METROLOGIA_ELETRONICA

Metrologia II

Última revisão: 28.01.2010 Próxima revisão: 28.01.2011.

Professor:

Aluno:

Carga Horária: 20 horas Período:

METROLOGIA II

PARTE I

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Sumário

1. Introdução a Instrumentação Eletrônica ........................................................................................ 4

1.1 Principais cuidados: .................................................................................................................. 4

2. Protoboard ...................................................................................................................................... 4

1.2 2.1 Protoboard ......................................................................................................................... 4

1.3 2.2 Utilização do Protoboard ................................................................................................... 5

3. Multímetro ...................................................................................................................................... 5

3.1 Medições .................................................................................................................................... 8

3.1.2 Medidas de Corrente DC com o Multímetro Analógico ..................................................... 8

3.1.1 Medidas de Tensão DC/AC com o multímetro Analógico .................................................. 8

3.1.3 Medida de Resistência com o Multímetro Analógico ......................................................... 9

4. Fonte de Alimentação Digital ........................................................................................................ 11

4.1 Fonte de Alimentação Digital MPC – 3003D ............................................................................ 11

4.2 9.1 Operação ............................................................................................................................ 12

4.3.1 Modo de Operação Simétrica (Somente para MPC-3003) ............................................... 13

5. Osciloscópio ................................................................................................................................... 13

5.1 Osciloscópio Analógico 60MHz MO – 1262 Minipa ................................................................. 14

5.1.1 Painel Frontal: ................................................................................................................... 14

5.1.2 Eixo Vertical:...................................................................................................................... 15

5.1.3 Eixo Horizontal e Sistema de Trigger: ............................................................................... 16

5.1.4 Painel Traseiro:.................................................................................................................. 17

5.1.5 Operação ........................................................................................................................... 17

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5.1.6 Medições ........................................................................................................................... 19

6. Gerador de Funções ...................................................................................................................... 21

6.1 Painel Frontal: .......................................................................................................................... 22

6.2 Operação .................................................................................................................................. 23

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1. Introdução a Instrumentação Eletrônica

A instrumentação utilizada nos laboratórios de eletrônica requer vários cuidados em sua operação. O correto manuseio destes instrumentos é fundamental para a própria segurança do aluno que o está utilizando e para a correta obtenção da grandeza analisada, facilitando compreensão do objetivo que o experimento propõe. Inicialmente será apresentado o que é cada instrumento de medição, para que serve, como deve ser utilizado, dicas em relação aos principais erros cometidos e o que não fazer para manter seus equipamentos e circuitos em perfeito estado de conservação.

Desta forma, que este material será uma ferramenta útil para extrair o máximo que os experimentos oferecem, tornando o aluno mais completo no que se refere à sua formação profissional.

1.1 Principais cuidados:

Prestar atenção ao que o experimento propõe e sempre verificar se a bancada encontra-se desligada antes de montá-lo;

Certifique se todos os contatos da montagem prática coincidem com os nós do circuito teórico proposto para evitar curtos circuitos através de ligações erradas ou mesmo o mau funcionamento do circuito ou transformador elétrico montado. Com este cuidado, evitará conclusões erradas do experimento;

Antes de ligar a bancada, chame o professor responsável para uma averiguação final;

Analise bem o circuito e o instrumento que você irá utilizar antes de fazer as medidas. Muitas vezes, o instrumento certo, porém parametrizado de forma incorreta, acaba por danificar tanto o instrumento de medição quanto o circuito a ser medido. Lembre-se também que uma corrente de cerca de 100 mA passando pelo seu corpo é o suficiente para o comprometimento da sua vida;

Em caso de duvida no manuseio dos equipamentos peça auxilio do professor responsável.

2. Protoboard

1.2 2.1 Protoboard

O protoboard, como o nome indica, é um suporte para montar protótipos. Os sistemas experimentais em eletrônica, antes de serem montados em placas de circuito impresso e soldados, são testados por software e como protótipos em um protoboard. O protoboard consiste de uma placa de alumínio sobre a qual são presos conjuntos de estruturas plásticas vazadas e apresenta abaixo dos quadrados de plástico,

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uma série de duas lâminas folheadas com um material condutor (cobre), entre as quais os fios ou os componentes serão conectados, estabelecendo um contato elétrico bastante razoável.

1.3 2.2 Utilização do Protoboard

Observe na Figura que existem linhas verticais e linhas horizontais, as quais apresentam contato elétrico entre si (formando pontos equipotenciais). Elementos distintos conectados em "furos" diversos poderão apresentar potenciais distintos em cada contato. Os conectores ou "bornes" são para a entrada de sinais elétricos ou de alimentação e conduzidos, na maioria das vezes, através de fios com terminais tipo "banana". Como você pode observar na Fig. 2 você poderá utilizar um fio descascado, que irá ser atravessado no furo existente na parte inferior do "borne" para alimentar as vias equipotenciais verticais ou horizontais.

Utilização do Protoboard

Exemplo 1: Exemplo 2:

Circuito com 1 componente: Circuito com 2 componentes:

Exemplo 3: Montagens complexas

3. Multímetro

O multímetro é um dispositivo eletrônico normalmente utilizado para medir tensão elétrica, corrente elétrica e resistência. Para isto, o multímetro conta com três modos de operação que basicamente o transforma em três aparelhos de medida: 1- Voltímetro 2- Amperímetro e 3- Ohmímetro.

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Multímetro analógico básico Multímetro Digital ET-2042C

Abaixo estão listados os principais tipos de medida que um multímetro engloba: Tensão (Volt - V - C.A. ou C.C.): A maioria dos multímetros trabalha com tensões de até 1000V. Para

circuitos de baixa tensão, é mais do que o suficiente. Corrente (Ampère - A - C.A. ou C.C.): Verifique se o multímetro que está utilizando possui fusível com

fácil acesso. Ohmímetro (Ohm - Ω): Mede resistência e, em muitos casos, continuidade de dois pontos. Lembre-se

que esta escala só deve ser utilizada com o circuito desenergizado. Alguns multímetros possuem teste de continuidade e para diodo com "bip" (aviso sonoro).

