un gráfico de barras para la orientación del valor en el rango de medición. Igualmente informa al usuario a qué toma tiene que conectar los cables de prueba.
Especificaciones técnicas del generador de funciones del analizador de espectro PCE-DSO8060
Rango de frecuencia
1 Hz (DC) - 25 MHz
Resolución de frecuencia
0,1 %
Temporizador digital / conversor analógico
2 kHz ... 200 MHz
Canales de salida
Un canal
Memoria
4 KSamples
Resolución vertical
12 bits
Estabilidad
< 30 ppm
Amplitud
máx. ± 3,5 V
Impedancia de salida
50 Ω
Corriente de salida
50 mA Is= 100 mA
El generador de funciones incorporado en el analizador de espectro PCE-DSO8060 permite la salida por un canal y la simulación de diferentes formas de onda. El analizador de espectro es capaz de simular señales de salida senoidales, ondas triangulares, ondas cuadradas, de pulsos o flancos. El usuario podrá seleccionar libremente la frecuencia y la amplitud. Además de una sencilla salida de señales, en el analizador de espectro se pueden realizar diferentes modulaciones y modificaciones de señales.
El extenso menú del analizador de espectro permite un ajuste rápido y sencillo del generador de funciones. Con la ayuda de un teclado numérico es posible ajustar directamente todos los parámetros como frecuencia de salida y tensión de salida. Utilizando el analizador de espectro como generador de funciones permite un trabajo rápido y sobre todo preciso. En la imagen adjunta puede observar el ajuste de frecuencia y la amplitud de una forma de onda con modulación FM, realizada a través del teclado numérico como se describe anteriormente.
Especificaciones generales del analizador de espectro PCE-DSO8060
Pantalla
LCD de 5,7" con iluminación LED
Resolución de pantalla
240 x 230 píxeles
Interfaces
USB (analizador de espectro <-> lápiz USB) USB (analizador de espectro <-> ordenador)
Alimentación
Componente de red externo: Entrada: 100 V ... 240 V AC / 50 Hz ... 60 Hz Salida: 8,5 V / 1500 mA Acumulador ion-litio integrado:
Duración operativa aprox. 6 h
Dimensiones del analizador de espectro
245 x 163 x 52 mm
Peso
1200 g
El analizador de espectro PCE-DSO8060 fue diseñado para el uso rápido y sencillo. Este analizador de espectro tiene su ámbito de aplicación en el laboratorio y el taller. Gracias a la integración de amplias funciones como multímetro, generador de funciones y analizador de espectro, el PCE-DSO8060 tiene un uso muy versátil. Su manejo sencillo y su gran pantalla permiten una operación de forma rápida, sin que el usuario tenga que estudiar extensamente el manual de instrucciones.
Además del propio analizador de espectro con función de multímetro y generador de funciones, se incluyen los cables de prueba. Con el analizador de espectro se envía también un adaptador de corriente, una cómoda bolsa de transporte y unas instrucciones de uso extensas. La bolsa de transporte protege el analizador de espectro en el transporte. Gracias a las tres funciones incorporadas en el analizador de espectro PCE-DSO8060, los técnicos no tendrán que llevar tres dispositivos por separado: un analizador de espectro, un multímetro y un generador de funciones, en su caja de herramientas. Esto ahorra espacio y sobre todo gastos.
Contenido del envío del analizador de espectro PCE-DSO8060
1 x analizador de espectro PCE-DSO8060, 2 x sondas para el analizador de espectro PCE-DSO8060, 2 x cables de prueba de laboratorio, 1 x cable de conexión BNC, 1 x componente de red, 1 x acumulador ion-litio, 1 x instrucciones de uso del analizador de espectro PCE-DSO8060, 1 x software
Principio de funcionamiento del analizador de espectro digital con memoria
Los analizadores de espectros se usan donde es necesario representar señales eléctricas de forma visual. Se representa el transcurso de la tensión a través del tiempo en un sistema de coordenadas bidimensional. Un analizador de espectro digital con memoria se compone de la siguiente forma
La señal recogida por la punta de sonda se ajusta con la ayuda de los circuitos de entrada analógica (señal, amplificador, etc.). A continuación se envía a un transductor A/D. El transductor A/D es una pieza que transforma la tensión de entrada analógica en un valor numérico digital. La señal se comprueba en un ciclo fijo. Los valores se guardan en una memoria. Mediante un procesador los valores se leen y se muestran en pantalla.
