Calibración de osciloscopio

[soldadouniversal]

Hola amigos!
estoy realizando un PFC sobre la calibración de un osciloscopio y me gustaría saber si alguno de ustedes ha realizado esto alguna vez, qué pasos son los que han seguido.
No me refiero solamente al típico paso de cojer la sonda y conectarla al propio osciloscopio por la entrada de calibración de 5 v que tiene y el caiman d la sonda a la tierra para comprobar que se muestra una onda cuadrada perfecta, sino a la calibración entera.
Me serían de gran ayuda.
Gracias

 

[MrCarlos]

Hola soldadouniversal

Según las características del osciloscopio que se pretenda calibrar es el procedimiento.

Vamos a suponer que el osciloscopio es así:

Ancho de banda 50Mhz.
5 rangos de medición de frecuencia.

Ganancia vertical 100 Vpp Pantalla completa.
5 rangos de medición.

Básicamente eso es lo que puede medir esta suposición.
Ahora las especificaciones:
1.5% de 10 a 30Mhz. + Aberraciones de la sonda(Punta de prueba).
2 % de 30 a 40Mhz. + Aberraciones de la sonda(Punta de prueba) entre el 10 al 90% del rango vertical.

Etc, Etc.
Las especificaciones son las que hay que calibrar entendida la calibración como la simple comparación del instrumento(osciloscopio) contra un patrón certificado establecido. Calibrar no es Ajustar. Sin embargo ajustar es el segundo trabajo de la calibración.
El ajuste se hace, si se puede, cuando el instrumento está fuera de sus especificaciones. Digo si se puede porque por ejemplo un Gauge (Cubo metálico) no se puede ajustar. Es más barato comprar otro.

Hay, sin embargo osciloscopios que no tienen ajustes. Son como están.

Para ajustar un osciloscopio se requieres fuentes generadoras de frecuencia de diferentes tipos, cuadrada triangular, senoidal, por mencionar algunas. Todas esas fuentes deben ser certificadas por un patrón de más alto nivel.

Pero fíjate en un detalle: una vez que sabes a ciencia cierta que error tiene un osciloscopio, o cualquier instrumento de medición, se puede utilizar solo hay que sumar o restar aquel error.


saludos
a sus ordenes

 

[soldadouniversal]

Gracias x tus consejos MrCarlos
tengo en realidad una serie de pasos a seguir, pero algunos nose a que se refiere exactamente, aver si tu u otros foreros me podeis ayudar. Son los siguientes:

Verificación de:
1)Geometría del tubo rayos catodicos
2)Ganancia vertical
3)Atenuador vertical.Magnificacion
4)Deflexion horizontal
5)Atenuacion horizontal. Magnificacion
6)Calibrador
7)Sensibilidad de disparo
8)Barrido principal
9)Magnificador horizontal
10)Barrido retardado
11)Capacitancia de entrada (supongo que se referirá a la prueba de la onda cuadrada con la sonda conectada al mismo osciloscopio, pero nose si la sonda debe ponerse en x1 ó en x10)
12)Compensacion del amplificador vertical de entrada (nose si se refiere al osciloscopio ó a la sonda:S)
13)Tiempo de subida del amplif. vertical de entrada
14) Ajustes y verificacion de las caracteristicas eléctricas (nose a que se rfiere concretamente con eso de "las caracteristicas electricas")

Estaria realmente agradecido si pudieramos comentar a que se puede referir cada uno d estos puntos, para que asi me quede un poco mas claro.
Se que aqui habeis muchos que entendeis muchiiisimo de esto. Ayudadme plis!!

Muchas gracias i un saludo

 

[soldadouniversal]

no hay nadie x ahi que me pueda ayudar?

 

[MrCarlos]

Hola soldadouniversal

De los pasos que no sabes diré lo que según yo se:

Verificación de:
1)Geometría del tubo rayos catódicos.
Se refiere a verificar la geometría del TCR. Se verifica con un generador de honda cuadrada, principalmente, sin distorsión(Mínima) y se ajusta a que la señal se vea cuadrada en la pantalla.

2)Ganancia vertical.
Se refiere a la ganancia total que tiene el circuito vertical. Sin atenuación ni punta de prueba(sonda), se verifica con un generador de onda senoidal a una amplitud y frecuencia especificada por el fabricante. El osciloscopio debe dar una figura, en la pantalla, igual en amplitud(Verticalmente) a la que se le está aplicando.

3)Atenuador vertical. Magnificación.
Con el generador ajustado a la amplitud y frecuencia, especificadas por el fabricante, se verifica que en todos los rangos del osciloscopio de lecturas dentro de sus especificaciones.

4)Deflexión horizontal.
Es lo mismo que Ganancia vertical pero ahora en el eje horizontal.

5)Atenuación horizontal. Magnificación.
Igual que atenuador vertical pero ahora en el eje horizontal.