Ganho de Transistor (hFE): Útil para verificação de transistores. Embora não seja preciso, é útil para se determinar se o transistor está ou não funcionando.

Capacímetro (Farad - F): Útil para medição de capacitores. Lembre-se de desenergizar os capacitores antes de utilizá-lo.

Frequencímetro (Hertz - Hz): Útil para medição da freqüência do sinal alternado. Pode-se obter esta freqüência tanto através da corrente como da tensão.

No modo “voltímetro”, o multímetro pode ser utilizado para medir tensões alternadas (AC) ou contínuas (DC).

No modo “amperímetro”, o multímetro pode ser utilizado para medir correntes alternadas ou contínuas.

No modo “ohmímetro”, o multímetro pode ser utilizado para medir Resistência ôhmica. Adicionalmente, alguns multímetros podem oferecer a possibilidade de outras medições, tais como:

freqüência e capacitância. O multímetro possui duas pontas de prova que são utilizadas para fazer contato elétrico e mecânico

com o resistor de prova. Estrutura do Multímetro Analógico

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1 - Parafuso de Ajuste de ZERO Mecânico: Ajuste fino da agulha magnética. 2 - Chave Seletora de Faixas 3 - Terminal de Entrada + 4 - Terminal de Entrada - COM 5 - Terminal OUTPUT: Este terminal possibilita ao usuário medir um sinal que possua nível de tensão AC e DC ao mesmo tempo. Neste terminal existe um capacitor que irá bloquear o nível de tensão DC deixando passar o nível AC desta tensão. 6 - Botão de Ajuste de Zero para a faixa de Resistência: Dependendo da escala utilizada devemos ajustar este botão para a leitura correta da resistência. 7 - Faixas de Medida: Indica as faixas de tensão, corrente, resistência que podemos trabalhar. 8 - Ponteiro Indicador: Agulha magnética que indica o valor medido. 9 - Parafuso do Gabinete Traseiro 10 - Gabinete Traseiro

Estrutura do Multímetro Digital ET – 2042C

Display LCD. Tecla POWER: Liga e desliga o instrumento. Tecla B/L: Acende a iluminação do display, que desliga-se automaticamente após cerca de 10 segundos. LED indicador do teste de linha viva. Tecla HOLD: Utilizada para congelamento da leitura. Terminal de Entrada 20A: Entrada positiva para medidas de corrente na escala de 20A. Terminal de Entrada mA: Entrada positiva (conector vermelho) para medidas de corrente nas escalas de mA, e entrada negativa(conector preto) para medidas de capacitância, temperatura e hFE. Terminal de Entrada COM: Entrada negativa para as medidas de tensão, resistência, freqüência e corrente, e para os testes de diodo e continuidade. Também é a entrada positiva para as medidas de capacitância, temperatura e hFE. Terminal de Entrada VΩHz: Entrada positiva para medidas de tensão, resistência e freqüência, e para os testes de diodo, continuidade e linha viva. Chave Rotativa. Adaptador Multi Funções: Para medida de temperatura, capacitância e hFE de transistor. Indicador de Bateria Fraca. Indicador de Polaridade Negativa (positiva é implícita). Indicador AC: Para medida de tensão e corrente AC. Dígitos do Display de Cristal Líquido.

3.1 Medições

3. Caso seja possível, para efeito de segurança, desligue a alimentação e descarregue todos os capacitores do circuito sob teste antes de conectar as pontas de prova aos pontos a serem medidos.

4. Encoste as pontas de prova aos pontos a serem se fazer a leitura da escala DCV (PRETA) para tensão DC, e no caso de tensão AC a leitura deve ser feita na escala ACV (VERMELHA). Efetue a Medição fazendo a leitura da agulha no indicador de voltagem fuma relação com a chave indicada e o valor Maximo mostrado na régua.

3.1.2 Medidas de Corrente DC com o Multímetro Analógico

ADVERTÊNCIA:

Nunca aplique tensão aos terminais de entrada quando selecionar através da chave rotativa a faixa de corrente.

2. Selecione a chave rotativa para a faixa de corrente desejada. Caso a magnitude do sinal não seja conhecida, selecione a maior faixa e então releitura será mais precisa caso seja feita na metade superior da escala.

3. Desligue a alimentação do circuito sob teste e descarregue todos os capacitores antes de abrir o circuito para conectar o multímetro em série. Não esqueça de efetuar o mesmo procedimento antes de desconectar o multímetro do circuito.

4. Após ter conectado o multímetro, alimente o circuito e faça a leitura do valor da corrente, na escala DCV.A (PRETA).

3.1.1 Medidas de Tensão DC/AC com o multímetro Analógico

Procedimento:

1. Conecte a ponta de prova vermelha no terminal + e a ponta de prova preta no terminal - COM.

2. Selecione a chave rotativa para o tipo e faixa de tensão desejada (DC ou AC). Caso a magnitude do sinal não seja conhecida, selecione a maior faixa e então reduza até obter uma leitura satisfatória. Lembre-se que a leitura será mais precisa caso seja feita na metade superior da escala.

1. Conecte a ponta de prova vermelha no terminal + e a ponta de

prova preta no terminal - COM.


4. Encoste as pontas de prova aos pontos a serem medidos. Para se obter o valor da tensão medida, devese fazer a leitura da escala DCV (PRETA) para tensão DC, e no caso de tensão AC a leitura deve ser feita na escala ACV (VERMELHA). Efetue a Medição fazendo a leitura da agulha no indicador de voltagem fuma relação com a chave indicada e o valor Maximo mostrado na régua.

