Uso do Osciloscópio em Engenharia Civil

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
ENGENHARIA CIVIL
FÍSICA EXPERIMENTAL II
PROFESSOR: LAERSON DUARTE DA SILVA
TURMA: 03
RELATÓRIO 
OSCILOSCÓPIO
ALYSSON JOSÉ ALBUQUERQUE DE QUEIROZ
MATRÍCULA: 118210959
AGOSTO/2021
CAMPINA GRANDE - PB
PREPARAÇÃO – OSCILOSCÓPIO
1. Além dos fenômenos relacionados no livro, mencione outros que não geram eletricidade, mas que podem ser medidos com um osciloscópio.
Câmeras fotográficas de osciloscópios como a as câmeras instantâneas dos anos 70 Polaroid®.
2. Quais são as mais importantes vantagens do osciloscópio sobre os aparelhos de medição tipo multímetro?
Podemos ver que quando se conecta uma sonda de um osciloscópio em uma fonte de alimentação, o dispositivo imediatamente exibe a forma da onda na tela. A forma de onda é uma representação visual de picos e vales do sinal. Outros produtos, como o multímetro, exibem apenas a tensão. Ao ver a forma de onda em tempo real, pode-se rapidamente calcular a frequência, e prestar atenção para depressões e picos de fonte de alimentação.
3. Um sinal senoidal de 250 Hz é aplicado à entrada vertical de um osciloscópio. Como se apresenta a imagem na tela de um Osciloscópio (com tela de 12 por 8 divisões) para uma frequência de varredura horizontal de 1k Hz.
4. Qual é a diferença entre o controle Volts/divisão e o controle tempo/divisão para o Osciloscópio?
Volts/div: define-se como a escala vertical (controle independente para cada canal), quando as unidades correspondem a cada unidade da tensão na vertical.
Tempo/divisão: a escala está na base de tempo.
5. Se o sinal é do tipo V(t) = 20senwt, um período completo ocupa toda a tela (a tela do osciloscópio é idêntica à do item (1), e os controles de varredura vertical e horizontal estão em 5Volt/div e 2ms/div respectivamente. Pede-se: Valor da tensão de pico, a tensão de Pico a pico, a tensão eficaz (Vef = Vrms), o período e a frequência do sinal aplicado.
Vp=
Vpp=
Vrms=
T=
f=
DADOS:
CH = 5V/div
M = 2x10-3s/div
6. Supondo que você esteja utilizando um osciloscópio de tela plana 12x8 divisões. 
a. Complete a tabela abaixo, calculando conforme o caso:
 M (Tempo/div), CH1(Volt/div), X (no div), Y (no div), a tensão máxima (Vmáx), a tensão eficaz (Vrms), o período (T) e a frequência do sinal (f).
b. Mostre como seria visualizado na tela desse osciloscópio os sinais 1 e 2.
	
	CH1(V/div)
	YP (nodiv)
	M(s/div)
	H (nodiv)
	VP(V)
	VPP(V)
	Vrms(V)
	T(s)
	f(Hz)
	Sinal 1 (Senoidal)
	2
	4
	0,5x10-3
	4
	8
	8
	5,7
	2x10-3
	500
	Sinal 2 (Triangular)
	3,5
	2
	2,5x10-3
	4
	7
	14
	4
	1x10-2
	100
Cálculo de tensão: Cálculo Período(T) e frequência(f):
Vp = Yp x CH1. T = M x H e 
Vpp = Ypp x CH1 f = 1/T(s) 
 
