TRABALHO LABORATÓRIO - (OCILOSCÓPICO)

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UNIP – UNIVERSIDADE PAULISTA
ICET - Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia
Relatório de laboratório
Osciloscópio
Discentes:
Julio Cesar G Silva - R.A.: B650DI-0
Leandro E Segado - R.A.: B4964D-3
João k. T. dos Santos - R.A.: B44GAF4
Docente:
Prof. Eduardo R Gonçalves 
 Bancada 03
SÃO JOSÉ DO RIO PRETO
2014
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO	3
1.1.O que é osciloscópio	3
1.2.Aplicações.........................................................................................................5
2. PROCEDIMENTO	6
2.1.Cálculo...................................................................................................................6
3. RESULTADOS	7
3.1. Procedimento e tabela de dados de laboratório ..........................................	7
4. CONCLUSÃO	9
�
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.......................................................................9
INTRODUÇÃO
1.1. O que é Osciloscópio
O osciloscópio é um instrumento de medida eletrônico que cria um gráfico bidimensional visível de uma ou mais diferenças de potencial. O eixo horizontal do ecrã (monitor) normalmente representa o tempo, tornando o instrumento útil para mostrar sinais periódicos. O eixo vertical comumente mostra a tensão. O monitor é constituído por um "ponto" que periodicamente "varre" a tela da esquerda para a direita.
Figura 1: Ilustração de um osciloscópio.
Um típico osciloscópio é uma caixa retangular com uma tela, conectores de entrada, knobs para controle e botões na frente do painel. Atualmente existem osciloscópios portáteis com tela de cristal líquido.
Para ajudar na medidas, uma grade chamada graticule ou retículo é desenhada na face da tela. Cada quadrado na graticule é conhecido como uma divisão. O sinal a ser medido é ligado a um dos canais de entrada, geralmente através de um conector coaxial, como os conectores BNC ou tipo N. Se a fonte do sinal já possui seu conector coaxial, então um simples cabo é usado para ligá-la, caso contrário um cabo específico chamado ponta de prova para osciloscópio é usado.
Em seu modo mais simples, o osciloscópio desenha repetidamente uma linha horizontal chamada de traço através do meio da tela da esquerda para a direita. Um dos controles, o time base control (controle da base de tempo), determina a velocidade com que a linha é desenhada, e é calibrado em segundos por divisão.
Se a tensão de entrada difere do zero, o traço pode ser defletido tanto para cima quanto para baixo. Outro controle, o vertical control (controle vertical), determina a escala da deflexão vertical, e é calibrado em volts por divisão. O traço resultante é um gráfico da voltagem (tensão) em função do tempo.
Se o sinal de entrada é periódico, então um traço relativamente estável pode ser obtido apenas ajustando a base de tempo (time base) de acordo com a frequência do sinal de entrada. Por exemplo, se o sinal é uma onda seno com frequência igual a 50 Hz, então seu período é de 20 ms, então a base de tempo (time base) deve ser ajustada de modo que o tempo entre a passagens sucessivas seja de 20 ms. Este modo é chamado de continual sweep (varredura contínua). Infelizmente, a base de tempo dos osciloscópios não é perfeitamente precisa, e a frequência do sinal não é perfeitamente estável, então o traço pode se mover pela tela, dificultando as medidas.
Para prover um traço mais estável, os osciloscópios modernos tem uma função chamada trigger (desencadear ou disparar). Quando o triggering é utilizado, o instrumento irá parar cada vez que a varredura chegue no extremo direito da tela e retornar de volta ao lado esquerdo da tela. O osciloscópio então aguarda um evento específico antes de começar a desenhar o próximo traço. O evento de trigger (disparo) é comumente acionado quando a forma de onda da entrada atinge uma tensão em uma direção específica (tensão crescente ou decrescente) determinada pelo usuário.
Este recurso ressincroniza a base de tempo ao sinal de entrada, impedindo o deslizamento horizontal do traço. Desta forma, o trigger permite a visualização de sinais periódicos tais como ondas quadradas e ondas seno.
O circuito de Trigger também permite a visualização de sinais não-periódicos, tais como pulsos que não se repetem em uma taxa fixa.
Os Tipos de trigger incluem:
Trigger externo, um pulso de uma fonte externa conectada a uma entrada dedicada do osciloscópio.
Trigger de borda, um detector de borda que gera um pulso quando o sinal passa de uma tensão limiar especificada em uma direção específica.
Vídeo trigger, um circuito que extrai pulsos sincronizantes de formatos de vídeo tais como PAL e NTSC e disparam a base de tempo em todas as linhas, em uma linha específica, em todos os campos, ou em um quadro. Este circuito é tipicamente encontrado dos dispositivos monitores de forma de onda.
Trigger por atraso, aguarda um tempo específico após passar por uma tensão limiar antes de começar a varredura. Nenhum circuito de trigger funciona instantaneamente, sempre ocorre um pequeno atraso, porém um circuito de trigger por atraso estende este valor até um intervalo conhecido e ajustável. Deste modo, o operador pode examinar um pulso particular em um longo grupo de pulsos.
A maioria dos osciloscópios também permitem que você tire a base de tempo e a insira um sinal no amplificador horizontal. Isto é chamado de modo X-Y, e é útil para ver a relação de fase entre dois sinais, o que é comum em análise de rádio e televisão.
Quando os dois sinais são senóides de frequência e fases variáveis, o traço resultante é chamado de curva de Lissajous.