Medidas de Corrente DC com o Multímetro Analógico

Nunca aplique tensão aos terminais de entrada quando selecionar através da chave rotativa a faixa de

2. Selecione a chave rotativa para a faixa de corrente desejada. Caso a magnitude do sinal não seja conhecida, selecione a maior faixa e então reduza até obter uma leitura satisfatória. Lembreleitura será mais precisa caso seja feita na metade superior da escala.

3. Desligue a alimentação do circuito sob teste e descarregue todos os capacitores antes de abrir o circuito ltímetro em série. Não esqueça de efetuar o mesmo procedimento antes de

desconectar o multímetro do circuito.

4. Após ter conectado o multímetro, alimente o circuito e faça a leitura do valor da corrente, na escala

Medidas de Tensão DC/AC com o multímetro Analógico

1. Conecte a ponta de prova vermelha no terminal + e a ponta de

para o tipo e faixa de tensão desejada (DC ou AC). Caso a magnitude do sinal não seja conhecida, selecione a maior faixa e então reduza até obter uma leitura

se que a leitura será mais precisa caso seja

Conecte a ponta de prova vermelha no terminal + e a ponta de

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medidos. Para se obter o valor da tensão medida, deve-se fazer a leitura da escala DCV (PRETA) para tensão DC, e no caso de tensão AC a leitura deve ser feita na escala ACV (VERMELHA). Efetue a Medição fazendo a leitura da agulha no indicador de voltagem fazendo

Nunca aplique tensão aos terminais de entrada quando selecionar através da chave rotativa a faixa de

2. Selecione a chave rotativa para a faixa de corrente desejada. Caso a magnitude do sinal não seja duza até obter uma leitura satisfatória. Lembre-se que a

3. Desligue a alimentação do circuito sob teste e descarregue todos os capacitores antes de abrir o circuito ltímetro em série. Não esqueça de efetuar o mesmo procedimento antes de

4. Após ter conectado o multímetro, alimente o circuito e faça a leitura do valor da corrente, na escala

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3.1.3 Medida de Resistência com o Multímetro Analógico

1. Conecte a ponta de prova vermelha no terminal + e a ponta de prova preta no terminal -COM.

2. Selecione a chave rotativa para a faixa de resistência desejada.

3. Encoste uma ponta de prova na outra e através do botão 0W ADJ. (Ajuste de Zero) faça com que o ponteiro indique ZERO na escala W (PRETA). Efetue este procedimento sempre que selecionar uma nova faixa de medida de resistência.

4. Desligue a alimentação e descarregue todos os capacitores do circuito sob teste antes de conectar as pontas de prova aos pontos a serem medidos.

5. Encoste as pontas de prova aos pontos a serem medidos ou testados. O valor será mostrado na escala W (PRETA).

Medidas de Tensão DC com o Multímetro Digital

b) Medidas de Tensão AC

c) Medidas de Resistência

d) Medida de Corrente DC

a) Procedimento: Posicione a chave rotativa em uma das faixas V=

(200mV, 2V, 20V, 200V ou 1000V). Efetue a Medição de acordo com a ilustração acima.

Procedimento: Posicione a chave rotativa em uma das faixas V~ (2V, 20V, 200V ou 750V). Efetue a medição de acordo com a ilustração acima. Nota: A tensão

AC é mostrada como o valor eficaz para onda senoidal (RMS).

Procedimento: Posicione a chave rotativa em umas faixas Ω (200Ω, 2kΩ, 20kΩ, 200kΩ, 2MΩ ou 200MΩ). Efetue a medição de acordo com a ilustração acima. Nota: As pontas de prova podem adicionar 0.1Ω a

0.2Ω de erro na medida de resistência.

Procedimento: Posicione a chave rotativa em uma das faixas A= (20mA, 200mA ou 20A). Lembre-se que para medida na faixa 20A, deve-se usar a entrada de 20A. Efetue a medição de acordo com a ilustração acima Nota: Antes de conectar o instrumento em série com o circuito para a medida de corrente, desconecte a alimentação e descarregue todos os capacitores de

alta tensão.

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e) Medida de Corrente AC

f) Medidas de Capacitância

g) Medidas de Freqüência

h) Medidas de Temperatura

i) Teste de Linha Viva

Procedimento: Posicione a chave rotativa em uma das faixas A~ (20mA, 200mA ou 20A). Lembre-se que para medida na faixa 20A, deve-se usar a entrada de 20A. Efetue a medição de acordo com a ilustração acima. Nota: A corrente AC é mostrada como o valor eficaz para onda senoidal (RMS). Antes de conectar o instrumento em série com o circuito para a medida de corrente, desconecte a alimentação e descarregue todos os capacitores de alta tensão.

Obs: Muito cuidado ao efetuar medições AC pois acima de 10mA a corrente alternada é fatal para o corpo humano.

Procedimento: Posicione a chave rotativa em umas das faixas F (20nF, 2μF ou 200μF). E utilize o adaptador multi funções ou as pontas de prova, nas polaridades corretas (COM - positivo e mA - negativo). Efetue a medição de acordo com a ilustração acima. Nota: Para o teste de capacitores com

polaridade, conecte a ponta de prova da entrada COM ao lado positivo e a

ponta de prova da entrada mA ao lado negativo. Tenha a mesma cautela se

usar o adaptador. Pode-se levar um tempo maior ao testar capacitores de

valor alto, na faixa de 200μF.

Procedimento: Posicione a chave rotativa em umas das faixas de Hz (2kHz ou

200kHz). Efetue a medição de acordo com a ilustração acima. Nota Para obter

leituras estáveis, observe a sensibilidade de medida em freqüência descrita nas

Especificações Técnicas no item Freqüência. Só é possível medir a freqüência da

rede se o nível de ruído for menor que a sensibilidade do instrumento.