6)Calibrador.
Esto se verifica con un frecuencimetro un osciloscopio y un analizador de distorsión. Todo del calibrador: se verifica la frecuencia, amplitud y que no tenga una distorsión mayor que la especificada por el fabricante.

7)Sensibilidad de disparo.
Esto se refiere a qué tan bien responde la entrada de disparo(Trigger). Se verifica con un generador el cual se ajusta a un nivel y frecuencia especificadas por el fabricante. La respuesta debe ser como dice él.

8)Barrido principal.
Algunos osciloscopio tienen 2 frecuencias de barrido (bases de tiempo) una para el canal 1 y otra para el canal 2.
Normalmente consideran la base de tiempo para el canal 1 como la principal. Esta se verifica con un frecuencimetro y probablemente con un analizador de distorsión. Generalmente es una rampa de voltaje muy lineal para que no halla distorsión.

9)Magnificador horizontal.
Algunos osciloscopios tiene estas características. Al accionar su control, el trazo en la pantalla se hace mas grande horizontalmente. Se sale de la pantalla horizontalmente. Se verifica que la magnificación concuerde con la posición de la perilla para este fin.

10)Barrido retardado.
Verifican que el retardo seleccionado en la perilla de control concuerde con ella.

11)Capacitancia de entrada (supongo que se referirá a la prueba de la onda cuadrada con la sonda conectada al
mismo osciloscopio, pero no se si la sonda debe ponerse en x1 ó en x10).
Se refiere a la Capacitancia que tiene de entrada el osciloscopio sin la punta de prueba(Sonda).
Nota: Lo que hacen al ajustar la punta de prueba(Sonda) es variar su Capacitancia para que en el osciloscopio se vea una honda cuadrada sin over-shot ni Under-shot. “Cuadrada”.

12)Compensación del amplificador vertical de entrada (no se si se refiere al osciloscopio ó a la sonda).
Esta prueba se hace normalmente a alta frecuencia, muy cerca de la máxima a la que funciona el osciloscopio.

13)Tiempo de subida del amplificador. vertical de entrada.
verifican el tiempo se subida expresado en volts por tiempo se llama Rise Time.

14) Ajustes y verificación de las características eléctricas (no sé a que se refiere concretamente con eso de "las características eléctricas").
Se refiere a que no sobrepase las especificaciones de demanda de corriente y/o wattage de consumo.

Nota: La punta de prueba(sonda) se verifica aparte. A menos que el fabricante especifique lo contrario.

Se requiere instrumentación algo sofisticada para poder dar un buen servicio de calibración a un osciloscopio.

Osciloscopio de mejor calidad que el que se pretende calibrar.
Generadores de señal de diferentes tipos.
Frecuencimetro de buena calidad.
Multímetro.

Todos estos instrumentos deben de estar calibrados y saber el error que tienen pues este se agregará al instrumento que se está calibrando.


saludos
a sus ordenes

 

[soldadouniversal]

muchisimas gracias MrCarlos por explicar un poco cada paso a realizar!!
hay ciertas cosillas que no me quedan claras:
1- si el generador de ondas que utilizo ya trae la funcion de poder especificar a que frecuencia queremos que muestre el osciloscopio la señal, para que queremos entonces un frecuencimetro??

2- lo del barrido retardado no me queda claro todavia que es exactamente ...

3- tengo unos apuntes que me dicen, que para calcular las incertidumbres de medida, estas deben venir especificadas por el fabricante en los manuales, pero los manuales los he revisado y no viene nada respecto a las incertidumbres de medida, me dicen por que??

4- las medidas electricas que prgunto en el apdo. 14), no me han dicho que parametros exactamente son esos...

gracias x su interes!!!

 

[MrCarlos]

Hola soldadouniversal

1- si el generador de ondas que utilizo ya trae la función de poder especificar a que frecuencia queremos que muestre el osciloscopio la señal, para que queremos entonces un frecuencimetro??
El frecuencimetro se utiliza para verificar la señal del Calibrador que trae el osciloscopio y para verificar las Bases De Tiempo del Osciloscopio.


2- lo del barrido retardado no me queda claro todavía que es exactamente ...
cuando aplicas una señal al osciloscopio se ve esta en la pantalla, digamos, en forma normal, cuando habilitas el Barrido retardado, una parte de la señal en la pantalla se ve como que se le aplico otra base de tiempo y por lo tanto se ve más larga horizontalmente de tal suerte que puedes ir desplazando la figura en la pantalla para analizar la señal aplicada al osciloscopio.
Esto tiene particular aplicación en una señal compleja como la señal de video de una TV. Se ajusta el barrido horizontal a que se vea un cuadro de video. Esto se logra sincronizando el osciloscopio por medio de su Trigger y la señal de sincronía vertical. Una vez que se logre se habilita el Barrido Retardado con lo que una parte de la señal se ve más larga y se pueden apreciar los pulsos de sincronía Horizontal y la información de video de cada linea tambien horizontal.


3- tengo unos apuntes que me dicen, que para calcular las incertidumbres de medida, estas deben venir especificadas por el fabricante en los manuales, pero los manuales los he revisado y no viene nada respecto a las incertidumbres de medida, me dicen por que??
Hay varias formas de expresar el error que pueden tener los instrumentos de medición.
Algunos fabricantes la especifican diciendo que tiene una tolerancia de error de +/- 5% de la escala.
Otros dicen que tiene una tolerancia de 5% a plena escala.
Otros en cambio dicen 3% +/- 1 digito.
No todos los fabricantes de instrumentos de medición dan esas especificaciones. (Incertidumbre).
Según sé, la incertidumbre es un parámetro relativamente nuevo agregado al ejercicio de calibración y a las especificaciones de los instrumentos de medición.
Esta se refiere, generalmente, a lo que no “Ve” el instrumento. Por ejemplo si le aplicamos a un voltímetro 1.234V pero este solo tiene 3 dígitos para mostrar la lectura solo indicará 1.23V, la parte INCIERTA es 4mV. También internamente es probable que no logre detectar, el circuito, un cambio de 3, 4, 5 mv.

4- las medidas eléctricas que pregunto en el Apdo. 14), no me han dicho que parámetros exactamente son esos...
No todos los fabricantes de instrumentos de medición dicen en las especificaciones esos parámetros. Pero si las traen se refieren a el consumo del instrumento y a las especificaciones de las fuentes de alimentación internas del mismo.


saludos
a sus ordenes

 

[soldadouniversal]

muchas gracias x resolver mis dudas MrCarlos!!!

- me gustaria saber en esta ocasion si entre el osciloscopio, generador de funciones, multimetro i demas, existe alguna secuencia u orden de conexion, es decir si para que no me cargue ninguno d los instrumentos hace falta conectar algo antes que lo otro, para no generar ningun pico d corriente indebido que haga que se sobrecaliente algun aparato ...

- para el apartado 1 (calibrar la geometria del tubo d rayos catodicos), he investigado y me han comentado que al ser un DPO (osciloscopio digital de fosforo), no hace falta calibrar el paralelismo entre el haz horizontal i vertical con las lineas horizontales i verticales de la pantalla, quisiera saber si es verda i en ese caso, xq?¿

gracias!

 

[MrCarlos]

Hola soldadouniversal

No hay una secuencia u orden de conexión para aquellos instrumentos. Lo que si hay que tener cuidado con los generadores en ambos casos, cuando se están verificando y cuando se utilizan para verificar. Lo que genere este debe estar de acuerdo a donde se aplique lo generado.

Si sabes como funciona un TRC sea de lo que sea tu mismo puedes definir si es necesario o no el verificar la geometría de la figura en la pantalla.
Antiguamente se utilizaban yugos en el TRC para desplazar el Chorro de electrones horizontal o verticalmente.
Actualmente se efectúa esa misma función por medio de placas internas en el TRC.
De cualquier manera, si el voltaje de rampa (De –X a +X Volts) aplicado a las placas de deflexión horizontal no es lineal la señal que se está verificando no será la correcta.

saludos
a sus ordenes

 

[soldadouniversal]

gracias de nuevo MrCarlos por tus aportaciones!

me gustaria saber si alguno de ustedes dispone de algun procedimiento real de calibracion, ya sea de osciloscopios u otro equipo electronico, para tener asi una idea de como realizarlo.

gracias

 

[MrCarlos]

Es más rápido si le preguntas a Google.com.

En ingles
Oscilloscope Calibration Procedureshttp://www.google.com.mx/search?sou...46MX346&q=Oscilloscope+Calibration+Procedures
En español
Calibración de osciloscopioshttp://www.google.com.mx/search?sou...A_esMX346MX346&q=Calibracion+de+osciloscopios

Saludos
a sus ordenes

 

[MGustavo]

Interesante el Tema.. Ya con lo que te oriento MrCarlos tenés una idea para orientarte dentro de la información que hay.

Te adjunto unos documentos en PDF, en Inglés, creo que lo más conveniente sería traducir alguno de estos documentos, y acomodar un poco la información.

Y te paso la dirección de otro porque es muy pesado el PDF:

http://www.testforce.com/testforce_files/app_notes/Oscilloscope_Calibration.pdf

Y a ponerse con el traductor de Google, otra no queda.

Saludos!

 

[soldadouniversal]

muchisimas gracias a todos por los enlaces, no habia caido en realizar la busqueda en ingles asi si salen algunos procedimientos, aunque sean en ingles .... como deciis, habra que echar mano del traductor de google jeje

supongo que los procedimientos en USA seran los mismos a grandes rasgos que los de aqui en españa no? digo yo que no tendra nada que ver e pais .... nosé

gracias y un saludo!

