Pràctica 2.a.- Instrumentació. L'oscil·loscopi

Realització pràctica

Observeu en primer lloc l'oscil·loscopi subministrat. Sense posar-lo encara en marxa, esbrineu la marca i model del mateix. Inspeccioneu i localitzeu els comandaments importants de l'oscil·loscopi.

Poseu en marxa l'oscil·loscopi (botó on/off o power), desconnectant l'escombrat horitzontal (botó X!Y). Al cap d'uns instants apareixerà un punt lluminós. Utilitzeu l'enfocament i el comandament d'intensitat per tal de veure correctament el punt. Amb el centrat horitzontal i vertical situeu el punt al centre de la pantalla.

Situeu l'escala de temps de l'oscil·loscopi en la seva velocitat més lenta (temps d'escombrat més elevat). Connecteu l'escombrat horitzontal i observeu que succeeix. Augmenteu la velocitat de l'escombrat fins que tingueu la sensació de veure una única línia contínua en l'oscil·loscopi.

· Mesures de tensió

Seleccioneu un dels canals de l'oscil·loscopi. Situeu el filtre AC/DC en la posició DC. Mesureu la tensió del corrent continu subministrat, tenint en compte que la precisió de la mesura augmenta quan més gran és la desviació del feix en l'escala vertical.

Sense variar la posició del filtre AC/DC del canal triat, mesureu la tensió del corrent altern subministrat. Distingiu els conceptes de voltatge pic a pic (diferencia de potencial entre el pic superior i l'inferior d'una ona sinusoïdal), voltatge de pic (la meitat del voltatge pic a pic) i voltatge eficaç (que es calcula com el voltatge de pic dividit per l'arrel quadrada de 2). Situeu ara el filtre en la posició AC i observeu l'efecte del mateix.

Superposeu el corrent continu i el corrent altern i observeu el senyal en l'oscil·loscopi. Varieu la posició del filtre AC/DC entre AC i DC i observeu l'efecte. Expliqueu per què.

• Marca i model de l'aparell: HAMEB (HM 203-6)

• Feu una llista dels comandaments de l'oscil·loscopi del que disposeu que estiguin relacionats amb el guany de l'amplificador: Disposem de dos controladors giratoris (un per cada entrada), VOLT/DIV, que són selectors de guany vertical, que permeten ajustar els volts per divisió en l'eix Y. També disposem de l'ajust fí.

• Feu una llista dels comandaments que permeten variar la posició o l'aspecte del feix en la pantalla: Tenim el control d'enfocament, el invert, el kmag 10, el AC/DC, el selector d'escombrat (TIME/DIV), el selector de guany vertical (VOLT/DIV), el botó (X!Y), també tenim els botons “x-shift” i “y-shift” per variar la posició de la senyal.

• Feu una llista dels comandaments relacionats amb l'escombrat horitzontal i digueu quin és el seu efecte: Tenim un selector d'escombrat (TIME/DIV), que permet variar l'escala a l'eix x. També tenim el botó (X!Y) que substitueix l'escombrat horitzontal, per una senyal horitzontal i el Trigger.

• Per què es belluga el punt lluminós d'esquerra a dreta de la pantalla? Indiqueu per a quina escala de temps l'ull deixa de distingir dos escombrats successius de la pantalla: Es belluga d'esquerra a dreta ja que l'escombrat d'aquest aparell és en aquest sentit, és a dir, per la construcció física de l'aparell (disposició dels condensadors, etc.) fan que el sentit sigui aquest. A partir de 5 ms deixem de veure l'escombrat.

MESURES DE TENSIÓ

• Corrent continu: V=(9,5 ± 0,5) V

• Corrent altern: Vpic-pic=(6,0 ± 0,2) V Vpic=(3,0 ± 0,2) V

Veficaç=(2,1 ± 0,1) V

• Expliqueu l'efecte que fa l'interruptor AC/DC quan posem un senyal de corrent altern i quan superposem el corrent altern i el corrent continu: Si tenim un corrent altern no tenim diferencia entre AC i DC. Però si superposem un corrent altern i un continu i ho posem en DC, es visualitzen les dues senyals superposades, però si el posem en AC, filtrem el corrent continu i per tant desapareix.

MESURES DE PERÍODE I FREQÜÈNCIA

Empleneu la següent taula amb els resultats que obteniu al mesurar el període i la freqüència dels corrents alterns subministrats. En l'apartat “divisions” anoteu el nombre de divisions en l'escala hortitzontal de la pantalla que ocupa una oscil·lació completa. Calculeu, a partir d'aquest valor i de l'escala de temps utilitzada, el període i la freqüència.

QÜESTIONS

1.- Quina és la missió del càtode en un tub de raigs catòdics? I la missió del filament?

La missió del càtode en un tub de raigs catódics és emetre electrons (per efecte termoelèctric), a través del seu escalfament mitjançant un filament.

El filament té com a missió escalfar el càtode perquè emeti electrons.

2.- Expliqueu breument com funcionen els mecanismes d'enfocament i de regulació d'intensitat del feix de l'oscil·loscopi.

El mecanisme principal d'enfocament són els ànodes (elèctrodes cilíndrics) als quals s'aplica un potencial positiu respecte del càtode, així, atrauen i aceleren (depèn del potencial d'entrada) els electrons que el càtode ha emès (per efecte termoiònic). Si variem el potencial regulem la concentració del feix d'electrons en la pantalla i per tant l'enfocament.

El mecanisme de regulació d'intensitat, s'aconsegueix mitjançant l'escletxa de reglatge (Wenhelt), que és un elèctrode cilíndric que envolta el càtode i que té una obertura circular. Li apliquem una tensió, que podem variar, per tal de regular la lluminositat del feix d'electrons que pot travessar l'obertura i per tant l'intensitat.

3.- Què és la sensibilitat d'un tub de raigs catòdics?

La sensibilitat d'un tub de raigs catòdics és la desviació produïda en el punt lluminós quan s'aplica una tensió d'1 V. entre les plaques, és de l'ordre d'una fracció de mil·límetre.

4.- Quin és l'efecte de l'interruptor AC/DC de l'oscil·loscopi?

En la posició DC, el filtre permet el pas de corrent continua i alterna, i en la posició AC, es conecta un condensador, que deixa passar el component altern del corrent però no el component continu.