Procedimento: Posicione a chave rotativa em °C. Observe a polaridade correta, COM -positivo (vermelha) e mA - negativo (preta). Efetue a medição de acordo com a ilustração acima. Nota: A ponta de prova de temperatura inclusa pode ser

usada somente até 200°C. Para medidas de temperaturas maiores, outras pontas

de prova devem ser utilizadas.

Procedimento: Posicione a chave rotativa em TEST. Lembre-se que apenas a ponta de prova vermelha é usada neste teste. Efetue a medição de acordo com a ilustração acima. Nota: Os indicadores luminoso (LED) e sonoro indicam a presença de tensão AC entre 110V e 380V RMS.

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j) Teste de hFE de Transistor

k) Teste de Continuidade

l) Teste de Diodo

4. Fonte de Alimentação Digital

4.1 Fonte de Alimentação Digital MPC – 3003D

As fontes de alimentação reguladas DC foram construídas para satisfazer as necessidades mais exigentes de laboratórios, escolas e linhas de produção. A tensão de saída é continuamente ajustada entre 0 até a capacidade máxima especificada por cada fabricante, valor este presente no manual de operação do

Procedimento: Posicione a chave rotativa em hFE. Identifique o tipo de transistor (NPN ou PNP) e conecte os terminais emissor, base e coletor aos pontos correspondentes do adaptador multi funções de acordo com ilustração acima.

Procedimento: Posicione a chave rotativa em . Nota: O LCD mostra apenas o dígito mais significativo (1) para indicar que o circuito em teste está aberto.

Procedimento: Utilize o teste de diodo para testar não só diodos, mas também transistores e outros dispositivos semicondutores. O teste de diodo envia uma corrente através da junção do semicondutor, e então mede a queda de tensão sobre a junção. Uma junção de silício boa fornece uma queda de 0.5V a 0.8V.

Posicione a chave rotativa em . Nota: Em um circuito, um

diodo bom ainda deve produzir uma leitura de queda de tensão

direta de 0.5V a 0.8V; entretanto, a leitura da queda de tensão reversa pode variar dependendo da resistência de outros caminhos entre as extremidades das pontas de prova.

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instrumento. A corrente de carga pode assumir qualquer valor entre 0 até a máxima capacidade de corrente. Tanto os valores de tensão e corrente das fontes podem ser ajustados por meio dos potenciômetros de ajuste (COARSE e/ou FINE) presentes na maioria dos modelos. Ambas saídas podem ser precisamente medidas através do voltímetro e do amperímetro localizados no painel frontal e estes podem ser analógicos ou digitais. As fontes de alimentação DC são projetadas para satisfazer as necessidades dos circuitos modernos. Os tipos são analógicas ou digitais, determinadas principalmente pelo tipo de voltímetro e amperímetro utilizado na fonte, e caso o equipamento possua duas fontes é chamado de fonte simétrica.

Painel Frontal e Traseiro Fonte MPC – 303D Indicador C.V.(LED Verde): Acende quando a fonte é ligada e no modo de operação tensão constante. Indicador C.C.(LED Vermelho): Acende quando a fonte está no modo de operação corrente constante. Controle VOLTAGE/COARSE: Ajuste grosso da tensão de saída da fonte. Controle VOLTAGE/FINE: Ajuste fino da tensão de saída da fonte. Controle CURRENT/COARSE: Ajuste grosso da corrente de saída da fonte. Controle CURRENT/FINE: Ajuste fino da corrente de saída da fonte. Terminal +: Terminal de saída positivo da fonte (vermelho). Terminal GND: Terra e aterramento do chassi (verde). Terminal -: Terminal de saída negativo da fonte (preto). Display: Indica a tensão ou corrente de saída da fonte, conforme posição da chave 13 Unidade da indicação do display. Botão Liga/Desliga. Chave de mudança da indicação do display: Volts ou Amps. Soquete do fusível. Conector do cabo de alimentação. Chave de Seleção da Tensão de Alimentação: Para selecionar a tensão de linha de operação de 110 ou 220V AC - 50/60Hz. Consulte o item “Seleção da Tensão de Alimentação”. Terminal +: Terminal de saída positivo da fonte fixa de 5V (vermelho). Terminal -: Terminal de saída negativo da fonte fixa de 5V (preto).

4.2 9.1 Operação

Selecione o botão liga/desliga para a posição OFF (desligado). Certifique-se de que a tensão da linha de alimentação é a mesma da selecionada pela chave de seleção da tensão de alimentação. Conecte o cabo de alimentação entre a rede (tomada) e a fonte. Pressione o botão liga/desliga para a posição ON (ligado).

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Ajuste os controles de tensão (VOLTAGE) para o valor desejado e coloque os ajustes de corrente (CURRENT) para o mínimo (gire-os totalmente no sentido anti-horário). Conecte a carga aos terminais de saída da fonte observando as polaridades (+) e (-). Ajuste os controles de corrente (CURRENT) para o valor desejado. Se o valor da corrente de consumo da carga não for conhecido coloque ambos os controles (COARSE e FINE) no máximo (totalmente no sentido horário). OBS.: Se desejar ajustar um valor limite da corrente faça os procedimentos do item “Ajuste da Corrente Limite”. Os procedimentos acima podem ser feitos para cada uma das fontes da MPC-303D individualmente, como para a fonte MPS-303D.

