PRÁCTICA 4. OSCILOSCOPIO DIGITAL HM 408: TIEMPO DE REBOTE DE UN RELÉ. MODULACIÓN EN FRECUENCIA II.

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1 PRÁCTICA 4. OSCILOSCOPIO DIGITAL HM 408: TIEMPO DE REBOTE DE UN RELÉ. MODULACIÓN EN FRECUENCIA II Objetivos. Capturas de eventos en el dominio del tiempo, modo Y-t, y en el modo X-Y. Visualización de los rebotes de los contactos de un relé. Memorización de fenómenos de modulación en frecuencia de difícil captura. Análisis de las figuras de Lissajous resultantes de una señal de frecuencia modulada y su portadora. Visualización en general de figuras de Lissajous para señales de frecuencias múltiplos Correlación con la teoría. Metodología. Los osciloscopios digitales mejoran la resolución y la velocidad de los analógicos. Además presentan la posibilidad de memorizar eventos de la señal anterior y posterior al disparo. El único problema que podría existir sería el ancho de banda, es un factor que impide realizar medidas exactas a alta frecuencia. A continuación describiré brevemente el funcionamiento de algunos comandos: STOR: Cambio de paso a digital y analógico DOT J: Realiza una interpolación con los puntos mostrados. HOLD I y II: Para guardar en memoria. SINGLE: Pasa al modo barrido único. RESET: Borra los datos de la captura anterior y realiza una nueva captura. PRETRIGGER: Para visualizar señales antes del disparo. 1

2 Tiempo de rebote de un relé. El tiempo de cierre de los contactos de un relé no es cero. El tiempo que tarda el contacto en cerrarse permanentemente después de efectuar el cierre se denomina tiempo de rebote. Para observar esto, montamos un circuito con un relé, accionado mediante un generador de funciones, aunque en la experiencia, se podría haber actuado directamente del generador de funciones al relé, nosotros usamos un transistor BJT, como interruptor y amplificador por seguridad, y asegurar la conmutación. El circuito que realizamos fue el siguiente: El circuito posee un terminal para introducir la tensión de trabajo del relé (12 V), y el interruptor para aplicarla o no. Además, posee un terminal para aplicar una señal cuadrada exterior que será tratada según nuestros criterios. El criterio que nosotros usamos fue el de usar un generador de funciones con una frecuencia mínima, la experiencia la realizamos con frecuencias entre 2 Hz y 0.5 Hz, para poder observar adecuadamente el rebote y la conmutación del dispositivo. El motivo por el que se debe utilizar un osciloscopio digital para visualizar estos fenómenos es debido a que los tiempos de rebote del relé son bastante pequeños para poder apreciarlos, por tanto, usando un osciloscopio digital, este suceso se puede guardar en memoria, capturarlo, y posteriormente visualizarlo sin límite de tiempo. 2

3 Debido a las características de la señal que se debe analizar, lo primero que tuvimos que hacer fue calibrar la sonda HZ51. Mediante una alimentación en continua, accionamos el interruptor para analizar la evolución de la tensión en el relé y alcanzar el valor estacionario. En una primera observación observamos, muy difícilmente la siguiente respuesta (aproximadamente y de forma exagerada): Se debe destacar la gran dificultad que tuvimos para poder obtener los valores pedidos, pero aún así, mediante la amplificación de la señal y congelándolo obtuvimos aproximadamente unos valores, de los que rondaba aproximadamente, que el tiempo de rebote es t = 0,8 ms. Si el relé estuviera alimentado con menos energía, el cierre (o apertura) no será tan contundente, por tanto, el tiempo de rebote es mayor. Habría que diferenciar el rebote, del falso cierre, el rebote es debido a que las placas chocan y llegan a botar, no teniéndose, por tanto, que tener que alcanzar un cierre efectivo, mientras un falso cierre, es un cierre no deseado, pero es un cierre que se produce Captura de señales moduladas en frecuencia. Según la experiencia anterior, hemos observado la gran dificultad en capturar este tipo de señales. Por tanto, se emplea este osciloscopio para visualizar situaciones de captura crítica. A continuación y con una clavija T, visualizaremos en el osciloscopio las señales moduladora y modulada. 3

4 Pasaremos al modo X-Y para observar las figuras de Lissajous, las señales las pondremos en modo AC. Puesto que la señal es móvil, usaremos el modo single, para conseguir capturar figuras. A no ser que las frecuencias sean múltiplas que en este caso las figuras son estáticas, la figura que observamos era móvil, dependiendo el número de picos de la frecuencia, por tanto usamos ese modo (single) de forma que queda en memoria del osciloscopio y podemos analizar la figura de Lissajous, de la forma siguiente: En este caso se ha tomado las frecuencias del canal A: 2 khz y canal B: 347 Hz El número de cortes depende del cociente entre frecuencias, es decir, si el cociente entre frecuencias es 5, se representarán 5 cortes: f 1 = k f 2, k = f 1 /f Modo Pretrigger. Introducimos una señal de 100 Hz por el canal I. Gobernamos la zona previsualizada con la opción descrita en el apartado anterior. Con esto queremos hallar cualquier suceso anterior al disparo, accionando al botón, la previsualización va en pasos de 25% en 25% indicadas en el osciloscopio, con ello observamos en el osciloscopio la figura antes del disparo. Realmente el osciloscopio tiene en memoria estos datos antes del disparo, es decir, que lo que hace es visualizarlo, no volver a capturarlo. 4

5 5 Angel Francisco Villoria Marcos