Algunos conceptos del analizador de espectro Velocidad de muestreo: La velocidad de muestreo le indica cuantas veces se comprueba o mide la señal analógica. Normalmente se le indica la cantidad de muestras por segundo recogidas, p.e. 500 MS/s (Megasamples por segundo). De la velocidad de muestreo depende hasta donde se muestra una indicación correcta de la frecuencia de la señal de entrada. Para obtener una buena presentación la velocidad de muestreo debería ser el décuplo de la frecuencia de entrada máxima.
Cuando se comprueba una señal con una velocidad de muestreo baja se produce el efecto aliasing. Este efecto produce que una forma de onda se muestre con el múltiplo del período de la señal real. El siguiente esbozo lo ilustra:
Los puntos rojos indican el muestreo. De este se reconstruye erróneamente una señal de baja frecuencia. Para evitarlo se puede usar un filtro de paso bajo que filtra frecuencias que están por encima de la frecuencia de muestreo media.
Secuencia de medición (muestreo desfasado):
Mediante la secuencia de medición puede reconstruir señales periódicas con una baja velocidad de muestreo de forma correcta. Para ello cada periodo se muestrea varias veces. Sin embargo, los momentos del muestreo se desfasan con relación al inicio del período.
Después de la primera ejecución (verde) la señal es muestreada varias veces más de forma desfasada (azul y naranja). Esto permite reconstruir la señal con precisión a pesar de tener una baja velocidad de muestreo. Este proceso tiene la desventaja que la señal debe ser periódica y repetitiva. Sucesos únicos y breves no pueden ser registrados.
Disparo (trigger): Si los analizadores de espectros mostraran la señal de entrada de izquierda a derecha no sería posible generar una imagen parada. Debido a que la frecuencia de imagen suele ser muy alta y la señal iniciaría desde un punto casual, obtendríamos una imagen intermitente. Para solucionar este problema se un trigger. Esto permite obtener una imagen nítida, pues detecta cuándo la señal de entrada sobrepasa el valor límite (este ajuste se hace de forma manual en el analizador de espectro). En cuanto se genera un evento trigger se muestra la señal de entrada en pantalla. Así se consigue que la señal se muestre empezando siempre desde el mismo punto. Muchos analizadores de espectros le ofrecen un disparo externo. Esto permite que el inicio de la indicación se regule a través de una entrada externa. Analizador de espectro digitales modernos ofrecen adicionalmente otras posibilidades de disparo (trigger).
Certificado de calibración ISO
Puede pedir para este aparato un certificado de calibración ISO. El certificado se emite con su nombre y certifica la precisión del medidor. La calibración se efectúa según la normativa ISO 9000. Esto significa que todas las magnitudes son trazables a las normativas ENAC (Entidad Nacional de Acreditación). Aquí encontrará más información sobre la calibración:
Calibración: La calibración determina la precisión de un medidor, en este caso un analizador de espectro. No se ajusta ningún parámetro en el sistema de medición; más bien, se determina la variación entre los valores de medición indicados y las magnitudes exactas de los patrones.
Certificado de calibración: Las diferencias de valores detectadas en la calibración (valor nominal y valor real) se documentan en el certificado.
Intervalos de calibración: Para garantizar siempre una alta precisión es importante recalibrar el aparato regularmente. El tiempo que transcurre entre ambas calibraciones se denomina intervalo de calibración. Comúnmente los certificados tienen una validez de 1 año. Por tanto, se supone que el intervalo de calibración sea de máximo un año.
¿Que parámetros influyen para la elección de un buen analizador de espectro?
A continuación hacemos una relación de las características técnicas más importantes de nuestro analizador de espectro:
- Ancho de banda: el analizador de espectro nos especifica el rango de frecuencias en las que el analizador de espectro puede medir con precisión. El ancho de banda se calcula desde 0Hz(continua) hasta la frecuencia a la cual una señal de tipo senoidal se visualiza a un 70.7% del valor aplicado a la entrada.
- Tiempo de subida: este es otro parámetro que nos dará el analizador de espectro, junto al anterior, la máxima frecuencia de utilización del analizador de espectro. Es un parámetro importante para el analizador de espectro si se desea medir con fiabilidad pulsos y flancos recordar que este tipo de señales poseen transiciones entre niveles de tensión muy rápidas). Un analizador de espectro no puede visualizar pulsos con tiempos de subida más rápidos que el suyo propio.
- Sensibilidad vertical: indica la facilidad del analizador de espectro para amplificar señales débiles. Se suele proporcional en mV por división vertical, normalmente es del orden de 5mV/div(llegando hasta 2 mV/div).
- Velocidad: para un analizador de espectro analógico esta especificación nos indica la velocidad máxima del barrido horizontal, lo que nos permitirá observar sucesos más rápidos. Suele ser del orden de nano segundos por división horizontal.
