Los osciloscopios son instrumentos extraordinariamente complejos. En su nivel más básico, proporcionan un acceso fácil y directo a las formas de onda y a continuación realizan análisis cualitativos y cuantitativos de esa información. Pero cada osciloscopio también ofrece a los usuarios la flexibilidad de manejar una amplia gama de funciones, frecuencias y tensiones con un solo instrumento. Esto hace que la calibración sea más complicada, pero aún más importante.
La calibración de un osciloscopio es esencial para garantizar la exactitud y fiabilidad de sus medidas. Con el tiempo, el rendimiento de un osciloscopio puede desviarse y dar lugar a medidas inexactas. Esta desviación se produce por factores como las condiciones ambientales o el uso habitual y el desgaste.
Un osciloscopio calibrado garantiza la confianza en la exactitud de las medidas, lo que permite tomar decisiones fundadas que se basan en datos fiables. Muchos sectores, como el aeroespacial y el médico, también tienen regulaciones estrictas que requieren que el equipo se calibre de forma periódica para garantizar el cumplimiento de la normativa. Si no se calibra un osciloscopio se pueden obtener datos inexactos, lo que puede provocar costosos errores e incluso riesgos de seguridad.
Requisitos de la calibración
Aunque los osciloscopios pueden ser máquinas complicadas, afortunadamente solo requieren funciones esenciales para calibrar:
- Coeficientes de amplitud vertical
- Coeficientes de tiempo horizontal
- Amplitud
- Respuesta del disparo
Las técnicas y procedimientos de calibración deben medir estos parámetros, y al mismo tiempo hacer frente a las condiciones funcionales que los rodean. Se debe utilizar una buena práctica metrológica para garantizar que el rendimiento de un osciloscopio en el momento de su uso sea comparable al observado y medido durante la calibración. Esto proporcionará confianza en los datos y resultados obtenidos mientras se utiliza el osciloscopio.
Parámetros a calibrar
En este punto, puede que le resulte útil una lista de los parámetros que deben verificarse o calibrarse para garantizar la trazabilidad en la mayoría de los osciloscopios. Algunos de estos parámetros son exclusivos de una tarjeta de entrada que requiere que se verifique cada entrada. Algunos de los parámetros son exclusivos del osciloscopio y no se verifican en cada entrada de canal.
- Exactitud de la amplitud vertical
- Rango de controles verticales variables
- Conmutador de canal vertical.
- Exactitud del tiempo horizontal
- Exactitud de cualquier calibrador interno
- Respuesta de flanco de pulso
- Ancho de banda de canales verticales
- Ancho de banda del eje X
- Ancho de banda del eje Z
- Temporización horizontal
- Exactitud de retardo de la base de tiempo
- Aumento de tiempo
- Fluctuación del tiempo de retardo
- Funciones de disparo estándar
- Relación de fase X-Y
Detalles de parámetros
Geometría de la pantalla del osciloscopio
Aunque la configuración de la geometría de la pantalla puede no considerarse estrictamente como un parámetro de calibración, y en la mayoría de los osciloscopios digitales modernos no es necesario verificarla. Para osciloscopios analógicos, la pantalla es la ventana a través de la cual se realizan la mayoría de las medidas (visuales). La geometría de la pantalla debe configurarse, o al menos examinarse, antes de continuar con el resto de los procesos de calibración para asegurarse de que tenga un aspecto igual de exacto que las medidas. Le recomendamos que se fije en lo siguiente:
- Alineación de la pantalla
- Detección o compensación de campo terrestre
- Rango de controles de enfoque e intensidad
- Distorsión de barril
- Distorsión de cojín
- Rango de controles de posicionamiento de los ejes X e Y
En los osciloscopios en tiempo real (analógicos) la cuadrícula de la pantalla es una entidad independiente de las imágenes de pantalla. Esto significa que si la cuadrícula se utiliza como herramienta de medida, la alineación con esta debe incluirse en el proceso de calibración.
La introducción de las pantallas digitales en los osciloscopios de almacenamiento digital (DSO) reduce significativamente la necesidad de establecer manualmente correlaciones geométricas entre los datos de la pantalla y las cuadrículas. Los cursores y valores de datos digitales también reducen las medidas y mejoran su rendimiento.
Cuando se utiliza un cursor electrónico, este se vincula internamente con datos de traza y sensibilidades de canal, vinculados a una referencia interna de tensión CC. En estos casos, el requisito principal es calibrar la referencia de tensión.
Continuar calibrando
Los siguientes pasos del proceso de calibración del osciloscopio continúan en estos artículos: