Como medir frecuencia en el osciloscopio

En este articulo tratare de explicar como medir la frecuencia de una forma de onda en el osciloscopio y también las formulas para en contratarlas a lo largo del articulo iré explicando con ejemplos como medir la frecuencia  estos ejemplos han sido tomados de el osciloscopio modelo DS0 -X 2002A

En primer lugar debemos saber si el osciloscopio esta calibrado y lo hacemos colocando la sonda( son los cables que se conectan al osciloscopio para medir las formas de onda) en la parta inferior del osciloscopio que dice DEMO 2 asi como muestra la imagen anterior  y en la pantalla debe de mostrar una forma de onda cuadrada esto quiere decir que esta calibrado.

En segundo lugar ya estando calibrado el osciloscopio encontraremos la frecuencia de la forma de onda de la figura1.1. También debemos de tener en cuenta de como esta dividida la pantalla del osciloscopio, esta subdividida en recuadros tanto en el eje X como en el eje Y, cada cuadro esta dividido en secciones de las cuales nos indican en porcentajes de cada cuadro por ejemplo si vemos en el eje X del plano que muestra en la pantalla, cada cuadro esta dividido en pequeños separadores por cuadro (como muestra la figura 1.1 en el eje x) los cuales indican el porcentaje en el que esta dividido cada cuadro en este caso cada separador vale 25 por ciento de cada cuadro en este osciloscopio cada cuadro del eje x del plano tiene 3 separadores así como se muestra en la figura 1.1 mas uno que une un recuadro con otro osea que en total son 4 separadores que al sumarlos todo  equivale a 1 cuadro completo ya que como esta dividido por 4 separadores que valen  el 25 por ciento(0.25) , al sumarlos da el 100 por ciento(1 por cuadro ).

Otro factor a tomar en cuenta es el time division ya que este nos muestra cuantos mili segundo tiene cada cuadro del eje x del plano y esta ubicado en la parte superior de la pantalla del osciloscopio mostrada en la figura 1.1 en este caso es de 2.000 ms.

También es necesario que sepamos el periodo de la forma de onda(es la amplitud positiva mas la amplitud negativa de la forma de onda, es necesario saber que solo tomaremos un periodo de toda la forma de onda en el eje x no toda la señal) es representado con la letra T ya que esta aparece en la formula que presentare continuación:

T: al numero de cuadros * el time division.

F: 1/T esta formula nos dará el valor de la frecuencia.

MEDICIÓN DE LA FRECUENCIA DE LA FORMA DE ONDA EN EL OSCILOSCOPIO

Fig1.1

A continuación sabiendo todos los parámetros a a utilizar para poder sacar la frecuencia en el osciloscopio obtendremos la frecuencia de la figura 1.1 

Como ya sabemos que cada cuadro vale 1 y cada separador vale 0.25 o el 25% analizamos un periodo de la forma de onda que para el caso de la figura1.1. Para que se nos haga mas fácil y no perdernos siempre analizaremos la forma de onda desde 0 trazando los ejes X e Y, hasta el valor del periodo( amplitud positiva y negativa de 1 periodo de la señal no se analizara toda la señal ) del equivalente en cuadro. en la figura 1.1 tomaremos el valor del eje x desde el valor 0 donde empieza la amplitud positiva y hasta donde finaliza la amplitud negativa de la señal en este caso la señal tiene 4 cuadros  + un separador mas que vale 0.25 (o el 25% de un cuadro) donde finaliza la amplitud negativa de la señal podemos ver que solo toma un periodo de toda la señal para poder obtener la frecuencia ;  osea que vale 4.25 que multiplicarnos por el time division anteriormente mencionado para encontrar el periodo.

Números de cuadro: 4.25 de la señal a utilizar.

Time division: 2.000ms.

A continuación utilizaremos la formula para encontrar el periodo: T = Números de cuadros por el time division.

T: 4.25*2.000 ms = 8.5 ms.

