Uma breve explicação sobre a história do desenvolvimento do osciloscópio

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O osciloscópio é um instrumento de medição eletrônica de grande utilidade. Ele consegue transformar sinais elétricos, que são invisíveis a olho nu, em imagens visíveis, o que facilita o estudo dos processos de mudança dos vários fenômenos elétricos. Algumas pessoas acham que um multímetro já é suficiente para tudo; por que então gastar tempo e esforço aprendendo a usar um osciloscópio? Em resumo: os tempos mudaram. A complexidade dos sistemas eletrônicos atuais, bem como suas frequências de funcionamento, são incomparáveis às de aparelhos antigos como televisores em preto e branco ou rádios. Aprender a usar um osciloscópio certamente pode **reduzir a carga de trabalho de manutenção e aumentar a eficiência no trabalho.** Além disso, a aplicação do osciloscópio não se limita apenas ao campo eletrônico. Ao instalar sensores apropriados, o osciloscópio pode medir diversos tipos de fenômenos. Como sensores de som, pressão mecânica, pressão, luz ou calor. Os profissionais da área médica também podem usar osciloscópios para medir as ondas cerebrais. Portanto, o osciloscópio é um instrumento de medição eletrônica de uso extremamente amplo, o que não é exagero algum. Hoje, vamos conhecer de forma geral a história do desenvolvimento do osciloscópio. I. A história dos osciloscópios de onda desenhados à mão remonta à década de 1820, quando se utilizava um galvanômetro em conjunto com um sistema de desenho mecânico para registrar manualmente as ondas. O dispositivo é composto por um comutador de contato único especial, instalado no eixo do rotor rotativo. Os pontos de contato podem se mover ao redor do rotor de acordo com as escalas indicadoras de graus precisos, e a saída é exibida no galvanômetro, sendo registrada manualmente pelos técnicos. Como esse processo se forma ao longo de milhares de ciclos de onda, só é possível obter uma forma de onda bastante aproximada e rudimentar. II. Desenho automático de formas de onda por meios mecânicos: O primeiro osciloscópio automático utilizava um galvanômetro e uma caneta para registrar as formas de onda em um rolo de papel que se movia continuamente. Como o tempo de resposta em relação às partes mecânicas é lento, e a frequência da forma de onda é relativamente alta, não se desenha diretamente a imagem da forma de onda. Em vez disso, a imagem é criada ao longo de um determinado período de tempo, através da combinação de vários pequenos trechos de diferentes formas de onda. Ele carrega automaticamente o capacitor a partir da 100ª onda e faz o registro disso; cada carregamento subsequente do capacitor começa em um ponto um pouco mais adiante ao longo da onda. Esses valores de medição de forma de onda ainda são a média de centenas de ciclos de onda, mas são mais precisos do que os gráficos de forma de onda desenhados manualmente anteriormente. III. Osciloscópio de simulação: O osciloscópio de simulação é baseado principalmente no tubo de raios catódicos CRT. O feixe de elétrons gerado é direcionado para a substância fluorescente na tela, por meio de sistemas de deflexão horizontal e vertical, permitindo assim a exibição da forma de onda. Tubo de raios catódicos utilizado em osciloscópios: 1. Eletrodos de voltagem de deflexão; 2. Canhão de elétrons; 3. Feixe de elétrons; 4. Bobinas de foco; 5. Tela revestida com fósforo. Na década de 1940, o desenvolvimento de radares e televisores exigia ferramentas eficazes para a observação de formas de onda. A Tektronix conseguiu desenvolver um osciloscópio síncrono com largura de banda de 10 MHz, que serviu como base para os osciloscópios modernos. Os osciloscópios com função de varredura síncrona, em comparação com os osciloscópios convencionais, precisam que o tubo de oscilação, o amplificador vertical e a varredura horizontal sejam aprimorados de forma integral para aumentar a largura de banda. Para melhorar a largura de banda de um osciloscópio digital, basta aprimorar o desempenho do conversor A/D na parte frontal; não há requisitos especiais em relação ao tubo de raios catódicos ou aos circuitos de varredura. Além disso, o osciloscópio digital consegue aproveitar ao máximo a memória, o armazenamento e o processamento, além de possuir diversas funcões de disparo e disparo antecipado. A década de 1980 foi marcada pelo domínio dos osciloscópios digitais; muitas fabricantes deixaram de produzir osciloscópios analógicos, que gradualmente saíram de cena. IV. Osciloscópio digital – O osciloscópio digital é um osciloscópio de alto desempenho, criado por meio de uma série de tecnologias como coleta de dados, conversão A/D e programação de software. Os osciloscópios digitais geralmente possuem menus em vários níveis, oferecendo ao usuário diversas opções e funções de análise. Há também osciloscópios que oferecem armazenamento, permitindo a salvaguarda e o processamento das formas de onda. Quanto aos osciloscópios com largura de banda de algumas centenas de megahertz, os modelos de marcas nacionais já conseguem competir em desempenho com os modelos de marcas estrangeiras, além de oferecer uma ótima relação custo-benefício. Os osciloscópios digitais possuem a maioria das funções básicas dos osciloscópios analógicos. Por exemplo, a função de exibição básica da forma de onda, o modo de trabalho x-Y, os métodos básicos de acionamento, etc. Também inclui, por exemplo, o atraso de acionamento, o modo de acoplamento do sinal de entrada, o ajuste do brilho residual e a calibração da saída da fonte de sinal. Os osciloscópios digitais possuem ainda mais funcionalidades úteis em comparação com os osciloscópios analógicos. As mais comuns incluem escala automática, medição automática de vários parâmetros, armazenamento de formas de onda e dos estados de configuração, barras de interface, ajuste da curva de média de exibição (método de interpolação), filtragem passa-alta e passa-baixa de largura de banda, modos de acionamento e seleção de condições de acionamento, além de medições com cursor. V. Osciloscópio sensível ao toque: Na era atual, a humanidade está vivendo uma revolução digital. Tecnologias emergentes como 5G, Internet das Coisas, big data, computação em nuvem e inteligência artificial continuam se desenvolvendo constantemente. O osciloscópio também está passando por uma revolução. O modo de operação por toque nos smartphones, em comparação com os botões tradicionais, já provou sua eficiência. Os fabricantes de osciloscópios também estão considerando a aplicação de tecnologia sensível ao toque nos seus produtos, para substituir o método tradicional de operação por meio de botões e botões rotativos. A obsolescência dos equipamentos tecnológicos existentes, além do lento desenvolvimento das tecnologias atuais, causam muitos problemas aos engenheiros. O osciloscópio touch oferece aos engenheiros uma experiência de uso completamente nova, **aumentando assim a eficiência no trabalho. Esse novo método de interação permite que os engenheiros identifiquem mais rapidamente os problemas presentes no design do produto. Além disso, é possível utilizar os resultados dos testes para analisar e resolver esses problemas, sem precisar se preocupar com as operações do osciloscópio.