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.