Teniendo el periodo a continuación pasamos a obtener la frecuencia de la figura 1.1 sustituyendo los valores obtenidos en la siguiente formula : F: 1 entre el periodo(T)

F: 1/8.5 ms= 117.6 Hz.

De esta manera es como obtenemos la frecuencia de una forma de onda mostrada en el osciloscopio mostrare unos ejemplos mas de como obtener la señal para que sea mas claro .

Ejemplo 2

Figu 1.2.

Aquí tenemos otra forma de onda totalmente diferente a la anterior se hará mas fácil explicar porque ya sabemos los factores a tomar en cuenta para poder calcular la frecuencia en primer lugar analizamos para que sea mas fácil y no perdernos,  desde 0 trazando los ejes X e Y hasta donde finaliza la amplitud negativa de la forma de onda de un periodo nada mas en este caso son 2 +0.5( que equivale a 2 separadores mas como ya sabemos cada separador o lineas rectas verticales  que hay en el cuadro que  vale 0.25 cada uno) osea que son 2.50 y un time division que es de 10.00 ms, ahora utilizando la formula de la onda obtendremos el periodo.
Números de cuadros: 2.50 de la señal a utilizar.
Time division: 10.00ms.

A continuación utilizaremos la formula para encontrar el periodo: T = Números de cuadros por el time division.

T: 2.50*10.00 ms = 25 ms.

Teniendo ya el periodo podemos encontrar la frecuencia sustituyendo los valores obtenidos en la siguiente formula : F: 1 entre el periodo(T):

F: 1/25 ms = 40Hz.

Y de esta manera es como debemos de sacar la frecuencia de las formas de ondas en un osciloscopio y veremos otro ejemplo mas para entender aun mas como sacar la frecuencia.

Ejemplo 3

Figu1.3

Aquí tenemos otra forma de onda totalmente diferente a la anterior vemos que es cuadra  se hará mas fácil explicar porque ya sabemos los factores a tomar en cuenta para poder calcular la frecuencia en primer lugar la analizamos, para que sea mas fácil y no perdernos desde 0 trazando los ejes X e Y hasta donde finaliza la amplitud negativa de la forma de onda de un periodo nada mas en este caso son 3 +0.12( que equivale a  la mitad de un  separadores mas como ya sabemos cada separador o lineas rectas verticales  que hay en el cuadro que  vale 0.25 cada uno en este caso como esta antes de uno decimos que tiene 0.12) osea que son 3.12 y un time division que es de 2.000 ms, ahora utilizando la formula de la onda obtendremos el periodo.

Números de cuadros: 3.12 de la señal a utilizar.

Time division: 2.000ms.

A continuación utilizaremos la formula para encontrar el periodo: T = Números de cuadros por el time division.

T: 3.12*2.000 ms = 6.24 ms.

Teniendo ya el periodo podemos encontrar la frecuencia sustituyendo los valores obtenidos en la siguiente formula : F: 1 entre el periodo(T):

F: 1/6.24 ms = 160 Hz.

Y asi de esta manera es como podemos saber la frecuencia de una forma de onda medida en un osciloscopio espero que les sirva esta información y cualquier consulta pueden hacérmela.

Clasificación de Motores

MOTORES AC

Se diseñan dos tipos básicos de motores para  funcionar con corriente alterna polifásica: los motores síncronos y los motores de inducción. El motor síncrono es en esencia un alternador trifásico que funciona a la inversa.

Los imanes del campo se montan sobre un rotor y se excitan mediante corriente continua, y las bobinas de la armadura están divididas en tres partes y alimentadas con corriente alterna trifásica.

 La  variación de las tres ondas de corriente en la armadura provoca una reacción magnética variable con los polos de los imanes del campo, y hace que el campo gire a una velocidad constante, que se determina por la frecuencia de la corriente en la línea de potencia de corriente alterna.

La velocidad constante de un motor síncrono es ventajosa en ciertos aparatos. Sin embargo, no pueden utilizarse este tipo de motores en aplicaciones en las que la carga mecánica sobre el motor llega a ser muy grande, ya que si el motor reduce su velocidad cuando está bajo carga puede quedar fuera de fase con la frecuencia de la corriente y llegar a pararse.

Los motores síncronos pueden funcionar con una fuente de potencia monofásica mediante la inclusión de los elementos de circuito adecuados para conseguir un campo magnético rotatorio. 

El más simple de todos los tipos de motores eléctricos es el motor de inducción de caja de ardilla que se usa con alimentación trifásica.

 La armadura de este tipo de motor consiste en tres bobinas fijas y es similar a la del motor síncrono.

El elemento rotatorio consiste en un núcleo, en el que se incluyen una serie de conductores de gran capacidad colocados en círculo alrededor del árbol y paralelos a él.

 Cuando no tienen núcleo, los conductores del rotor se parecen en su forma a las jaulas cilíndricas que se usaban para las ardillas. 

Los motores de baterías en serie con conmutadores, que funcionan tanto con corriente continua como con corriente alterna, se denominan motores universales.

Éstos se fabrican en tamaños pequeños y se utilizan en aparatos domésticos.

MOTORES DC

En la imagen anterior se observa un motor  DC (Direct Current) o también llamados CC (corriente continua) de los usados generalmente en robótica. Los hay de distintos tamaños, formas y potencias, pero todos se basan en el mismo principio de funcionamiento.

 Accionar un motor DC es muy simple y solo es necesario aplicar la tensión de alimentación entre sus bornes.

 Para invertir el sentido de giro basta con invertir la alimentación y el motor comenzará a girar en sentido opuesto.

A diferencia de los motores paso a paso y los servomecanismos, los motores DC no pueden ser posicionados y/o enclavados en una posición específica.

Estos simplemente giran a la máxima velocidad y en el sentido que la alimentación aplicada se los permite.

MOTORES UNIVERSALES

El motor universal se denomina así por ser el único motor que puede conectarse tanto a corriente Alterna como a  corriente continua. Cuando el motor universal se conecta a la corriente continua con una carga constante, la velocidad y la potencia aumenta proporcionalmente con el voltaje aplicado Cuando  el motor universal se conecta a la corriente alterna con carga constante, la velocidad y la potencia aumentan proporcionalmente con el voltaje aplicado a partir de los 3000 r.p.m. (revoluciones por minuto)

En el motor universal la velocidad dada para un voltaje en corriente alterna es inferior que la que se obtendría si se aplica el mismo voltaje pero en corriente continua.

Por ello hay herramientas, como taladros que para bajar las revoluciones del motor  le intercalan un rectificador de  media onda

Los motores universales se construyen para potencias menores a los 0.5 CV (caballos vapor) y velocidades de hasta 3000 r.p.m. y presentan un buen rendimiento.

El principio de funcionamiento del motor universal está determinado por el efecto motor que produce un conductor recorrido por una corriente eléctrica y que está sometido a un campo magnético. Por acción magneto motriz existirá un desplazamiento y por ende una rotación.

REDES WIRELESS

El término red inalámbrica (Wireless network en inglés) es un término que se utiliza en informática para designar la conexión de nodos sin necesidad de una conexión física (cables), ésta se da por medio de ondas electromagneticas. La transmisión y la recepción se realizan a través de puertos.

Una de sus principales ventajas es notable en los costos, ya que se elimina todo el cable ethernet y conexiones físicas entre nodos, pero también tiene una desventaja considerable ya que para este tipo de red se debe de tener una seguridad mucho mas exigente y robusta para evitar a los intrusos.

Las redes inalámbricas permiten que los dispositivos remotos se conecten sin dificultad, ya se encuentren a unos metros de distancia como a varios kilómetros. Asimismo, la instalación de estas redes no requiere de ningún cambio significativo en la infraestructura existente como pasa con las redes cableadas. Tampoco hay necesidad de agujerear las paredes para pasar cables ni de instalar portacables o conectores. Esto ha hecho que el uso de esta tecnología se extienda con rapidez.

