Osziloskopio

Tektronix 475A osziloskopio eramangarri analogikoa.

Osziloskopioa —ingelesez: oscilloscope, edo era informalean scope— seinale aldakorren tentsioak pantaila batean irudikatzen dituen gailu elektroniko bat da, orokorrean seinale bat edo gehiago denboraren funtzioan. Seinale ez-elektrikoak —soinua eta bibrazioak adibidez— tentsiora bihurtzen badira ere irudikatu egin daitezke. Helburua, beste modu batean ikusezinak izango ziren uhinak erakustea da. Horrela, pantaila ikusten den uhinaren propietateak aztertu daitezke, esaterako anplitudea, maiztasuna, denbora-tartea eta distortsioa. Hasiera batean, propietate hauen balioak kalkulatu ahal izateko, uhin-forma eskuz neurtu behar zen pantailan irudikatuta agertzen ziren eskalak erabiliz; gaur egungo osziloskopioek kalkulu eta propietate hauek zuzenean bistaratzen dituzte.

Osziloskopioak zientziaren hainbat arlotan erabiltzen dira, adibidez, medikuntzan, automobilgintzan eta telekomunikazioen industrian. Erabilera orokorreko osziloskopioak, tresna elektronikoen mantentze lanetan eta laborategietan erabiltzen dira. Erabilera espezializatukoak, aldiz, autoen pizte-sisteman edo bihotz taupaden uhin-forma ikusteko elektrokardiograma batean, hau da, zeregin konkretuetan.

Osziloskopioaren historia

Osziloskopioaren historia 1893an hasten da, André Blondel ingeniari eta fisikariak bi hariko lehen osziloskopio elektromagnetikoa aurkeztu zuenean. Gailu honek korronte alternoaren intentsitatea erregistratzea ahalbidetzen zuen, horretarako haril bati pendulu bat konektatuz, penduluak tinta erabiliz paperean uhina marrazten zuen. Lehenengo osziloskopioek osagai mekaniko asko erabiltzen zituzten, hori dela eta, zehaztasun eskasa eta banda zabalera 10–19 kHz bitartekoa zen.

Osziloskopioen benetako eboluzioa 1897an hasi zen, Karl Ferdinand Braun zientzialariak izpi katodikozko hodia (CRT) asmatu zuenean. A.C. Cossor konpainiak teknologia hau aprobetxatuz, 1932an, izpi katodikozko hodietan oinarrituriko lehen osziloskopioa aurkeztu zuen.

Bigarren mundu gerra amaitu zenean, osziloskopioen antzeko neurketa aparatuak garatzen hasi ziren mundu osoan zehar. 1946an Howard Vollum eta Melvin Murdickek, Tektronix konpainia sortu zuten eta handik gutxira oszilografian munduko enpresarik garrantzitsuena bihurtu zen. 1950etik aurrera herrialde garatu guztietan antzeko gailuak fabrikatzen hasi ziren, eta ordutik aurrera neurketa tresna unibertsala bilakatu zen osziloskopioa. Egoera honen erruz, hurrengo urteetan osziloskopioen doitasuna asko hazi zen 1985. urtean osziloskopio digitalak agertu ziren arte. Urte hau, oszilografiaren historian une garrantzitsuenetako bat dela esan daiteke, izan ere, 1985ean lehen memoria digitaleko osziloskopioa fabrikatu zen Ikerketa Nuklearrerako Europako Kontseiluarentzat (CERN). Gailu honen garapen prozesua Walter LeCroy ingeniariaren zuzendaritzapean egin zen. Gaur egun, osziloskopioak ezinbesteko tresnak dira.^[1]

Funtzionamendua

Osziloskopioak bi talde desberdinetan banatzen dira, analogikoak eta digitalak. Funtzionamendu desberdina duten arren, antzeko barne sistema erabiltzen dute.

Osziloskopio analogikoa

Tentsio hau, zirkuitu oszilatzaile baten laguntzaz sortzen da eta bere maiztasunaren balioa tarte jakin baten barruan aldatu daiteke, horrela neurtu nahi den seinalearen maiztasunera egokitu daiteke.

Ondoko irudian osziloskopio baten funtsezko etapen irudikapena ikusten da. Funtzionamendua hurrengoa da:

Izpi katodikoen hodian, katodoak sortutako elektroi-sorta eta anodoaren laguntzaz azeleraturik pantailara iristen dira. Pantaila honek, barrutik geruza fluoreszente bat dauka eta elektroi-sortaren talkarekin argiztatu egingo da.

Edozein plaka bikoteri potentzial-diferentzia bat aplikatzen bazaio, elektroi-sortaren desbiderapen bat gertatuko da aplikatutako tentsioaren eremu elektrikoa dela eta. Modu honetan, zerra-hortzeko tentsioak elektroi-sorta ezker-eskuma mugiarazten du denbora tarte batez. Une horretan, plaka bertikalen artean ez da seinalerik egongo, ondorioz, elektroiek lerro horizontal bat marraztuko dute pantailan eta berriz hasierako egoerara itzuliko da. Prozesu hau, behin eta berriro gertatuko da.

Egoera honetan, plaka bertikalei neurtu nahi den seinalea aplikatzen bazaie, elektroi-sortak mugimendu bertikala irudikatuko du pantailan. Polaritatearen arabera gora edo behera mugituko da, eta anplitudea aplikatutako tentsioarekin proportzionalki haziko da.

Osziloskopio digitala

Osziloskopio digitalak, neurketak ordenagailura pasatzeko ematen duten erraztasunagatik, analogikoak baino gehiago erabiltzen dira.

Osziloskopio digitaletan, aplikatzen den seinalea digitalizatzeko bihurgailu analogiko-digital (ADC) bat erabiltzen da. Pantailan ikusten dena bihurgailu honen kalitatearen araberakoa izango da.

Osziladore analogikoetan aipatutako ezaugarriak eta prozedurak, digitaletan aplikagarriak dira, baina, digitalek aukera gehiago ematen dute. Adibidez, desarra aurreratzea, seinalea denboran oso laburra denean ondo ikusteko, edo oszilograma memorian gordetzea datuak ordenagailu batera bidaliz.^[2]

Osziloskopio hauek, analogikoetan ezinezkoak diren erraztasunak eskaintzen dizkio erabiltzaileari. Ezaugarri esanguratsuenen artean hauek aipatu daitezke:

• Balio maximo eta minimoen neurketa automatikoa.
• Benetako balio efikaza.
• Uhinen goranzko eta beheranzko saihetsen neurketa.
• Seinaleren kalkulu espektrala.

Erreferentziak

1.    (Gazteleraz)  https://toolboom.com/es/articles-and-video/oscilloscopes-history-and-classification/ _{Noiz kontsultatua: 2022-06-23}

2. (Gazteleraz) https://www.finaltest.com.mx/product-p/art-9.htm#:~:text=El%20funcionamiento%20es%20el%20siguiente,el%20impacto%20de%20los%20electrones. _{Noiz kontsultatua: 2022-06-23}

Ikus, gainera

• Galbanometro
• Voltmetro
• Amperemetro
• Ohmmetro
• Pintza amperemetriko
• Ohmen legea

Kanpo estekak

• Datuak: Q174320
• Multimedia: Oscilloscopes / Q174320