Relatório 11 - Osciloscópio

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE - UFCG 
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA - CCT 
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
 DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE ÓPTICA E ELETROMAGNETISMO Professor: Wilson - Turma: 06 
Aluna: Linda Mariana Silva Lopes Matrícula: 115211253
OSCILOSCÓPIO
Introdução
O osciloscópio é um instrumento de medida eletrônico que cria um gráfico bi-dimensional visível de uma ou mais diferenças de potencial. O eixo horizontal do 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 percorre a tela da esquerda para a direita.
Em seu modo mais simples, o osciloscópio possui dois controles. Um dos controles, o timebase control (controle da base de tempo), determina a velocidade com que a linha é desenhada, e é calibrado em segundos por divisão.
O 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 tensão em função do tempo. A figura 1 é uma representação de como, comumente, é a tela de um osciloscópio, com os controles apresentados na parte inferior, e com a representação de um sinal senoidal, para ilustração dos conceitos até então citados.
Figura 1 – Representação de um sinal senoidal em um osciloscópio
Fonte: Site Projetos Tecnológicos < http://www.projetostecnologicos.com//>
 	Os amplificadores de deflexão horizontal e vertical garantem que mesmo os sinais muito fracos consigam fazer com que o feixe seja deslocado de sua posição original. O gerador de base de tempo é responsável pelo tempo de varredura, desenhando a forma de onda em intervalos de tempo constantes. O tubo de raios catódicos possibilita a visualização, numa tela, da forma de onda do sinal que se quer analisar.
Existem fenômenos periódicos que não geram eletricidade, mas que podem ser transformados em sinais elétricos, os quais poderão ser analisados pelo osciloscópio. Em consequência, o osciloscópio encontra larga ação em muitas áreas em que nos deparamos com fenômenos periódicos. É o caso de um motor em movimento, das pulsações do coração ou do cérebro, dos sinais de transmissão em telecomunicações.
Objetivos
O presente experimento tem como principal objetivo analisar o comportamento e as funções do osciloscópio para observação e representação de características de sinais. Neste experimento, dos sinais de onda quadrada, triangular e senoidal.
Objetiva-se também obter maior familiaridade com o osciloscópio, pois este é um equipamento cuja funcionalidade se aplica à diversas situações, alguns tipos de ondas e sinais diferentes e cuja observação fornece dados importantes a respeito de tensão, período, frequência entre outras grandezas, com aplicabilidade para cálculos e análises de circuitos.
Material utilizado
· Osciloscópio;
· Painel com plugs de conexão;
· Cabos de ligação;
· Fonte de tensão DC.
· Multímetro digital.
Experimento
Inicialmente fez-se a ligação do gerador de sinal, ajustando o controle de saída para que se obtivesse o sinal desejado. Feito isso, foi feita então a medição com um multímetro da tensão de saída do gerador de sinal. 
 Ligou-se então o osciloscópio e conectou-se a saída do gerador de sinal a entrada vertical do osciloscópio. Foram medidas a tensão de pico e a tensão de pico a pico com o osciloscópio. Em seguida calculou-se os valores RMS correspondentes a cada sinal. 
 Esse procedimento foi feito para sinais de onda quadrada, triangular e senoidal. Os dados obtidos foram anotados na tabela I.
Os valores de VEF foram calculados da seguinte maneira:
Obtidos tais valores foi feita uma comparação com os valores teóricos e foram calculados os desvios ocorridos, sempre tal que:
Tabela I
	
Sinal 
(Formato de onda)
	
Volt/div
	
Nº div
(Vp = Yp)
	
Vp
	Nº div
(Vpp = Ypp)
	
Vpp
	
VE = VRMS
	
V
multímetro
	
Desvio (%)
	Senoidal
	100
	3
	0,3
	6
	0,6
	0,212
	0,205
	3,4
	
	50
	2,5
	0,125
	5
	0,25
	0,088
	0,084
	4,8
	Triangular
	50
	2,5
	0,125
	5
	0,25
	0,072
	0,066
	9,1
	
	100
	2
	0,2
	4
	0,4
	0,115
	0,110
	4,5
	Quadrada
	100
	2,1
	0,21
	4,2
	0,42
	0,210
	0,221
	4,9
	
	200
	3,1
	0,62
	6,2
	1,24
	0,620
	0,654
	5,2
Por fim, calculou-se a freqüência de oscilação, sabendo que esta é o inverso do período visualizado e calculou-se seus respectivos desvios. Esses dados foram anotados na tabela II.
Tabela II
 
	
	Tempo/Div
	Largura de um ciclo (nº div)
	Tempo de um ciclo (s)
	Período de um sinal (ms)
	Frequência (Hz)
	δ(%)
	
	
	
	
	
	Prevista
	Medida
	
	Senoidal 1
	250 ms
	5
	1,25x10-3
	1,25x10-3
	807
	800
	0,86
	Senoidal 2
	250 ms
	9
	2,25 x10-3
	2,25 x10-3
	448
	444
	0,89
	Triangular 1
	1 ms
	7
	7,0x10-6
	7,0x10-6
	137
	143
	4,38
	Triangular 2
	100 ms
	9,6
	9,6x10-4
	9,6x10-4
	930
	1042
	12,04
	Quadrada 1
	250 ms
	7,8
	1,95 x10-3
	1,95 x10-3
	517
	513
	0,77
	Quadrada 2
	250 ms
	5
	1,25 x10-3
	1,25 x10-3
	814
	800
	1,71
Considerações Finais
A partir do presente experimento foi possível observar na prática o comportamento de um osciloscópio, bem como suas especificações e funcionalidades. Com isso foi possível conciliar o embasamento teórico já obtido com a análise de dados obtidos experimentalmente e formar uma concepção melhor do assunto.
	Foi possível ainda observar como se calcula as tensões do sinal representado a partir das observações com o osciloscópio e compará-las com as tensões estimadas teoricamente e as medidas com o multímetro, observando que estes valores são muito próximos ou quase iguais.
	Uma das principais contribuições do experimento foi conquistar maior familiaridade com o osciloscópio. Esse é um instrumento de grande uso, especialmente na análise e processamento de sinais, e ganhar familiaridade com o mesmo é um conhecimento essencial a ser absorvido durante este curso. São conhecimentos que se fazem presentes no cotidiano dos experimentos eletrônicos e de processamento de sinais, e são imprescindíveis a um engenheiro eletricista.
Referências Bibliográficas
NASCIMENTO, Pedro Luiz do. Apostila auxiliar do Laboratório de Eletricidade e Magnetismo da Universidade Federal de Campina Grande, 2014.
ABC do Oscilóscopio
<http://www.ceset.unicamp.br/~leobravo/TT%20305/O%20Osciloscopio.pdf>acessado em: 22 de outubro de 2015.