Comprendere la compensazione delle sonde

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Conoscere la compensazione delle sonde

Tutti gli oscilloscopi hanno una determinata capacità intrinseca in parallelo con la loro resistenza d’ingresso. Tipicamente, questa capacità è dell’ordine di poche decine di picofarad. Quando si misura in corrente continua, ciò non è un problema. Quando si misura in alternata, invece diventa un fattore critico, perché quando la frequenza aumenta, la capacità d’ingresso inizia ad agire come un filtro passa basso.

Cos’è la compensazione della sonda?

La compensazione della sonda è il processo con il quale si regola la capacità delle sonde per compensare gli effetti della capacità d’ingresso intrinseca dell’oscilloscopio. La corretta compensazione della sonda è necessaria per garantire la migliore accuratezza o linearità possibile nei risultati di misura.

Perché è necessario compensare una sonda?

Una sonda mal compensata causa due tipi principali di imprecisioni di misura. Il primo è l’ampiezza errata. Confrontando una misura effettuata con una sonda correttamente compensata con misure con una sonda sottocompensata o sovracompensata, si nota una significativa variazione di ampiezza anche a basse frequenze.

La seconda conseguenza di un’errata compensazione della sonda è la distorsione delle forme d’onda, più precisamente i cambiamenti nei tempi di salita e discesa dei segnali a impulsi. È importante ricordare che queste imprecisioni aumentano con l’aumentare della frequenza.

Quando deve essere compensata una sonda?

Le sonde devono essere compensate prima del primo utilizzo o prima di effettuare qualsiasi misura importante. Dal momento che diversi oscilloscopi hanno diverse capacità d’ingresso, una sonda deve essere compensata ogni volta che è spostata su un altro oscilloscopio. Spostarsi tra le porte dello stesso oscilloscopio di solito non crea problemi. Tuttavia, la compensazione di una sonda diventa più importante quanto più alto è il segnale di frequenza.

Come vengono compensate le sonde?

Quasi tutti gli oscilloscopi hanno un generatore di onde quadre incorporato, che di solito funziona a una frequenza di 1000 Hz. Di solito è etichettato come “probe compensation”, e/o è indicato da un simbolo di onda quadra e massa.
La punta della sonda si collega alla sorgente d’onda quadra, mentre la massa della sonda si collega a massa.

La punta della sonda si collega alla sorgente d’onda quadra, mentre la massa della sonda si collega a massa.

Poi si utilizza un cacciavite o uno strumento non conduttivo per regolare la capacità fino a quando il segnale di compensazione dell’onda quadra appare quanto più rettangolare possibile.

Una sonda è correttamente compensata quando la parte superiore del segnale di compensazione è essenzialmente orizzontale.

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Poi si utilizza un cacciavite o uno strumento non conduttivo per regolare la capacità fino a quando il segnale di compensazione dell’onda quadra appare quanto più rettangolare possibile.
Una sonda è correttamente compensata quando la parte superiore del segnale di compensazione è essenzialmente orizzontale. Le sonde sovracompensate creano una sovraelongazione (overshoot) sul fronte di salita del segnale, mentre le sonde sottocompensate causano una sottoelongazione (undershoot) sul fronte di salita.
Nel caso di sonde sovracompensate o sottocompensate, il condensatore di compensazione è regolato fino a quando la forma d’onda ha dei bei bordi quadrati. Questa operazione di solito richiede solo una frazione molto piccola di un giro.
Si noti che le onde quadre o rettangolari sono utilizzate per la compensazione della sonda perché hanno componenti sia di alta frequenza, sia di bassa frequenza.

Esempi di compensazione della sonda

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Riassunto

La compensazione della sonda è un processo in cui il rapporto tra le capacità della sonda e dell’ingresso dell’oscilloscopio viene regolato nel miglior modo.
Le sonde non compensate possono portare a imprecisioni di misurazione per quanto riguarda ampiezza e forma dell’impulso.
Le sonde vanno sempre compensate quando sono utilizzate per la prima volta con un oscilloscopio e quando si eseguono misure importanti.
La procedura di compensazione della sonda è molto semplice: la sonda si collega al segnale di compensazione della sonda integrato nell’oscilloscopio e alla massa. Poi, il condensatore di compensazione viene regolato fino a quando il segnale è quanto più rettangolare possibile.

Avete una domanda o un problema con le misure dell’oscilloscopio?,? I nostri esperti saranno lieti di assistervi.

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