- Exactitud en la ganancia: nos indica la precisión con la cual el sistema vertical del analizador de espectro amplifica ó atenúa la señal. Se proporciona normalmente en porcentaje máximo de error.
- Exactitud de la base de tiempos: nos indica la precisión en la base de tiempos del sistema horizontal del analizador de espectro para visualizar el tiempo. También se suele dar el porcentaje de error máximo.
- Velocidad de muestreo: en el analizador de espectro digital se indica cuantas muestras por segundo es capaz de tomar el sistema de adquisición de datos (específicamente el conversor A/D). Cuando un analizador de espectro de calidad se llega a velocidades de muestreo de Megamuestras/sg. Una velocidad de muestro grande es importante a la hora de poder visualizar pequeños periodos de tiempo. En el otro extremo de la escala, también se necesita velocidades de muestreo bajas para poder observar señales de variación lenta. Generalmente la velocidad del muestreo cambia al actuar sobre el mando TimeBase para mantener constante el número de puntos que se almacenaran para representar la forma de la onda.
- Resolución vertical: esta se mide en bits y es un parámetro que nos da la resolución del conversor A/D del analizador de espectro digital. Nos indica con que precisión se convierten las señales de entrada en valores digitales almacenados en la memoria. Técnicas de cálculo pueden aumentar la resolución efectiva del analizador de espectro.
- Longitud del registro: nos indica cuantos puntos de memorizan en un registro para la reconstrucción de la forma de la onda. Algunos analizador de espectros nos permiten variar, dentro de ciertos límites, este parámetro. La máxima longitud del registro depende del tamaño de la memoria de que disponga el analizador de espectro. Una longitud del registro grande permite realizar zooms sobre detalles en la forma de onda de manera rápida (los datos ya han sido almacenados), sin embargo esta ventaja es a costa de consumir más tiempo en muestrear la señal completa.
Principio de funcionamiento del analizador de espectro digital Cuando se dispone de un circuito y queremos observar la respuesta de la señal resultante, se debe conectar una sonda al elemento que queremos comprobar para ver el resultado de ese circuito o el componente. La señal irá de la sonda a la sección vertical, la cual la podremos amplificar o atenuar gracias a los mandos digitales de que dispone el analizador de espectro. Una vez que tenemos la señal amplificada, gracias al modulo anterior se envía a la sección horizontal para que mediante este paso y el anterior, y gracias también a los diferentes procesos tales como conversores A/D, la pantalla muestra la señal que buscábamos. Si la tensión de esta señal es positiva con referencia al punto de referencia o GND, se muestra en la parte superior de la pantalla y por lo contrario es negativa se mostrará en la parte de abajo. Tal como se ha comentado en el párrafo anterior, la señal pasa de la sonda hasta la sección vertical, y de ésta pasa a la sección horizontal, no antes de pasar por la sección de disparo, la cual se encarga de mover la señal desde la parte izquierda a la parte derecha de un tiempo determinado (gracias a este paso, también se consigue una estabilización de la señal). Este recorrido se consigue gracias a la base de tiempo (TIME-BASE). Los ajustes básicos que se debe de realizar para una utilización correcta del analizador de espectro son:
- Mando Ampli. (atenuación o amplificación) - con este mando se ajusta la amplitud de la señal o señales dependiendo del analizador de espectro de que se disponga. Conviene que la señal ocupe toda la pantalla sin sobrepasar los limites de ésta.
- Mando Timebase (escala de tiempos) - con este mando se ajusta el tiempo por cuadrícula que se representa en una división de la pantalla.
- Mando Trigger Level y Trigger Selector (nivel de disparo / tipo de disparo) - con estos mandos se consigue la mejor estabilización posible de las señales que se repiten varias veces.
Además es también muy importante ajustar los parámetros de enfoque, intensidad y posicio-namiento de las señales tanto en el eje X como en el Y.
El analizador de espectro digital además de estos ajustes suelen disponer de memoria para realizar mediciones prolongadas, y poder descargar estos datos a un PC.
Esquema general del funcionamiento de un analizador de espectro.
Circuito eléctrico
Con un analizador de espectro se puede comprobar un circuito eléctrico. Un circuito eléctrico son una serie de elementos eléctricos o electrónicos, como por ejemplo resistencias, inductancias, condensadores, dispositivos electrónicos semiconductores, ... y que están conectados eléctricamente entre sí con el fin de generar, transportar o modificar señales electrónicas o eléctricas. Por lo que se dice que un circuito esta resuelto cuando se han determinado el voltaje y la corriente a través de cada elemento. La ley de Ohm (como se ha descrito anteriormente) es una ecuación importante para determinar la solución. Sin embargo, dicha ley puede no ser suficiente para proporcionar una solución completa. Como vemos en la imagen que hay a continuación para tratar de resolver el circuito es necesario utilizar las leyes de Kirchhoff para resolver este circuito, así como la mayoría de circuitos.