Por el otro lado, existen algunas cuestiones relacionadas con la regulación legal del espectro electromagnético. Las ondas electromagnéticas se transmiten a través de muchos dispositivos (de uso militar, científico y de aficionados), pero son propensos a las interferencias. Por esta razón, todos los países necesitan regulaciones que definan los rangos de frecuencia y la potencia de transmisión que se permite a cada categoría de uso.

Además, las ondas hertzianas no se confinan fácilmente a una superficie geográfica restringida. Por este motivo, un hacker puede, con facilidad, escuchar una red si los datos que se transmiten no están codificados. Por lo tanto, se deben tomar medidas para garantizar la privacidad de los datos que se transmiten a través de redes inalámbricas.

Categorías de redes inalámbricas.

Por lo general, las redes inalámbricas se clasifican en varias categorías, de acuerdo al área geográfica desde la que el usuario se conecta a la red (denominada área de cobertura):

CONFIGURACION DE UNA IP

Los protocolos NetBEUI e IPX/SPX son protocolos simples que no necesitan configurarse. Estos protocolos son suficientes para una LAN; sin embargo, si se conecta a Internet o la red tiene muchos equipos, debe usar TCP/IP, el protocolo utilizado en Internet. Este protocolo utiliza un sistema de direcciones únicas para cada equipo, denominadas direcciones IP, para localizar un equipo en la red. Estas direcciones están en el formato xxx.xxx.xxx.xxx, donde cada xxx representa un número del 0 al 255 (por tanto, la dirección 192.56.32.255 es una dirección válida, mientras que 126.256.2.3 no lo es).

En Internet, cada equipo debe tener su propia dirección. Existe una organización llamada INTERNIC, que está a cargo de asignar las direcciones IP a los diversos equipos conectados a Internet.
Si su equipo no está conectado a Internet, puede asignar las direcciones IP que desee a los equipos de la red, pero debe asegurarse de que los primeros tres dígitos de todas estas direcciones sean iguales (por ejemplo: 125.2.3.6, 125.6.45.212 y 125.123.65.252).
Si su red está conectada a Internet (este suele ser el motivo por el cual se instala el protocolo TCP/IP en una LAN), existen direcciones reservadas por INTERNIC, es decir, direcciones que se pueden utilizar libremente para una LAN ya que los routers no las toman en cuenta en Internet y por lo tanto, no ocasionarán molestias a nadie.
Esas direcciones son las siguientes:

• 10.0.0.0 a 10.255.255.255
• 172.16.0.0 a 172.31.255.255
• 192.168.0.1 a 192.168.255.255

Para instalar el protocolo TCP/IP, debe ir a Panel de Control/Red/Agregar/Protocolo, luego seleccionar TCP/IP que se encuentra en la sección del fabricante Microsoft. Es probable que el sistema le solicite los CD de Windows.

Ahora debe especificar una dirección IP única para cada equipo de la LAN. Para esto, debe ir a Panel de Control/Red y hacer doble clic en TCP/IP.
En la ficha Dirección IP, seleccione Especificar una dirección IP; a continuación, especifique una dirección IP para cada equipo utilizando las direcciones IP reservadas más arriba (por ejemplo, 192.168.0.1, 192.168.0.2, ...).
Luego escriba 255.255.255.0 como máscara de subred para todos los PC dentro de la LAN.

En cada equipo de la red debe crear un archivo de texto denominado lmhosts (sin extensión) en la carpeta c:\windows\, que incluya la dirección IP y el nombre del equipo asociado a ésta en cada línea, por ejemplo:

Esto permite asociar las direcciones IP a los nombres y así facilitar la referencia...
Ahora la red se encuentra lista para trabajar y sólo deberá realizar unas pocas pruebas para asegurarse de que funciona correctamente.

