Fundamentos do osciloscópio I

Osciloscópio é o equipamento gerador da imagem de oscilações elétricas capturadas em um ponto do circuito. Com ele podemos medir, analisar, aferir e visualizar fenômenos físicos e químicos convertidos em impulsos elétricos.

Com a chegada da era digital, novas funções puderam ser incorporadas, e o TRC - tubo de raios catódicos, semelhante ao tubo de imagem de um televisor antigo, deu lugar a equipamentos mais compactos com telas de tecnologia LCD ou LED.

Analógico ou digital, os osciloscópios funcionam sob os mesmos princípios básicos, conhecer-los é essencial para operar qualquer modelo. Entretanto, para deduzir se o componente ou sistema funciona adequadamente não basta comparar o sinal com um padrão teórico, é necessário ter conhecimentos sólidos de eletricidade fundamental. 

Interpretar formas de ondas, sincronismo entre sinais, distorções na onda, medir a amplitude, freqüência e a relação dos pulsos são tarefas que tornam este equipamento essencial para a reparação automotiva.

Abaixo podemos visualizar as principais etapas de um osciloscópio, no qual o sinal sob teste é tratado pelo circuito de controle antes de ser exibido na tela do monitor.

blocos básicos do osciloscópio

Canal Vertical ou eixo Y

O canal vertical ou eixo Y é por onde entra o sinal a ser analisado. O ponto luminoso produzido na tela pode mover-se para cima e para baixo (movimento vertical) segundo a intensidade do sinal de entrada analisado.

O seletor de escala (volts por divisão) ajusta a amplitude do sinal na tela.

Canal Horizontal ou eixo X

O gerador de varredura no interior do aparelho controla o ponto luminoso produzido de modo que possa ser deslocado na tela periodicamente no sentido horizontal, do extremo esquerdo ao direito, e com velocidade constante.

A velocidade de deslocamento, tempo por divisão, é definido pelo operador.

A variação do sinal ou parte dele pode ser visualizada ajustando-se a base de tempo da varredura de acordo com a freqüência do sinal.

Nos osciloscópios que permitem a análise de primário/secundário de ignição a base de tempo pode ser estabelecida em função da velocidade angular do motor em graus ou porcentagem.

Detalhes do sinal:

Medindo um sinal de tensão constante, por exemplo: a tensão da bateria, com o canal horizontal desligado o osciloscópio apresentaria somente um ponto luminoso na tela . E se esta tensão variar periodicamente poderíamos ver somente um traço vertical na tela.

A varredura horizontal, deslocamento horizontal do ponto luminoso, delinea as alterações ocorridas no tempo permitindo-se visualizar infinitos pontos que ocorre na amplitude do sinal durante o período de tempo ajustado pelo operador.   

Oscilação ou ciclo:

São mudanças de estado que ocorrem em intervalos regulares de tempo.

  

“Trigger”:

O trigger (disparo) permite escolher o momento exato para iniciar a aquisição da imagem do sinal que se formará da esquerda para a direita da tela como uma imagem estável do sinal analisado. É como o radar de transito, ao atender os valores ajustados fotografa a placa do carro como uma imagem “congelada”.

No osciloscópio se formará repetidas imagens a cada nova varredura na tela, a partir do momento em que o sinal medido cruze pelo ponto predefinido.

Exemplo de "trigger" na borda de subida do sinal. 

No eixo vertical o trigger pode ser estabelecido para a um determinado nível de tensão na borda de subida ou descida do sinal medido, e horizontalmente em um ponto qualquer da tela.

Fontes de trigger

Conforme o modelo de osciloscópio o trigger pode ocorrer por diferentes fontes, tais como: fonte externa, a partir secundário/primário de um cilindro qualquer, pelo ciclo motor, outro canal de medição do osciloscópio ou um ponto qualquer do próprio sinal.

No próximo post vamos ver os principais ajustes para visualizar a imagem do sinal no osciloscópio. 

veja também:

Cuidados ao medir pulsos "duty cycle"

Verificacao do sincronismo do motor com osciloscópio

5 razões para checar o tempo de injecão com o osciloscópio