Osciloscópios: ferramentas multifuncionais para todo o processo, desde a ideia até o produto

Abrindo caminho para os veículos do futuro

Os veículos do futuro serão computadores sobre rodas. De acordo com um estudo realizado por Roland Berger, espera-se que a parcela de valor eficaz de dispositivos eletrônicos e software em veículos aumente em aproximadamente 7.000 de dólares até 2025, ou muito mais, se considerarmos também as baterias em veículos elétricos. Os osciloscópios desempenham um papel importante no desenvolvimento de sistemas eletrônicos em veículos.

As comunicações entre computadores de bordo e componentes individuais dos veículos, como por exemplo os sensores de radar, o sistema de iluminação e o sistema de entretenimento, são baseados em barramentos de dados especiais para o setor automotivo, tais como CAN ou Ethernet automotiva. Clientes que desejam verificar a operação correta desses sistemas precisam de um osciloscópio com software sob medida para essas finalidades e é exatamente isso que a Rohde & Schwarz oferece a eles.

Bom para o meio ambiente...

A geração de energias renováveis impõe desafios completamente novos para a eletrônica de potência. Com energia eólica, por exemplo a saída de energia é altamente variável dificultando alcançar a estabilidade que todos desejamos. Portanto, sistemas especiais de eletrônica de potência são usados para converter a eletricidade de energia eólica em uma tensão estável de rede, mas o próprio processo de conversão envolve custos de energia. Para otimizar ao máximo a utilização da eletricidade gerada, o setor está se esforçando para desenvolver conversores com maior eficiência energética.

Os osciloscópios resistentes a altas tensões necessários para desenvolver esses conversores estão disponíveis no portfólio de produtos da Rohde & Schwarz. Um dos exemplos é o osciloscópio portátil R&S®Scope Rider RTH, ideal para realizar manutenções in situ. Graças a seus canais de entrada isolados, ele pode ser usado diretamente em sistemas de energia eólica sem acessórios adicionais, uma vantagem imbatível para os usuários.

...e para a Internet das coisas

Enquanto nas tecnologias de alta-potência o objetivo é obter eficiência energética em grande escala e reduzir ao mínimo o impacto ambiental, as tecnologias de eficiência energética têm como objetivo fazer com que os dispositivos menores proporcionem um maior tempo operacional. Por experiência própria, todos sabemos como é desagradável ver os indicadores de carga em smartphones e smartwatches reduzindo rapidamente.

Esse problema vai se tornar ainda mais importante no futuro, quando milhões de sensores e minidispositivos, tanto em ambientes fechados quanto ao ar livre, estarão interconectados pela Internet das coisas. As baterias serão a fonte de alimentação da maioria desses dispositivos autônomos com módulos sem fio integrados que, em alguns casos, precisarão funcionar por anos sem manutenção.

Para esses dispositivos, cada microwatt é valioso para a economia de energia. Também nesses casos, os osciloscópios contribuem para o trabalho dos desenvolvedores. Com osciloscópios, os desenvolvedores podem medir a energia consumida da bateria ao longo do tempo e descobrir correlações entre as atividades do dispositivo e seus respectivos consumos de corrente. Isso permite diminuir seletivamente picos de corrente, ampliando a vida útil da bateria.

Voos altos, entusiasmo pela velocidade e mentalidade de vencedores

Algumas vezes esses versáteis instrumentos podem ser encontrados nos lugares mais inusitados. Por exemplo, a Rohde & Schwarz enviou em 2016 seu osciloscópio portátil R&S®Scope Rider RTH ao espaço. Depois de um tempo de voo de duas horas e meia em uma altitude de 32.000 metros com o dispositivo exposto a temperaturas de até –60 °C, ele ainda funcionava perfeitamente.

Os osciloscópios também são demandados em altas velocidades: na competição de design Formula Student, os participantes testaram com um R&S®Scope Rider RTH o sistema eletrônico do carro de corrida que desenvolveram. E na quarta competição Hyperloop em 2019 em Los Angeles, o R&S®RTM3004 contribuiu para que os estudantes da Universidade Técnica de Munique (TUM) vencessem o primeiro prêmio pela quarta vez consecutiva. Nessa competição, equipes de estudantes de todo o mundo desenvolvem um protótipo de cápsula de transporte para o sistema de transporte Hyperloop de alta velocidade.

Crescimento surpreendente! Em dez anos

Os osciloscópios são o grupo de produtos mais novo no portfólio de teste e medição da Rohde & Schwarz. Os especialistas da empresa desenvolveram funções que os clientes precisavam e não existiam antes. Um dos exemplos é o triggering, uma função essencial de cada osciloscópio ao iniciar a medição. Anteriormente, o triggering era baseado em tecnologia analógica em todos os instrumentos do mercado. A Rohde & Schwarz desenvolveu a versão digital dessa função. O trigger digital não apenas demonstrou ser significativamente mais preciso do que o trigger analógico, como também proporcionou novas possibilidades de exibir detalhes extremamente sutis dos sinais.

Outro fator essencial para o sucesso foi, e continua a ser, o desenvolvimento e a produção na empresa dos principais componentes. Os conversores de analógico para digital (ADC) com desempenho extremamente elevado de instrumento, por exemplo, não são peças de pronta-entrega, mas sim um desenvolvimento interno da empresa. Por motivos de desempenho, importantes funções de medição não foram implementadas no software, mas sim em circuitos integrados especificamente de acordo com a aplicação (ASIC) desenvolvidos especialmente pela Rohde & Schwarz.

Mas até mesmo a melhor tecnologia não é suficiente sem um conjunto intuitivo e, por isso, a interface de usuário também foi um foco essencial no desenvolvimento. O sofisticado controle sensível ao toque dos instrumentos definiu novos padrões e foi aclamado pelos usuários.

Atualmente, a Rohde & Schwarz é uma das principais empresas atuantes no mercado de osciloscópios. Desde instrumentos mais simples destinados às aplicações na área de educação até osciloscópios portáteis e avançados para uso em laboratório, os usuários podem escolher entre diferentes modelos e opções de configuração. E o desenvolvimento continua.