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Osciloscopio de mano PCE-DSO8060
osciloscopio de mano con multímetro y generador de funciones / pantalla TFT a color de 5,7" / análisis FFT / alta cuota de medición / puerto USB / acumulador de ion-litio

Osciloscopio de mano PCE-DSO8060

- Ancho de banda 60 MHz

- 150 MSamples

- Máximo de 300 V en modo osciloscopio

- Alta sensibilidad

- Muchas funciones matemáticas

- Gran pantalla LCD en el osciloscopio

- Multímetro integrado

- Generador de funciones

Especificaciones técnicas del osciloscopio de mano

Componente vertical

Canales

2

Ancho de la banda

60 MHz

Flanco de subida

5,8 nS

Impedancia de entrada

Resistencia: 1 MΩ

capacitivo: 15 pF

Sensibilidad de entrada

10 mV/div ... 5 V/div

Acoplamiento de entrada

AC, DC, GND

Resolución vertical del osciloscopio

8 bit

Memoria

en modo 1 canal: 32 k

en modo 2 canales: 16 k

Tensión de entrada máx.

300 V (DC y pico AC)

Componente horizontal

Velocidad de muestreo

150 MSamples/s

Muestreo en tiempo equivalente

50 GSamples/s

Barrido

5 ns / div ... 1000 s / div

Precisión del barrido

± 50 ppm

Disparo (trigger)

Fuente

Canal 1

Canal 2

externo

Modo

rectangular

Impulsos en anchura

alterno

Modo X-Y

Eje X

canal 1

Eje Y

canal 2

Desplazamiento

máx. 3 °

Funciones de medición

Tensión

V_pp, V_amp, V_máx., V_mín., V_top, V_mid, V_base, V_avg, V_rms, V_crms, Preshoot, Overshoot

Tiempo

frecuencia, período, flanco de subida, flanco de bajada, ciclo de trabajo (Duty Cycle)

Cursor

manual, exploración, automático

Funciones matemáticas del osciloscopio

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 osciloscopio PCE-DSO8060

Además de las curvas de medición, el osciloscopio es capaz de representar todos los parámetros de forma numérica

Especificaciones técnicas de la función multímetro del osciloscopio

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

Prueba de diodos

0 ... 2 V

Prueba de continuidad

< 30 Ω

El osciloscopio PCE-DSO8060 ofrece la posibilidad de utilizar este dispositivo como multímetro. Este osciloscopio 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 osciloscopio 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.

Video de uso del osciloscopio

Especificaciones técnicas del generador de funciones del osciloscopio

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 I_s= 100 mA

El generador de funciones incorporado en el osciloscopio PCE-DSO8060 permite la salida por un canal y la simulación de diferentes formas de onda. El osciloscopio 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 osciloscopio se pueden realizar diferentes modulaciones y modificaciones de señales.

Especificaciones generales del osciloscopio PCE-DSO8060

Pantalla

LCD de 5,7" con iluminación LED

Resolución de pantalla

240 x 230 píxeles

Interfaces

USB (osciloscopio <-> lápiz USB)

USB (osciloscopio <-> 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 osciloscopio

245 x 163 x 52 mm

Peso

1200 g

El osciloscopio PCE-DSO8060 fue diseñado para el uso rápido y sencillo. Este osciloscopio tiene su ámbito de aplicación en el laboratorio y el taller. Gracias a la integración de amplias funciones como multímetro, generador de funciones y osciloscopio, 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.

Contenido del envío del osciloscopio PCE-DSO8060
1 x osciloscopio PCE-DSO8060, 2 x sondas para el osciloscopio 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 osciloscopio PCE-DSO8060, 1 x software

Principio de funcionamiento del osciloscopio digital con memoria

Los osciloscopios 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 osciloscopio 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 osciloscopio

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 osciloscopios 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 osciloscopio). 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 osciloscopios le ofrecen un disparo externo. Esto permite que el inicio de la indicación se regule a través de una entrada externa. Osciloscopio 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 osciloscopio. 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.

Principio de funcionamiento del osciloscopio 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 osciloscopio. 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 osciloscopio son:

• Mando Ampli. (atenuación o amplificación) -  con este mando se ajusta la amplitud de la señal o señales dependiendo del osciloscopio 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 osciloscopio digital además de estos ajustes suelen disponer de memoria para realizar medicio-nes prolongadas, y poder descargar estos datos a un PC.

Esquema general del funcionamiento de un osciloscopio.

Ley de Ohm
George Simon Ohm fue un físico alemán conocido por sus investigaciones de las corrientes eléctricas. Su formulación de la relación entre la intensidad de la corriente, diferencia de potencial y la resistencia contribuye a la ley de Ohm, con lo que estableció en su ley que la cantidad de corriente que fluye por un circuito formado por resistencias puras es directamente proporcional a la fuerza electromotriz aplicada a un circuito, e inversamente proporcional a la resistencia total del circuito. Esta ley normalmente se expresa con la formula I= V/R, en donde I representa la intensidad de la corriente medida en amperios, V la fuerza electromotriz en voltios y R la resistencia en ohmios.
La unidad de resistencia eléctrica se denominó ohmio en su honor y fue definida en 1893.
La ley de Ohm no es una ley natural fundamental sino una relación empírica que es valida solo para algunos materiales. Los materiales que tienen una constante de resistencia sobre un rango amplio de voltajes y los materiales que no sigan esta ley se denominan no lineal, y tienen una relación de corriente - voltaje no lineal. Mientras que los materiales que siguen esta ley se denominan conductor óhmico o conductor lineal y tienen una relación lineal de corriente - voltaje sobre un amplio rango de voltajes aplicados.
La ley de Ohm es la ley básica para el flujo de la corriente. La corriente fluye por un circuito eléctrico siguiendo varias leyes.
¿Qué es un circuito serie?
Un circuito es aquel en el que los dispositivos o los elementos del circuito están dispuestos de manera que la totalidad de la corriente pasa a través de cada elemento sin división ni derivación en circuitos paralelos.
Esta ley se aplica a todos los circuitos eléctricos, tanto para corriente continua como corriente alterna, aunque para analizar circuitos más complejos deben de utilizarse otros principios adicionales a esta ley.
En la actualidad para resolver teóricamente los circuitos electrónicos se toma como referencia que la corriente debe de fluir siempre en sentido de positivo a negativo. Recientemente se ha demostrado que el sentido real que siguen estos electrones es todo lo contrario se parte de sentido negativo a una sentido positivo, pero para la resolución teórica de estos circuitos siempre se toma de sentido positivo a sentido negativo, es decir siguiendo la ley de Ohm.

Circuito eléctrico

Con un osciloscopio 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.

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