 

[MGustavo]

Mmmm no estoy seguro. En youtube hay un video en el cuál la calibración se realiza en una sala, con una temperatura ambiente y humedad regulada, además de verificarse la presión atmosférica. Más de eso no tiene el video.

Y que el equipo que se utiliza para calibrar el osciloscopio, se deja un tiempo encendido antes de iniciar el procedimiento, no más que eso.

En lo demás, los métodos de calibración deben depender del fabricante y del Ambiente donde se utilizara el equipo (Por eso te mencione el primer párrafo). Y también podés buscar, hay casas que se especializan en calibración, vi una web en inglés, pero no recuerdo el enlace. Fijate si mencionan el procedimiento.

Saludos!

 

[MrCarlos]

Hola soldadouniversal

Los procedimientos para la calibración de cualquier instrumento de medición ó prueba –IMP- vienen descritos en los manuales del usuario (User’s Manual) ó el manual técnico (Technical Manual)del IMP a calibrar. Así que en cualquier parte del mundo el procedimiento de calibración será igual.
Tal vez con diferentes instrumentos de calibración pero el procedimiento será igual.

Por cierto, como te mencionan anteriormente, el ejercicio de calibración se debe efectuar en un ambiente controlado al respecto de Humedad relativa, temperatura, ruido electromagnético, vibración y cualquier otra condición ambiental que pudiera afectar la lectura del parámetro a calibrar.

Si consideramos, que así es, que la calibración es la comparación de una magnitud contra otra de exactitud y precisión conocidas y certificadas por la NIST, establecido como PATRON, entonces el procedimiento de calibración de cualquier IMP será igual ó similar en cualquier parte del mundo.

Un ejemplo sencillo: para calibrar una bascula se requiere un peso CERTIFICADO. Este peso se aplica a la bascula y esta debe indicar lo que pesa ese PATRON +/- el error tolerable de la bascula. Si la bascula da una lectura fuera de ese +/- se debe proceder a AJUSTARla para que esté dentro de ESPECIFICACIONES. Por lo tanto si nos venden un kilogramo de arroz pesado en esa bascula este kilogramo pesará igual en cualquier parte del mundo.
Imaginémonos que se trata de un transistor que nos dice el fabricante que soporta una corriente “X” a una temperatura “Y” pero los IMP del fabricante no habían sido calibrados y este transistor se instala en una aeronave y no soporta aquellos parámetros.? ? ? qué ocurriría ?

Entonces, el objetivo de la calibración es estandarizar cualquier parámetro de medición para que este parámetro sea igual en cualquier parte del mundo.

Ya para no enfadar con tanta palabrería.

saludos
a sus ordenes

 

[danielmendoza]

Que tal, tengo una duda con mi osciloscopio, lo acabode comprar y funciona bien según yo ya lo calibré lo probe con la señal de prueba (cuadrada .5 mV 1kHz) del mismo osciloscopio con una sonda sin atenuar (1X) y la grafico bien cuadrada y en la amplitud y frecuencia correctas pero cuando quise hacer lo mismo con un recortador de media onda (una simple resistencia y un rectificador 1n4001, en serie) la señal so salia como un seno bien hecho salia como achatado de los valles y crestas y eso no lo tome de un generador si no de un transformador 10:1 que me da 12VRMS ya estuve revisandolo pero no encuentro la razón de eso, si alguien puede ayudarme se lo agradeceré.

 

[pandacba]

postea el esquema de tu circuito la fuente de señal y como conectaste las puntas, asi muy a la distancia no me parece u problema del isntrumento si no de como estas realizando la medición, pero al no tener esquema a la vista no pasa de ser una mera especulación

 

[danielmendoza]

Aqui esta es circuito justo asi lo conecte y sale como chata le las puntas la señal en la salida y en la entrada (es decir en la onda completa y en la recortada) y el osciloscopio es un Hung Chang os-620.
Tambien estoy pensando que podría haber sido un falso contacto que aparecio por ahí porque no lo revise bien.

 

[danielmendoza]

puede ser que mi red de ac domestica este inestable y no de una onda bien definida?

 

[pandacba]

Vamos con un poco de analisis circuital elemntal, el osciloscopio no es el problema, el problema sos vos y tus conocimientos, que ocurre cuando la señal positiva supera el umbral del diodo? este conduce, y la forma que has conectado el osciloscopio no medis otra cosa que la corriente que circula y que se manifiesta como la caida de tensión sobre la R
Para la cresta positiva es un recortador, la señal es tal cual lo que ocurre y nada tiene que ver todas las especulaciones que estar haciendo, hay que aprender a hacer mediciones