Compreender compensação de pontas de prova

Fundamentos sobre osciloscópios e pontas de prova

Compreender compensação de pontas de prova

Todos os osciloscópios têm uma determinada quantidade de capacitância inerente paralelamente a sua impedância de entrada. Geralmente, essa capacitância é pouco mais de 10 picofarads. Em medições de corrente contínua, isso não representa um problema. Porém em medições de CA isso é decisivo, pois na medida em que a frequência aumenta, a capacitância de entrada começa a atuar como um filtro passa-baixo.

O que é a compensação de pontas de prova?

A compensação de pontas de prova é o processo em que a capacitância da ponta de prova é ajustada para compensar os efeitos da capacitância de entrada inerente do osciloscópio. É necessário compensar adequadamente as pontas de prova para assegurar a melhor precisão ou linearidade possível em resultados de medição.

Por que é necessário compensar uma ponta de prova?

Uma ponta de prova compensada inadequadamente pode causar dois tipos de imprecisões de medição. O primeiro tipo de imprecisões são as amplitudes incorretas. Ao comparar uma primeira medição feita com uma ponta de prova adequadamente compensada a uma segunda medição feita com uma ponta de prova compensada insuficiente ou excessivamente; a segunda medição apresenta variações significativas de amplitude mesmo em baixas frequências.

A segundo tipo de imprecisões que ocorre como consequência da compensação incorreta de pontas de prova são as distorções de formas de onda, mais especificamente, alterações nos tempos de subida e descida de sinais pulsados. É importante lembrar que essas imprecisões aumentam conforme o aumento da frequência.

Quando se deve compensar uma ponta de prova?

As pontas de prova devem ser compensadas antes da primeira utilização ou antes de fazer quaisquer medições importantes. Uma vez que diferentes osciloscópios têm diferentes capacitâncias de entrada, uma ponta de prova deve ser compensada sempre que for transferida para um osciloscópio diferente. Geralmente não é necessário compensar ao transferir entre portas de um mesmo osciloscópio. A compensação de uma ponta de prova se torna mais importante, quanto maior for o sinal de frequência.

Como as pontas de prova devem ser compensadas?

Quase todos os osciloscópios têm um gerador de onda quadrada integrado que geralmente funciona a uma frequência de 1000 Hz. Ele normalmente possui uma identificação de "compensação de ponta de prova" e/ou indicação de onda quadrada e um símbolo de aterramento.
A ponta da sonda deve ser conectada à fonte de onda quadrada e o cabo à terra da ponta de prova deve ser conectado ao solo.

A ponta da sonda deve ser conectada à fonte de onda quadrada e o cabo à terra da ponta de prova deve ser conectado ao solo.

Depois disso, use uma a chave de fendas isolada para ajustar a capacitância até o sinal de compensação da onda quadrada ser exibido no formato mais retangular possível.

Uma ponta de prova está adequadamente compensada quando as partes superiores do sinal de compensação estiverem quase completamente na horizontal.

Depois disso, use uma a chave de fendas isolada para ajustar a capacitância até o sinal de compensação da onda quadrada ser exibido no formato mais retangular possível.
Uma ponta de prova está adequadamente compensada quando as partes superiores do sinal de compensação estiverem quase completamente na horizontal. Pontas de prova excessivamente compensadas podem criar sobretensão na borda inicial do sinal, pontas de prova insuficientemente compensadas causam subtensão na borda inicial.
Quando as pontas de prova não estão excessivamente nem insuficiente compensadas, o capacitor de compensação é ajustado até que a forma de onda tenha nítidas bordas quadradas. Isso geralmente demora somente uma fração muito pequena de um período.
Observe que ondas quadradas ou retangulares são utilizadas para compensação de pontas de prova porque elas têm tanto componentes de alta frequência quanto de baixa frequência.

Exemplos de compensação de pontas de prova

Compreender compensação de pontas de prova

Assista nosso vídeo "Compreender compensação de pontas de prova" para aprender mais

Esse vídeo explica os conceitos básicos da compensação de pontas de prova, como compensar pontas de prova e por que a compensação de pontas de prova é importante ao fazer medições com osciloscópios.

Resumo

  • A compensação de pontas de prova é um processo em que é ajustada a taxa de capacitâncias na ponta de prova e na entrada do osciloscópio.
  • Pontas de prova não compensadas podem levar a imprecisões de medição relacionadas a aspectos como amplitude e forma de pulso.
  • As pontas de prova devem ser sempre compensadas quando utilizadas com um osciloscópio pela primeira vez e sempre que forem ser realizadas medições importantes.
  • O procedimento de compensação de pontas de prova é muito simples: a ponta de prova é conectada ao sinal de compensação de pontas de prova integrado ao osciloscópio e ao solo. Depois, o capacitor de compensação é ajustado até o sinal ser o mais retangular possível.

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