Como se puede observar se han marcado las variables de las corriente y de los voltajes asociados con cada resistor y la corriente asociada con la fuente de voltaje (el marcado incluye las polaridades de referencia). Los puntos indicadores de terminales son los puntos de principio y fin de un elemento de circuito individual. Un nodo es un punto en donde se encuentran dos o más elementos de circuito. Como se verá a continuación, es necesario identificar nodos para usar la ley de la corriente de Kirchhoff. En la imagen superior los nodos son a, b, c y d. El nodo d conecta a la batería con el foco y en esencia se extiende por toda la parte superior del diagrama, aunque usamos un solo punto por comodidad. Los puntos en cada lado del interruptor indican sus terminales, pero sólo es necesario uno para representar un nodo, así que sólo se indica uno como nodo c.
Para el circuito que se representa en la imagen superior podemos identificar siete incógnitas: ls, l1, lc, il, V1, Vc y VI. Se recuerda que Vs es un voltaje conocido, porque representa la suma de los voltajes entre los terminales de las dos celdas secas, un voltaje constante de 3V. El problema es encontrar las siete variables desconocidas. Por el álgebra, se sabe que para encontrar n cantidades desconocidas debe de resolver n ecuaciones simultáneas independientes. De la ley de Ohm, se sabe que tres de las ecuaciones necesarias son: V1 = l1 x R1 / Vc = lc x Rc / Vl = il x Rl. La interconexión de elementos de circuito impone algunas restricciones en relación entre voltajes y corrientes. Estas restricciones son conocidas como leyes de Kirchhoff, en honor a Gustav Kirchhoff, quien fuel el primero en establecerlas en un artículo publicado en 1948. Las 2 leyes que establecen las restricciones en forma matemática son conocidas como la ley de Kirchhoff de la corriente y la ley de Kirchhoff del voltaje. Ahora podemos enunciar la ley de Kirchhof de la corriente: La suma algebraica de todas las corrientes en cualquier nodo de un circuito es igual a 0. Para usar la ley de Kirchhoff de la corriente, debe asignarse a cada corriente en el nodo un signo algebraico según una dirección de referencia. Si se otorga un signo positivo a una corriente que sale del nodo, debe asignarse uno negativo a una corriente que entra al nodo. Por el contrario, si se determina un signo negativo a una corriente que entra al nodo. Aplicando la ley de Kirchhoff de la corriente a los cuatro nodos en el circuito de la figura 1.1, y usando la conversación de que las corrientes que salen del nodo son consideradas positivas, se obtienen cuatro ecuaciones:
- Nodo A --> Is - l1 = 0 (Ecuación 1.5)
- Nodo B --> l1 + lc = 0 (Ecuación 1.6)
- Nodo C --> - lc - il = 0 (Ecuación 1.7)
- Nodo D --> il - ls = 0 (Ecuación 1.8)
Observe que las ecuaciones 1.5 - 1.6 - 1.7 -1.8 no forman un sistema independiente por que cualquiera de las cuatro puede obtenerse de las otras tres. En cualquier circuito con n nodos, pueden deriva4rse n - 1 ecuaciones de corriente independientes de la ley para corriente de Kirchhoff. Si no consideramos la ecuación 1.8 tenemos 6 ecuaciones independientes, es decir, las ecuaciones desde la 1.2 hasta la 1.7. Aún es necesaria una más, que podemos obtener de la ley del voltaje de Kirchhoff. Antes de enunciar la ley de Kirchhoff del voltaje, debemos definir lo que es una trayectoria cerrada o lazo. Comenzando en un nodo seleccionado arbitrariamente, trazamos una trayectoria cerrada en un circuito a través de elementos básicos seleccionados del circuito y regresamos al nodo original sin pasar por ningún nodo intermedio más de una vez. El circuito de la figura 1.1 tiene una trayectoria cerrada o lazo. Por ejemplo, tomando al nodo a como el punto de partida, y recorriendo el circuito en el sentido de las manecillas del reloj, formamos la trayectoria cerrada pasando por los nodos d, c, b, y regreso a nodo a. En el siguiente enlace encontrará más información acerca de la resolución de un circuito.
En la imagen superior podemos ver un circuito eléctrico, sencillo pero completo, al tener las tres partes fundamentales: un interruptor el cual enciende o apaga el circuito, una fuente de energía eléctrica, en este caso la pila o batería y por último una aplicación, en este caso una resistencia o un inductor y un condensador.
Aquí encontrará otro producto parecido bajo la clasificación "Analizador de espectro":