4.3.1 Modo de Operação Simétrica (Somente para MPC-3003)

1. Selecione a tecla liga / desliga para a posição OFF (desligado). 2. Conecte um cabo (preferencialmente curto) entre o terminal de saída negativo (-) da fonte variável MASTER e o terminal de saída positivo (+) da fonte variável SLAVE, conforme a Conexão 1 da figura a seguir. 3. Certifique-se de que a tensão da linha de alimentação é a mesma da selecionada pela chave de seleção da tensão de alimentação. 4. Conecte o cabo de alimentação entre a rede (tomada) e a fonte. 5. Pressione a tecla liga / desliga para a posição ON (ligado). 6. Pressione a tecla INDEP / TRACK e deixe a tecla SERIES / PARALLEL solta para entrar no modo de conexão série. Nesta condição de trabalho, pode-se conseguir um terra comum para ambas as fontes variáveis, com saídas positiva e negativa de no máximo +30V e -30V, respectivamente. 7. Ajuste o controle de tensão (VOLTAGE) da fonte MASTER para obter as tensões negativa e positiva. 8. O ajuste de corrente das fontes continua independente, então normalmente deixa-se o ajuste da fonte SLAVE no máximo e controla-se pelo ajuste CURRENT da fonte MASTER. 9. Conecte as cargas aos terminais de saída das fontes observando as polaridades (+) e (-), de acordo com a figura a seguir. 10.Após finalizar a operação, não esqueça de desfazer a conexão entre as fontes.

5. Osciloscópio

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5.1 Osciloscópio Analógico 60MHz MO – 1262 Minipa

O osciloscópio é um instrumento cuja finalidade básica é visualizar fenômenos elétricos, possibilitando medir tensões contínuas, alternadas, períodos, freqüências e defasagem com elevado grau de precisão. Os fenômenos são visualizados através de um tubo de raios catódicos (TRC) que constitui o principal elemento do osciloscópio. Este tubo também é denominado válvula de imagem, aonde faz surgir um feixe de elétrons no seu interior, através de um conjunto de elementos denominado canhão eletrônico.

Tubo de vidro a vácuo. Filamento: quando percorrido por corrente elétrica, aquece o catodo. Catodo: sendo aquecido pelo filamento cria ao redor de si uma nuvem de elétrons, que atraídos formam o feixe eletrônico. Grade: através de potencial negativo em relação ao catodo, controla a passagem do feixe de elétrons. 1º anodo ou anodo acelerador: através de potencial positivo atrai e acelera o feixe. 2º anodo ou anodo focalizador: através de potencial menor que do 3º anodo, cria um campo elétrico que concentra o feixe de elétrons, focalizando-o na tela. 3º anodo ou revestimento condutor: mediante alta tensão positiva, atrai em definitivo o feixe, fazendo-o chocar-se com a tela. Tela: anteparo revestido por material químico que ao ser atingido pelo feixe, cria um ponto luminoso. Esse revestimento é comumente denominado “fósforo”. Placas defletoras horizontais: colocadas na vertical, deflexionam o feixe horizontalmente. Placas defletoras verticais: colocadas na horizontal, deflexionam o feixe verticalmente.

Painel Frontal MO – 1262 Painel Traseiro MO – 1262

5.1.1 Painel Frontal:

Chave Liga/Desliga: Verifique a tensão de alimentação, pressione esta tecla para ligar e desligar o instrumento.

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Indicador POWER: Este LED acende quando o instrumento é ligado. FOCUS: Ajusta o foco para a visualização mais clara após o ajuste da intensidade. Embora o foco seja automaticamente ajustado quando altera-se a intensidade, algumas vezes pode sofrer uma pequena alteração. Neste caso, ajuste o foco novamente. INTENSITY: Controla a intensidade do traço. Gire o controle no sentido horário para aumentar o brilho do traço. TRACE ROTATION: Ajusta o traço para que fique paralelo a escala horizontal, quando este estiver ligeiramente desalinhado devido ao campo magnético. SCALE ILLUM: Ajusta a iluminação de fundo do CRT. Terminal de Calibração: Saída de sinal de 0.5Vpp e 1kHz para calibração das pontas de prova. GROUND: Terminal de aterramento do osciloscópio.

5.1.2 Eixo Vertical:

CH1 INPUT (X): Usado como terminal de entrada vertical e como entrada do eixo X no modo X-Y. CH2 INPUT (Y): Mesmo que CH1 mais usado como entrada do eixo Y no modo X-Y. 11 e12. AC - DC - GND: Seletor do método de conexão do sinal de entrada ao circuito amplificador. AC: A entrada do amplificador e o sinal são acoplados por capacitores. A componente DC do sinal é bloqueada e somente a componente AC é mostrada. GND: O sinal e o amplificador são separados e a entrada do amplificador é aterrada. DC: A entrada do amplificador e o sinal são acoplados diretamente. As componentes AC e DC são mostradas. 13 e 14) VOLTS/DIV: Usado para selecionar o fator de deflexão vertical. Ajuste de modo que o CRT mostre a forma de onda completa. Se a ponta de prova x10 for usada, a amplitude deve ser multiplicada por 10. 15 e 16) VARIABLE: Usado para ajustar o fator de deflexão de tensão continuamente. Deve ser girado totalmente no sentido horário no estado normal. Se girar totalmente no sentido anti-horário, a sensibilidade vertical deve ser dividida por aproximadamente 2,5. É usado para comparar duas formas de onda e medidas de tempo de subida. PULL OUT X5 MAG: Quando esta tecla é puxada, o ganho do eixo vertical é amplificado 5 vezes, e a sensibilidade máxima é de 1mV/ DIV. 17. 20MHz Bandwidth: Quando esta tecla é pressionada, a largura de banda do eixo vertical é limitada a 20MHz. Esta função pode ser usada para ajustar o sincronismo de sinais, quando há a interferência em alta freqüência. 18. ALT/CHOP: No modo ALT, os sinais dos canais CH1 e CH2 são mostrados alternadamente. No modo CHOP, o CH1 e o CH2 operarão no modo CHOP. A freqüência de CHOP é de aproximadamente 250kHz. Esta chave deve ser usada quando o CHOP deva ser usado na varredura alternada. 19 e 20) POSITION: Ajusta a posição vertical do traço do CH1 ou CH2 na tela. CH2 INVERT: Pressione esta chave e o sinal do CH2 será invertido. Esta função é útil quando formas de onda de polaridade diferente são comparadas, ou quando a diferença do CH1 e CH2 são mostradas no modo ADD. VERTICAL MODE: Usado para selecionar o modo de operação verticalmente. CH1: Somente o sinal do CH1 é mostrado. CH2: Somente o sinal do CH2 é mostrado. DUAL: Os dois traços são mostrados na tela. ALT ou CHOP é automaticamente chaveado e os sinais do CH1 e CH2 são mostrados ao mesmo tempo. ADD: A soma algébrica dos sinais do CH1 e CH2 é mostrada na tela.

