Como calcular a frequência de um osciloscópio?

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Os osciloscópios podem medir e exibir a tensão instantânea graficamente, mas tenha em mente que um osciloscópio e um multímetro gráfico não é a mesma coisa. Consiste em uma tela que tem um gráfico em forma de linhas verticais e horizontais. Um osciloscópio mede a voltagem e a plota como um gráfico de voltagem vs. tempo na tela. Ele geralmente não mostra a frequência diretamente, mas podemos obter um parâmetro intimamente relacionado do gráfico. A partir daí, podemos calcular a frequência. Alguns dos osciloscópios mais recentes hoje em dia podem calcular automaticamente a frequência, mas aqui vamos nos concentrar em como calculá-la nós mesmos.

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Neste artigo, vamos mostrar:

Controles e interruptores do osciloscópio
Ajustando o Gráfico de Oscilação e Calculando a Freqüência
Conclusão

Controles e interruptores do osciloscópio

Para calcular a frequência, precisamos conectá-lo a um fio com uma sonda. Após a conexão, ele mostrará uma onda senoidal que pode ser ajustada com os controles e interruptores do osciloscópio. Portanto, é crucial saber sobre essas chaves de controle.

Controles e interruptores no osciloscópio

Canal de Sonda No final das contas, você terá o lugar para conectar sua ponta de prova ao osciloscópio. Dependendo do tipo de dispositivo que você está usando, pode haver um ou mais canais. Botão de posição Há um botão posicional horizontal e vertical no osciloscópio. Quando ele mostra a onda senoidal, ela nem sempre está no centro. Você pode girar o botão de posição vertical para fazer a forma de onda no centro da tela. Da mesma forma, às vezes a onda ocupa apenas uma parte da tela e o resto da tela permanece em branco. Você pode girar o botão posicional horizontal para melhorar a posição horizontal da onda e preencher a tela. Volt / div e Time / div Esses dois botões permitem que você altere o valor por divisão do gráfico. Em um osciloscópio, a voltagem é mostrada no eixo Y e o tempo é mostrado no eixo X. Gire os botões volt/div e time/div para ajustar o valor que você quer que por divisão seja mostrado no gráfico. Isso também ajudará você a ter uma ideia melhor do gráfico. Controle de gatilho O osciloscópio nem sempre fornece um gráfico estável. Às vezes, pode ser distorcido em alguns lugares. Aí vem a importância de acionamento de um osciloscópio. O controle de gatilho permite que você obtenha um gráfico limpo na tela. É indicado como um triângulo amarelo no lado direito da tela.

Ajustando o Gráfico de Oscilação e Calculando a Freqüência

A frequência é o número que indica quantas vezes uma onda completa seu ciclo a cada segundo. Em um osciloscópio, você não pode medir a frequência. Mas você pode medir o período. O período é o tempo que leva para formar um ciclo de onda completa. Isso pode ser usado para medir a frequência. Veja como você fará isso.

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Conectando a Sonda

Primeiro, conecte um lado da ponta de prova ao canal da ponta de prova do osciloscópio e o outro lado ao fio que deseja medir. Certifique-se de que o seu fio não esteja aterrado ou poderá causar um curto-circuito que pode ser perigoso.

Usando os botões de posição

O posicionamento é muito importante no que diz respeito à frequência. Reconhecer as terminações de um ciclo de onda é a chave aqui.

Posição horizontal Após conectar o fio ao osciloscópio, ele fornecerá uma leitura de onda senoidal. Essa onda nem sempre está no meio ou ocupa a tela inteira. Gire o botão de posição horizontal no sentido horário se não estiver ocupando a tela inteira. Gire-o no sentido anti-horário se achar que está ocupando muito espaço na tela. Posição vertical Agora que sua onda senoidal está cobrindo toda a tela, você precisa centralizá-la. Se a onda estiver na parte superior da tela, gire o botão no sentido horário para baixá-la. Se estiver na parte inferior da tela, gire-o no sentido anti-horário.

Usando o gatilho

O interruptor de gatilho pode ser um botão ou interruptor. Você verá um pequeno triângulo amarelo no lado direito da tela. Esse é o nível de gatilho. Ajuste este nível de disparo se a onda mostrada tiver estática ou não estiver clara.

Usando Tensão / div e Tempo / div

Girar esses dois botões resultará em alterações no seu cálculo. Não importa quais sejam as configurações desses dois botões, o resultado será o mesmo. Apenas o cálculo será diferente. Girar os botões Voltage/div deixará seu gráfico verticalmente alto ou curto, e girar o botão Time/div deixará seu gráfico horizontalmente longo ou curto. Para sua conveniência, use 1 volt/div e 1 time/div, desde que você consiga ver um ciclo de onda completo. Se você não conseguir ver um ciclo de onda completo nessas configurações, você pode alterá-lo de acordo com sua necessidade e usar essas configurações em seu cálculo.

Período de medição e frequência de cálculo

Digamos que eu usei 0.5 volts em volt / div, o que significa que cada divisão representa 5 voltagens. Novamente 2ms no tempo / div, o que significa que cada quadrado tem 2 milissegundos. Agora, se eu quiser calcular o período, tenho que verificar quantas divisões ou quadrados são necessários na horizontal para se formar um ciclo de onda completo.

Período de Cálculo

Digamos que eu ache que são necessárias 9 divisões para formar um ciclo completo. Então, o período é a multiplicação das configurações de tempo / div e o número de divisões. Portanto, neste caso, 2ms * 9 = 0.0018 segundos.

Calculando a frequência

Agora, de acordo com a fórmula, F = 1 / T. Aqui, F é a frequência e T é o período. Portanto, a frequência, neste caso, será F = 1 / 0018 = 555 Hz.

Você também pode calcular outras coisas usando a fórmula F = C / λ, onde λ é o comprimento de onda e C é a velocidade da onda que é a velocidade da luz.

Conclusão

Um osciloscópio é uma ferramenta muito essencial no campo elétrico. Um osciloscópio é usado para observar mudanças muito rápidas na tensão ao longo do tempo. É algo multímetro não pode fazer. Onde o multímetro mostra apenas a tensão, um osciloscópio pode ser usado para faça um gráfico. A partir do gráfico, você pode medir mais do que voltagem, como período, frequência e comprimento de onda. Então é essencial aprender sobre as funções de um osciloscópio.

Sou Joost Nusselder, fundador da Tools Doctor, profissional de marketing de conteúdo e pai. Adoro experimentar novos equipamentos e, junto com minha equipe, crio artigos de blog aprofundados desde 2016 para ajudar os leitores fiéis com ferramentas e dicas de criação.