Un osciloscopio es un dispositivo que exhibe magnitudes físicas en una pantalla. De esta manera permite representar gráficamente señales eléctricas que cambian con rapidez.
TemasSeñales como coordenadas
Lo que hace el osciloscopio es mostrar las señales a modo de coordenadas. Por lo general, a nivel horizontal (el eje X) se plasma la representación del tiempo, mientras que de forma vertical (el eje Y) se presentan las tensiones. La imagen resultante recibe el nombre de oscilograma.
El osciloscopio mide señales y las representa gráficamente.
Algunos equipos recurren a un eje Z que representa otra entrada, controlando la luminosidad. Así es posible atenuar o resaltar ciertos tramos de la traza según la velocidad de transición o la frecuencia de repetición. Los osciloscopios, en definitiva, son instrumentos de medición.
Osciloscopios analógicos y digitales
Según la tecnología que emplean, se puede hablar de osciloscopios analógicos y osciloscopios digitales.
El osciloscopio analógico usa una sonda para recibir la señal eléctrica y desde ese punto la deriva a la sección vertical, donde puede atenuarla o amplificarla, para luego enviarla a las placas de deflexión vertical. Las mismas alteran la trayectoria de los electrones para dar lugar a la representación en pantalla de la onda.
Tanto la captación como la manipulación de la señal es igual en un osciloscopio digital. Sin embargo, entre ese punto y la representación gráfica que puede observar el usuario existen diferentes pasos para procesar los datos, que se valen de un sistema lógico, y no físico.
Valores y resolución
La precisión para medir el voltaje de entrada depende la resolución del osciloscopio. Dicho valor puede modificarse a partir del ajuste de la escala vertical. El ancho de banda, en tanto, señala en qué rango de frecuencias el dispositivo se encuentra preparado para ofrecer medidas confiables, mientras que el tiempo de subida alude al pulso de subida más rápido que está en condiciones de estimar.
El voltaje de entrada máximo, la sensibilidad horizontal, la sensibilidad vertical, el número de canales y la tasa de muestreo son otras características que definen los alcances del osciloscopio.
Aplicaciones generales
Los osciloscopios pueden indicar el voltaje, el periodo y la frecuencia de una señal, señalar el ruido y calcular la fase entre dos señales. Una de sus ventajas principales es que no sólo se usan en el campo de la electrónica, sino que se pueden adaptar para percibir señales muy diversas con su respectivo cambio a lo largo del tiempo.
De este modo, son muchos los sectores en los cuales resultan útiles los osciloscopios, ya que basta con instalar el transductor adecuado para que esté listo para medir el fenómeno deseado. Por sus características resultan útiles para conocer la potencia de un sonido, el ritmo cardíacoo el respiratorio, la actividad eléctrica del sistema nervioso, la presión arterial o las vibraciones de las diferentes partes de un automóvil en pleno proceso de fabricación. También pueden servir para detectar fallos potenciales en un circuito, o bien para estimar la cantidad de ruido que acarrea una señal dada.
Una de las aplicaciones del osciloscopio es la medición de electricidad.
Orígenes
La historia del osciloscopio se remonta al año 1897, cuando el científico Karl Ferdinand Braun, oriundo de Alemania, creó el primer modelo partiendo de un tubo de rayos catódicos desarrollado por el químico inglés William Crookes y realizó ciertos cambios para dirigir los electrones hacia una pantalla haciendo uso de campos magnéticos que producía la corriente alterna.
También fue necesaria la intervención del físico alemán Jonathan Adolf Wilhelm Zenneck, quien agregó placas capaces de formar un haz y un campo magnético para el barrido de la traza. No fue hasta 1920 que se llevaron a cabo los primeros experimentos con este revolucionario dispositivo, aunque los resultados no fueron del todo satisfactorios porque no era suficientemente estable. El ingeniero ruso Vladímir Kozmich Zvorikin modificó el diseño con un emisor termoiónico y, para el año 1931, ya fue posible la fabricación de un osciloscopio fiable.