INSTALACION DE UNA TARJETA DE RED

Para proceder a la instalación de una tarjeta de red debe de seguir unas series de pasos:

·         Si la tarjeta esta integrada a la placa base debería de tener los drivers de la placa para poder instalar el dispositivo sin ningún problema, si no tiene los drivers entonces debería de buscar la manera de bajarlos desde el fabricante de la placa y hacer una actualización de pasada de los demás drivers.

·         Si la tarjeta no es integrada y ya sea inalámbrica o mediante cables tiene que ser insertada en la ranura de ampliación ya sea PCI(que es lo mas común en estos momentos), o ISA (ya no se utilizan).

·         Si la tarjeta es de otro tipo ya se mediante USB, o tarjeta PCMCIA debe de tener los drivers necesarios para proceder instalarla. Así como contar con los puertos USB necesarios

·         Una vez instalada la tarjeta y los drivers, le debe de aparecer la tarjeta instalada en su sistema. Pruebe dirigiéndose a administrador de dispositivos y en la opción hardware para verificar el correcto funcionamiento de la tarjeta.

Esta tarjeta estará lista para ser usada de acuerdo a los protocolos con los que sea configurada y a la configuración con la que cuente la red .Si la tarjeta no funciona debería descartar algunos de los siguientes errores más comunes:

·         Si no aparece la tarjeta asegúrese que este bien conectada

·         Asegúrese que los drivers fueron instalados correctamente

·         Si es mediante USB asegúrese que el puerto al que conecto el adaptador esta habilitado

·         Verifique que no tiene algún firewall instalado.

Una de las características mas importantes en una tarjeta de red es la capacidad de usar auto negociación esta característica permite sumir la velocidad más alta disponible por ambos extremos del enlace.

REDES

Creacion de cable UTP.

 Pasos a seguir:

1. Cortamos un pedazo de cable UTP de aproximadamente un metro de largo y pelamos unos tres  centímetros del plástico que cubren los cuatro pares de cables trenzados, este se hace en ambos lados del cable.

2.    Los pares de cables dentro del cable UTP tienen colores para poder identificar cada cable en ambas puntas. Además, cada par de cables tiene un código de color, para que los pares puedan ser identificados en cada punta. Los códigos de los cuatro pares están constituidos por un color solidó y otro del mismo color pero con fondo blanco.





3.     Se tienen que destrenzar  los cables y ordenar los colores  según la norma que se quiere hacer.



4. Una vez que se han ordenado los cables  y se aliniaban, se  les daba un corte de 90° a los hilos cuidando que uno no quedara mas largo que otro, que los ocho hilos queden a la misma altura.

5. Una vez que los cables estaban cortado y a la misma altura se insertaban en el conector RJ-45. Las puntas de los hilos tienen que tocar hasta el fondo del conector  para que se tenga una adecuada transmisión de datos.

6.    Una vez insertados será necesario “poncharlos” con las pinzas adecuadas.

No es necesario “pelar” el cable antes de insertarlo, las láminas en el conector perforarán el recubrimiento de los cables. Además, un seguro, en la parte posterior del conector “sujetará” el cable para evitar que se deslice hacia afuera. Ya “ponchado”, el conector y el cable se verán así:


7. Se hicieron  dos cables con el estándar  EIA/TIA 568A y uno con el estándar EIA/TIA 568B.

8. Luego nuevamente se corto un pedazo de cable UTP de aproximadamente un metro y al igual que los cables anteriores  se pelaron ambas puntas del cable, unos tres centímetros.

9. Una vez que se tienen peladas la puntas se destrenzaban los hilos.  Luego estos se acomodaban en un plug RJ-45 según un código de colores que tiene marcado en el.

10. Una vez acomodados los cables en las ranuras del plug, con unas pinzas de impacto se empuja cada cable hasta el fondo de su ranura, las pinzas de impacto contienen una navaja que cortaran el cable sobrante de cada hilo.