¿Qué es un osciloscopio? – Definición y tipos

Publicado el 3 octubre, 2021

Seguimiento del latido del corazón

Estás viendo tu drama médico favorito. El personal médico se acurruca alrededor de un paciente que es llevado a la sala de emergencias. El médico de urgencias observa el monitor de signos vitales y ve que la forma de onda del ECG del paciente ha perdido su forma. “¡Salvemos la vida de este hombre!”, Ordena mientras toma el desfibrilador.

Después del dramático momento de impactar al paciente, la cámara hace zoom en el monitor de signos vitales del paciente y ve una forma de onda casi plana que vuelve a su forma de onda normal: ¡el corazón del paciente late con normalidad!

Entonces, ¿qué se usa para medir las actividades eléctricas del corazón? ¡Un osciloscopio!


Monitor de signos vitales del paciente
Monitor de estado vital del paciente

¿Qué es un osciloscopio?

Ver los latidos del corazón, en lugar de solo escucharlos, fue especialmente útil para el médico en la sala de emergencias. Lo que vio en el monitor fue la actividad eléctrica del corazón en forma de onda. Las señales eléctricas producidas por el corazón se repiten, por lo que el médico sabía qué debería gustarle a la forma de onda de la señal y cómo saber si el corazón no estaba latiendo correctamente.

Los electrodos que se colocaron en el pecho del paciente detectaron voltajes en diferentes puntos de su pecho. Luego, el monitor procesó estos valores de voltaje y luego trazó los cambios en estos valores a lo largo del tiempo.

De manera similar, un osciloscopio es un instrumento que nos ayuda a ver cómo se ve la forma de onda de la señal cuando hay cambios en el voltaje durante un período de tiempo.

Monitor

El osciloscopio muestra un gráfico con valores de voltaje en el eje y y tiempo (en fracciones de segundo) en el eje x. Usando este gráfico, podemos:

  • medir las alturas en diferentes puntos de la forma de onda; es decir, valores de voltaje en diferentes momentos.
  • determinar la duración de un ciclo de la onda; es decir, el período de la forma de onda.
  • compare la diferencia en la distancia recorrida por dos formas de onda que comenzaron en el mismo punto; es decir, su diferencia de fase.

Señales en una pantalla de visualización de osciloscopio
pantalla de visualización del osciloscopio

Sistemas de control

Un osciloscopio típico tiene cuatro sistemas diferentes para ayudarlo a funcionar:

  1. el sistema vertical controla la ubicación y el tamaño de la forma de onda en la dirección vertical. También ayuda a acondicionar la señal de entrada.
  2. el sistema horizontal controla la ubicación y el tamaño de la forma de onda en la dirección horizontal. También ayuda a capturar la señal.
  3. el sistema de disparo se asegura de que el punto de inicio de un patrón de onda esté colocado correctamente en la pantalla.
  4. el sistema de visualización incluye la pantalla de visualización, perillas, botones, interruptores e indicadores en el panel frontal.

Panel frontal de un osciloscopio
Panel frontal de osciloscopios

Tipos

Hay dos tipos de osciloscopios: analógicos y digitales.

Cosa análoga

El osciloscopio analógico es el tipo original. Se utiliza cuando la entrada es una señal que tiene un número infinito de valores de voltaje que cambian constantemente. Entonces, se utiliza un osciloscopio analógico para analizar señales que se producen continuamente, pero con valores cambiantes. Los ejemplos incluyen ondas sonoras de grabadoras de cinta analógicas y tocadiscos.

El osciloscopio analógico utiliza un tubo de rayos catódicos (CRT) para trazar el rastro de la señal en una pantalla de fósforo. Cuando los electrones excitados del CRT golpean la pantalla, se emite luz. Cuanto mayor sea el número de electrones que chocan con la pantalla en un punto en particular, mayor será la intensidad de la luz en ese punto. A medida que esto sucede en la pantalla, podemos ver el rastro de la forma de onda.

Digital

Los osciloscopios digitales más nuevos muestrean la señal a alta velocidad utilizando un convertidor de analógico a digital, que cambia las señales analógicas continuas en señales discretas. Estas señales están en forma binaria y se procesan digitalmente antes de que la traza se muestre digitalmente en el monitor.

Los osciloscopios digitales también tienen características adicionales como capacidades de procesamiento de señales en paralelo que ayudan a acelerar el análisis de señales y el proceso de visualización.


Un osciloscopio de almacenamiento digital
osciloscopio digital

Usos

Los osciloscopios se utilizan en muchas industrias diferentes:

  • Los ingenieros electrónicos utilizan osciloscopios al diseñar dispositivos electrónicos y para detectar niveles de ruido en la señal.
  • Los radioastrónomos utilizan osciloscopios para medir la frecuencia de las señales de audio; es decir, con qué frecuencia se repite la señal en un cierto período de tiempo.
  • Los técnicos automotrices y los reparadores de electrónica usan osciloscopios con regularidad para ver si hay una señal disponible e identificar qué causó un problema.
  • El personal médico utiliza osciloscopios para monitorear la actividad cerebral con un electroencefalograma (EEG), la actividad muscular con un electromiograma (EMG), además de monitorear el corazón a través de un electrocardiograma (ECG).

Resumen de la lección

Los osciloscopios son instrumentos que se utilizan para mostrar las formas de onda generadas por los dispositivos electrónicos con fines de diseño, prueba y monitoreo.

  1. el sistema vertical controla la ubicación y el tamaño de la forma de onda en la dirección vertical.
  2. el sistema horizontal controla la ubicación y el tamaño de la forma de onda en la dirección horizontal.
  3. el sistema de disparo se asegura de que el punto de inicio de un patrón de onda esté colocado correctamente en la pantalla.
  4. el sistema de visualización incluye la pantalla de visualización, perillas, botones, interruptores e indicadores en el panel frontal.

Los osciloscopios se utilizan en muchas industrias diferentes y se basan en su función, incluidos hospitales, investigación, ingeniería y reparación.

Los dos tipos principales de osciloscopios son:

  • osciloscopios analógicos : se utilizan para examinar formas de onda continuas y utilizan tubos de rayos catódicos (CRT) para trazar la traza de la señal en una pantalla de fósforo.
  • osciloscopios digitales : utilice convertidores de analógico a digital para convertir las señales en datos binarios, que luego se procesan y se muestran en la pantalla.

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