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5.1.3 Eixo Horizontal e Sistema de Trigger:

21. A TIME/DIV: Seleciona a velocidade de varredura A na faixa de 0,05μs~0,2s/DIV, em 21 passos. 22. POSITION: Usado para mover o traço horizontalmente. Gire no sentido horário e o traço moverá para a direita. Gire no sentido anti-horário e o traço moverá para a esquerda. 23. B TRIG: Seleciona o modo de atraso contínuo ou por trigger. Em NORM, a varredura B é iniciada após o tempo determinado por A TIME/DIV (23) e (35). O delay irá corresponder ao trigger quando esta tecla for pressionada. O sinal de trigger B e a varredura A serão iniciados ao mesmo tempo, após o tempo de atraso contínuo. 24. B TIME/DIV: Seleciona a velocidade de varredura dentro da faixa de 0,05μs~10μs/DIV, em 8 passos. 25 a 28) ALT A e ALT B: Seleciona o modo de varredura A e B do sistema horizontal. Quando as teclas A e B são pressionadas, a varredura A será ampliada na varredura B (secção com brilho mais intenso), em um intervalo ajustado por B TIME/DIV (26). Parte com maior brilho

29. TRIGGER SOURCE: INT: O sinal de entrada do CH1 ou CH2 é o sinal de trigger e no modo XY, o sinal no CH1 é comutado para sinal do eixo X. CH2: O sinal de entrada do CH2 é o sinal de trigger. LINE: O sinal de trigger é retirado da tensão de alimentação. EXT: O sinal colocado na entrada de trigger externo é usado como sinal de trigger. 30. Terminal EXT Input: Terminal de entrada para o sinal de trigger externo. 31. TRIGGER LEVEL: Ajuste usado para que o sinal medido seja disparado (triggered) em um nível selecionado. Quando o controle é girado no sentido +, o nível de trigger aumenta e vice-versa. 32. SLOPE: Usado para selecionar a rampa, isto é, para selecionar o momento do trigger na borda de subida ou de descida do sinal. Rampa positiva selecionada quando a tecla está solta. Rampa negativa quando a tecla está pressionada.

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33 Modo de Trigger: AUTO: O circuito de varredura opera automaticamente. Existirá a linha de base de varredura mesmo que não exista sinal de trigger ou sinal de entrada. NORM: Não existirá a linha de base de varredura se não existir sinal de trigger. Favor usar este modo quando a freqüência do sinal for menor que 25Hz. TV-V: Utilizado quando o sinal medido é um sinal de TV. É usado para sincronizar o sinal vertical de TV. TV-H: Utilizado quando o sinal medido é um sinal de TV. É usado para sincronizar o sinal horizontal de TV. NOTA: TV-V e TV-H são sincronizados somente quando o sinal de trigger for negativo. 34. X-Y: O diagrama de curvas no modo X-Y pode mostrar a diferença de fase entre os sinais do CH1 e CH2. O controle de posição vertical do CH2 é usado para ajustar a posição vertical da exibição do Diagrama de Lissajous, e o controle de posição horizontal controla a posição horizontal do diagrama. 35. Separação de Linha de Varredura: Este ajuste é usado para controlar as posições verticais das varreduras A e B. 36. Posição de Atraso: Este ajuste é usado para determinar a posição inicial da varredura B durante o progresso da varredura A. 37. VAR: Usado para calibrar ou alterar linearmente o ajuste A TIME/DIV (23). Se for girado até o fim no sentido horário, o valor será o indicado em A TIME/DIV (23). Se for girado até o fim em sentido anti-horário, o valor será 2.5 vezes menor que o indicado em A TIME/DIV (23). Se esta chave for puxada, a linha de varredura será ampliada em 10x, e o tempo de varredura será 1/10 do indicado em TIME/DIV. Mova a forma de onda ampliada para o centro da tela para precisão e conveniência. Puxe para operação em MAG x10

38. Hold Off: Usado para exibir sinais complexos.

5.1.4 Painel Traseiro:

39. Terminal de Entrada do Eixo Z: Este é um terminal de entrada para o ajuste da linha de varredura no CRT, o sinal (+) indica a diminuição da intensidade e o sinal (-) indica o aumento da intensidade para os canais de entrada. 40. Plugue AC: Conector do cabo de força. 41. Conversor da Tensão de Alimentação: Seleciona a tensão fornecida para o osciloscópio.

5.1.5 Operação

Requisitos de segurança:

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As condições de trabalho e a tensão de alimentação devem estar de acordo com os requisitos da especificação técnica.

Após longos períodos sem uso, é sugerido que o instrumento seja colocado em local ventilado por algumas horas e posteriormente ligado por mais uma ou duas horas. Qualquer medição deve ser feita somente após este período.

Não obstrua os orifícios de ventilação, observe se os mesmos estão desobstruídos. Em altas temperaturas o instrumento será danificado ou terá sua vida útil reduzida.

Checagem das condições do instrumento:

Confira se o instrumento está em condições de operação de acordo com os seguintes passos.

Observe a aparência externa;

Ajuste os controles de acordo com a seguinte tabela:

Operação com 1 canal:

Conecte o cabo de alimentação e opere da seguinte maneira:

Ligue o instrumento e o indicador LED deve acender. Aproximadamente após 15 segundos o traço deve aparecer na tela. Caso não apareça dentro de 60 segundos, favor verificar os ajustes acima novamente.

Ajuste INTEN e FOCUS para obter o traço mais claro possível com intensidade apropriada.