 
Introdução
Osciloscópio é um instrumento de medição eletrônica que cria gráficos bidimensionais de uma ou mais diferenças de potencial. No eixo horizontal do monitor é onde encontra-se representado o tempo, sendo assim, o aparelho é bastante útil ao mostrar sinais de ondas periódicos. Por sua vez, o eixo vertical torna possível a visualização da tensão. 
Em sua forma mais simples, um osciloscópio possui dois tipos de controles, um deles determina a velocidade com que a linha é desenhada na tela, sendo calibrado em segundos e denominado timebase control. Já o outro é conhecido como vertical control e determina a escala de deflexão vertical, calibrado por volts.
A imagem abaixo torna melhor visualização da tela de um osciloscópio:
Figura 1 – Representação de um sinal senoidal em um osciloscópio
Fonte: Site Projetos Tecnológicos < http://www.projetostecnologicos.com//>
 	Os amplificadores de deflexão horizontal e vertical garantem que mesmo os sinais muito fracos consigam fazer com que o feixe seja deslocado de sua posição original. O gerador de base de tempo é responsável pelo tempo de varredura, desenhando a forma de onda em intervalos de tempo constantes. O tubo de raios catódicos possibilita a visualização, numa tela, da forma de onda do sinal que se quer analisar.
PROCEDIMENTO EXPERIEMENTAL
OBJETIVO
1.Familiarizar-se com o manuseio e ajuste dos controles de um osciloscópio;
2.Conhecer o princípio físico de funcionamento de um osciloscópio e utilizá-lo para medir tensão, período e frequência;
3.Determinar as características de um sinal ondulatório.
MATERIAL UTILIZADO
Osciloscópio Digital.
Gerador de funções, ondas senoidais, triangulares e quadradas.
Pontas de provas para o Osciloscópio e o Gerador de funções.
Painel com plugs de conexão e cabos de ligação.
Yp = N º de divisões de pico.
Ypp = Nº de divisões de pico a pico.
X= h: Nº de divisões de um período
M: Time/Div (tempo indicado na tela do osciloscópio)
Medidas de Tensão e Frequência de um sinal periódico:
Um exemplo para medida de tensão, período e frequência do sinal periódico.
Após a experiência suponha que os dados obtidos são apresentados na tabela abaixo:
MEDIDAS DE TENSÃO
Cálculo de tensão:
Vp = Yp x CH1.
Vpp = Ypp x CH1.
(Senoidal) - Vrms = Vp/√2; (Triangular) - Vrms = Vp/√3; (Quadrada) – Vp = Vrms
Faça os devidos cálculos e complete a tabela.
	SINAL
	volt/div
(ch1)
	no div (Yp)
	vp
(VOLTS)
	no div (Ypp)
	vpp (VOLTS)
	vrms
(volts)
	VMEDIDO
(Multímetro)
	 (%)
	
senoidal
	1,0
	3
	3
	6
	6
	2,1 V
	2,2 V
	4,8
	
	0,2
	4
	0,8
	8
	1,6
	0,6 V
	0,57 V
	5
	triangular
	1,0
	2
	2
	4
	4
	1,2 V
	1,16 V
	3,3
	
	0,2
	6
	1,2
	12
	2,4
	0,7 V
	0,70 V
	0
	quadrado
	1,0
	2
	2
	4
	4
	2 V
	2,1 V
	5
	
	0,2
	4
	0,8
	8
	1,6
	0,8 V
	0,9 V
	12,5
MEDIDAS DE PERÍODO E FREQUENCIA
Cálculo Período(T) e frequência(f):
T = M x H e f = 1/T(s)
Faça os devidos cálculos e complete a tabela. Tempo de ciclo é igual ao Período
	sinal
	TEMPO /div
(m)
	Largura de um ciclo 
(H) (No DIV)
	Tempo de um ciclo (s)
	Período do sinal - T(s)
	Frequência (Hz)
	 (%)
	
	
	
	
	
	Prevista
	Medida
	
	Senoidal 1
	2,5 ms
	2
	5X10-3
	5X10-3
	200
	200
	0
	Senoidal 2
	250 µs
	2
	500 X10-6
	500 X10-6
	2000
	2000
	0
	Triangular 1
	3 ms
	2
	6 X10-3
	6 X10-3
	166,7
	166,7
	0
	Triangular 2
	6 ms
	4
	24 X10-3
	24 X10-3
	41,7
	41,7
	0
	Quadrado 1
	100 µs
	4
	400 X10-6
	400 X10-6
	2500
	2500
	0
	Quadrado 2
	200 µs
	4
	800 X10-6
	800 X10-6
	1250
	1250
	0
OBS.: OS VALORES DA FREQUÊNCIA PREVISTA ESTÃO IGUAIS AO DA FREQUENCIA MEDIDA, PROVAVELMENTE TENHA SIDO ERRO DE DIGITAÇÃO, LOGO PARA CONCLUIR O ERRO FOI CALCULADO COM BASE NO INFORMADO E ENCONTRADO SENDO UM ERRO DE 0% PARA TODAS AS ANÁLISES.
Considerações Finais
O experimento tornou possível a observação na prática do comportamento de um osciloscópio, mostrando suas especificações e funcionalidades. A partir disso conciliou-se embasamento teórico com a análise de dados obtidos a partir do experimento, dando uma melhor visão acerca do assunto.
Ainda se observou como se dá os cálculos das tensões do sinal representado a partir de observações feitas com o osciloscópio e comparando-as com as tensões teóricas e ainda as medidas com o multímetro, podendo assim concluir que os valores se encontram muito próximos.
Referências Bibliográficas
NASCIMENTO, Pedro Luiz do. Apostila auxiliar do Laboratório de Eletricidade e Magnetismo da Universidade Federal de Campina Grande, 2019.
ABC do Oscilóscopio <http://www.ceset.unicamp.br/~leobravo/TT%20305/O%20Osciloscopio.pdf>acessado em: 06 de novembro de 2020.