Alguns osciloscópios possuem cursores, que são linhas que podem ser movidas sobre a tela para medir o intervalo de tempo entre dois pontos, o a diferença entre duas tensões.
Muitos osciloscópios possuem um ou mais canais de entrada, permitindo que eles mostrem mais de um sinal na tela.
Geralmente o osciloscópio tem um conjunto de controles verticais para cada canal, porém apenas um sistema de trigger e base de tempo.
Um osciloscópio dual-time base (base de tempo duplo) possui dois sistemas de trigger de modo que dois sinais possam ser vistos em diferentes eixos de tempo. Isto também é chamado de modo "magnificação". O usuário mantém um sinal complexo desejado usando uma configuração de trigger compatível. Então ele permite a "magnificação", "zoom" ou "base de tempo dupla", e pode mover uma janela para observar os detalhes do sinal complexo.
Algumas vezes o evento que o usuário deseja ver pode ocorrer apenas ocasionalmente. Para capturar estes eventos, alguns osciloscópios são "storage scopes" (osciloscópios de armazenamento) que preservam o sinal mais recente na tela.
Alguns osciloscópios digitais podem fazer a varredura a velocidades baixas como uma vez por hora, emulando um gravador em papel de tira. Isto é, o sinal passa pela tela da direita para a esquerda. A maioria dos osciloscópios mais sofisticados mudam do modo de varredura para o modo de escrita em tira com cerca de uma varredura a cada dez segundos. Isto ocorre porque caso contrário, o osciloscópio iria aparentar estar quebrado: está coletando informações, porém o ponto não pode ser visto na tela.
Aplicações
O osciloscópio é utilizado por diversos profissionais, num sem número de aplicações,
Tão variadas como a reparação de televisores, a análise do funcionamento das unidades electrónicas de controlo dos automóveis, a análise de vibrações (de um motor, por exemplo), o projeto de circuitos de condicionamento de sinal (para sistemas de instrumentação, por exemplo) ou sistemas biomédicos.
Figura 2: Medição de luminosidade por intermédio de um transdutor (célula fotoelétrica) ([Tektronics, 1997a]).
A utilidade do osciloscópio não se limita ao mundo da eletricidade/electrónica. Com o transdutor apropriado, o osciloscópio poderá utilizar-se para visualizar e medir qualquertipo de grandeza física. Um transdutor é um dispositivo que cria um sinal eléctrico a partir de um estímulo de outro tipo de grandeza, tal como som, luz ou calor (caso da célula fotoelétrica apresentada na Figura 3).
Embora os osciloscópios digitais permitam analisar sinais transitórios (que só acontecem um vez), tal como os apresentados na Figura 4 (degrau (step) e impulso (pulse)), o osciloscópio é, por princípio, um instrumento de medição adequado a medir (analisar) sinais periódicos.
Figura 4: Sinais não periódicos)
Os sinais periódicos, também denominados de ondas, representam a variação de
Grandezas que se repetem (periodicamente) no tempo. São exemplos típicos as ondas sinusoidais (sine wave) e sinusoidais amortecidas (damped sine wave),
2. PROCEDIMENTO
2.1. Calculo
Chama-se comprimento de onda da onda eletromagnética à distância entre dois pontos consecutivos em que o vetor (ou) tem mesmo módulo e mesmo sentido. É a distância da figura 339.
Chama-se período da onda eletromagnética ao intervalo de tempo necessário para a onda caminhar um comprimento de onda.
Representando por v a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas, e por T o período, temos:
A velocidade de propagação, igual para todas as ondas eletromagnéticas é igual à velocidade de propagação da luz. O seu valor no vácuo costuma-se representar pela letra c, e é:
Na prática aproximamos para:
Chama-se frequência de uma onda eletromagnética ao inverso do período. Ela representa o número de períodos existentes na unidade de tempo.
Exemplo
Certa estação de rádio emite ondas eletromagnéticas com frequência de 500.000 ciclos por segundo.
Calcular: 
a) período; 
b) o comprimento de onda dessas ondas eletromagnéticas.
Solução 
a) 
�� INCLUDEPICTURE "http://cepa.if.usp.br/e-fisica/imagens/eletricidade/basico/cap18/image010.gif" \* MERGEFORMATINET 
b) 
RESULTADOS
Procedimento e tabela de dados
Foram utilizados para realização do experimento de laboratório sobre osciloscópio os seguinte equipamentos:
Osciloscópio;
Painel com plugs de conexão e cabos de ligação;
Fonte de tensão DC;
Multímetro digital;
Resistor de 10kΩ;
Dados obtidos:
	FREQUENCIA APROXIMADA (Hz)
	TEMPO (m/s)
	FREQUENCIA ACUMULADA (Hz)
	U TOTAL (V)
	U EFICAZ (V)
	250
	4
	250
	10
	7,07
	500
	2
	500
	10
	7,07
	1000
	1
	1000
	10
	7,07
	5000
	2*10^(-4)
	5000
	10
	7,07
	10000
	1*10^(-4)
	10000
	10
4. CONCLUSÃO
Com o termino do experimento foi possível promover a familiarização do aluno com o manuseio e ajuste do osciloscópio, bem como o conhecimento do princípio de funcionamento do mesmo na utilização de medições de tensão, período e frequência.
Ao término da nossa experiência podemos concluir que as formas de onda obtidas são compatíveis com as esperadas.
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
www.tektronix.com; 
 www.minipa.com.br;
www.wikipedia.org
SÃO JOSÉ DO rIO PRETO