Ajuste a posição do CH1 e o TRACE ROTATION para que a linha de base da varredura fique paralela à escala horizontal.

Conecte a ponta de prova ao terminal de entrada do CH1. Conecte a ponta ao sinal de calibração de 0.5Vpp (7).

Comute AC-DC-GND para AC, então a forma de onda mostrada na figura abaixo aparecerá na tela.

Ajuste o FOCUS (3) para obter uma forma de onda clara.

Ajuste VOLTS/DIV (13) e TIME/DIV (23) para obter uma amplitude e um número de ciclos adequado para a observação.

Ajuste POSITION (19) e POSITION (24) para fazer com que a forma de onda fique alinhada com a escala. A amplitude da tensão Vpp e o período T podem ser facilmente lidos.

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Operação com 2 Canais:

Ajuste o modo vertical para DUAL (pressione as teclas CH1 e CH2), então o traço do CH2 poderá ser mostrado na tela. O traço do CH1 é a forma de onda quadrada do sinal de calibração e o CH2 é mostrado como a linha de base horizontal pois não há sinal de entrada. Como para CH1, conecte o sinal de calibração também ao CH2. Ajuste o acoplamento de entrada do CH2 para AC. Ajuste POSITION (20) e (24) para obter uma tela como mostrado na figura abaixo. Para operar com dois canais (DUAL ou ADD), o TRIGGER SOURCE selecionado deve ser INT ou CH2, caso os dois sinais tenham freqüências iguais ou múltiplas, então as formas de onda aparecerão estáveis na tela.

5.1.6 Medições

Medição de Tensão:

Escolha o valor de tensão, correspondente a escala vertical na tela, girando o controle VOLTS/DIV. O valor de tensão do sinal medido é obtido do valor escolhido em VOLTS/DIV e do número de divisões na tela. Para medição de tensões AC e DC, siga os passos seguintes:

a) Medição de Tensão DC:

Ajuste o acoplamento de entrada do CH1 (11) ou CH2 (12) para GND, e ajuste a posição de nível zero em uma posição conveniente. Esta posição não precisa ser necessariamente o centro da tela. Ajuste o fator de deflexão vertical VOLTS/DIV (13 ou 14 dependendo do canal que está sendo usado), e ajuste o acoplamento de entrada do canal utilizado para DC. O traço exibido na tela irá deflexionar. A tensão DC pode ser obtida multiplicando-se o número de divisões (contadas a partir da posição inicial do traço (em GND), até a posição final (em DC), pelo valor do fator de deflexão. Por exemplo, no caso da figura abaixo, se o fator de deflexão for 50mV/DIV, o cálculo é 50mV/DIV x 4,2 = 210mV (entretanto, se a ponta de prova estiver em atenuação 10:1, o valor medido deve ser multiplicado por 10, então, o cálculo seria 50mV/DIV x 4,2DIV x 10 = 2,1V).

b) Medição de Tensão AC

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Assim como para medida de tensão DC, posicione o nível zero em qualquer posição no CRT, onde for de maior conveniência. No caso da figura abaixo, se a o fator de deflexão é 1V/DIV, o cálculo da tensão (pico a pico) é 1V/DIV x 5DIV - 5Vpp (entretanto, assim como na medida de tensão DC, caso a ponta de prova esteja em atenuação 10:1, é necessário multiplicar a tensão por 10. O valor da tensão Vpp neste caso será de 50Vpp). Se um sinal de pequena amplitude está superposta a um sinal DC de grande amplitude, a componente AC pode ser visualizada com o uso do acoplamento AC. Este acoplamento bloqueia a componente DC do sinal, e somente a porção AC passa pelo amplificador.

PP DIV DIVV =V × dV

Onde:

VPP → Tensão de pico a pico (V)

VDIV → Valor selecionado em VOLTS/DIV

dVDIV → Distância vertical observada

A tensão eficaz pode ser calculada através da seguinte relação:

PP

EFF

VV =

2 2×

c) Medição de Tempo

Quando o tempo transcorrido entre dois pontos é de interesse, este pode ser obtido através do valor indicado por SEC/DIV e a distância horizontal entre estes dois pontos, uma vez que a onda(s) esteja(m) sincronizada(s). Isto é particularmente interessante para medição do período de um sinal ou atraso entre dois sinais.

DIV DIV

MH

dH Ht =

F

×∆

Onde:

∆t → Intervalo de tempo dHDIV → Distância horizontal(DIV) HDIV → Valor selecionado em SEC/DIV FMH → Fator de Multiplicação Horizontal (x1) ou (x10)

Exemplo: Na figura abaixo, a distância horizontal entre os pontos A e B é 8 DIV, a taxa de varredura está ajustada em 2ms/div, o fator de multiplicação horizontal é 1, então:

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8 2

t = 16 ms1

×∆ =

d) Medição de Frequência

Aplicável a sinais periódicos, primeiro meça o período do sinal, como mostrado anteriormente, e então utilize a seguinte relação:

1F =

t ∆

Onde: F → Frequência ∆t → Intervalo de tempo em segundos

Calibração da Ponta de Prova

A ponta de prova constitui um atenuador de faixa larga. Se a compensação de fase não for precisamente feita, a forma de onda na tela aparecerá distorcida, provocando erros nas medições. Devido a isto, a ponta de prova deverá ser bem compensada antes de ser usada. Conecte o terminal BNC da ponta de prova, ao terminal de entrada INPUT de CH1 ou de CH2, e posicione VOLTS/DIV em 0.1V. Conecte a extremidade da ponta de prova ao terminal de saída da tensão de calibração, e ajuste o controle compensador com uma chave de fenda isolada, de forma que o ideal, como ilustrado a seguir, seja obtida.

Compensação Correta Sobre Compensação Sub Compensação

6. Gerador de Funções

Gerador de Funções MFG – 4201 Minipa

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Painel Frontal MFG - 4201

6.1 Painel Frontal:

1. Chave de liga/desliga: Para ligar o instrumento coloque-a em “ON” 2. Display (2): Display a Led, indica as freqüências da entrada interna ou externa dependendo da posição da chave. 3. Over Led (3): Indica que o valor no display excedeu a contagem máxima. 4. Led de assistência (4): Indica quando o frequencímetro está “assistido”. 5 e 6. Hz kHz Led (5, 6): Indica quando a leitura está em Hz ou kHz. 7.Frequency Dial (7): Este potenciômetro variável seleciona uma frequência específica dentro de uma escala pré-selecionada. Esta escala está calibrada de 0.2 a 2.0. 8. Controle Sweep Width (8): Ajusta o período do sweep.Com a chave apertada não há varredura sem que uma tensão externa de varredura esteja aplicada no pino externo de entrada VCF. 9. Controle Sweep Rate (9): Ajusta a taxa de varredura do gerador interno de varredura e a taxa de repetição de estouro de entrada. Puxe-o para função Log. 10. Controle de Duty (10): Ajuste de simetria da saída de 1:1 até 40:1, puxe-o para inverter a forma de onda da saída. Quando o controle de Duty está sendo usado, ele determina qual metade da forma de onda da saída será afetada. A tabela 1 ilustra o efeito da chave de inversão para os vários ajustes do controle de Duty. 11. Controle DC Offset (11): O controle de offset determina a polaridade e magnitude do DC offset da forma de onda de saída. Quando o controle é puxado para frente e centralizado o nível DC da forma de onda de saída será 0 Volts. Girando no sentido horário ajustará a saída na direção positiva, e no sentido anti-horário na direção negativa. A amplitude da forma de onda e a soma total de offset desejado não deve exceder a capacidade máxima de pico ou o resultado será grampeado. (veja as especificações elétricas) 12. Controle do CMOS Level (12): O potenciômetro do controle de nível CMOS provem um nível de saída CMOS de 5V a 15V quando está pressionado, TTL fixo quando Não esta pressionado. 13. Controle de amplitude (13): Este controle proverá uma subida de atenuação de 40dB na forma de onda de saída na posição apertada. (Veja as especificações elétricas). 14. Seletor de Range (14): Cada um dos sete botões dá ao operador uma faixa específica de freqüência. Quando um botão é apertado o outro botão anteriormente selecionado é automaticamente desabilitado. 15. Tecla seletora Ext. Int. (15): Seleciona medição de frequência interna ou externa. 16. Tecla seletora - 20dB (16): Seleciona a sensibilidade da entrada do contador de frequência. Pressionada está com 300m Vrms (-20dB). Puxada está com 30m Vrms. 17,18. Attenuator (17, 18): Seleciona o nível de atenuação -40dB (17) e -20dB (18) na posição apertada. 19. Chave Mode (19): Três botões habilitam o operador a selecionar formas de onda senoidal, triangular e quadrada. Quando um botão é apertado o outro botão anteriormente selecionado é automaticamente desabilitado.

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20,23. Conector Main output (20, 23): Ondas Triangulares, quadradas e senoidais de 20Vpp (open circuit) estão providas com 50Ω na saída (23). Pulsos compatíveis com TTL/CMOS são obtidos através da saída BNC TTL/CMOS. 21. Conector de entrada Ext. (21): Entrada externa para o frequencímetro. 22. Conector de entrada VCF (22): Este conector BNC é a entrada VCF ( Voltage controlled frequency) (Freqüência Controlada por Tensão) a qual nos dá a facilidade de varredura externa do gerador de freqüência. Aplicando uma tensão DC (0V a +10V) varrerá o gerador de freqüência para 1000:1 (3 décadas). Note que a faixa total de varredura, a qual pode ser realizada, dependente de vários fatores incluindo a faixa escolhida, a freqüência base e a direção de varredura desejada. 24. Receptáculo de alimentação (24): O instrumento opera com tensão de linha de 100/120/220/240/ VAC ±10% 50/60Hz e sua potência é de aprox. 25VA.

Painel Traseiro MFG – 4201

Painel Traseiro

Chave ON OFF: Liga e desliga o instrumento. Chave Seletora 110V/220V. Conector de Alimentação: Conector para o cabo de alimentação, com porta fusível incorporado.

6.2 Operação

Conecte o cabo de alimentação ao soquete de entrada do instrumento e à tomada de 3 pinos da rede de alimentação. Ligue o instrumento através da chave ON OFF. Posicione os controles como a seguir:

As seguintes formas de onda são possíveis de obter.

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Pressione a tecla WAVE para selecionar a forma de onda desejada. Quando pressionar esta tecla, o dígito mais significativo do display LED de 5 dígitos indicador da freqüência mostrará os números de 1 a 3, correspondentes as 3 formas de onda possíveis. Refira-se a tabela a seguir:

Pressione a tecla RUN quando a forma de onda desejada (1, 2 ou 3) estiver sendo mostrada para completar a configuração. O MFG-4201 pode gerar freqüências em 7 faixas como mostrado na tabela a seguir:

1...........0.2Hz a 2.0Hz 10...........2Hz a 20Hz 100...........20 Hz a 200Hz 1k...........0.2kHz a 2kHz 10k...........2.0kHz a 20kHz 100k...........20kHz a 200kHz 1M...........0.2MHz a 20MHz

Pressione a tecla RANGE para selecionar a faixa de freqüência desejada. Quando pressionar esta tecla, o dígito menos significativo do display LED de 5 dígitos indicador da freqüência mostrará os números de 1 a 7, correspondentes as 7 faixas de freqüência do instrumento. Pressione a tecla RUN quando a faixa desejada (1 a 7) estiver sendo mostrada para completar a configuração. O ajuste fino da freqüência dentro da faixa selecionada é feito através do knob de controle FADJ.

Obs: A freqüência de saída pode ser lida no display LED correspondente a indicação de freqüência.

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