Breve relato de la historia del desarrollo del osciloscopio

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El osciloscopio es un instrumento de medición electrónica de amplio uso. Él puede transformar las señales eléctricas, que son invisibles a simple vista, en imágenes visibles, lo que facilita el estudio de los procesos de cambio en diversos fenómenos eléctricos. Algunas personas piensan que un multímetro es suficiente para todo; ¿por qué invertir tiempo y esfuerzo en aprender a usar un osciloscopio? En resumen: los tiempos han cambiado. La complejidad de los sistemas electrónicos actuales, así como sus frecuencias de funcionamiento, no se pueden comparar con las de un televisor en blanco y negro o un radio de antaño. Aprender a usar el osciloscopio puede ayudar, sin duda, a **reducir la cantidad de trabajo de mantenimiento que se debe realizar y a mejorar la eficiencia en el trabajo**. Además, la aplicación del osciloscopio no se limita únicamente al campo electrónico. Al instalar sensores adecuados, el osciloscopio puede medir todo tipo de fenómenos. Como sensores de sonido, presión mecánica, presión, luz o calor. El personal médico también puede utilizar un osciloscopio para medir las ondas cerebrales. Por lo tanto, el osciloscopio es un instrumento de medición electrónica de uso muy amplio; no es en absoluto una exageración. Hoy vamos a conocer, de forma general, la historia del desarrollo del osciloscopio. I. La historia de los osciloscopios que utilizan mano para dibujar las formas de onda se remonta a la década de 1820; en aquel entonces, se combinaba un galvanómetro con un sistema de dibujo mecánico para registrar manualmente las formas de onda. El dispositivo consta de un conmutador de contacto único especial, montado en el eje del rotor giratorio. Los puntos de contacto pueden desplazarse alrededor del rotor según las escalas indicadoras de grados precisos, y la salida se muestra en el galvanómetro, siendo dibujada manualmente por el técnico. Dado que este proceso se desarrolla a lo largo de miles de ciclos de onda, solo es posible obtener formas de onda muy aproximadas y toscas. II. Dibujo automático de formas de onda por medios mecánicos. El primer osciloscopio automático utilizaba un galvanómetro y un bolígrafo para registrar las formas de onda en un rollo de papel que se movía continuamente. Dado que el tiempo de respuesta frente a las partes mecánicas es lento, y la frecuencia de la forma de onda es relativamente alta, en lugar de dibujar directamente la imagen de la forma de onda, se crea dicha imagen combinando pequeños fragmentos de muchas formas de onda diferentes a lo largo de un cierto período de tiempo. Automáticamente, carga el condensador a partir de la 100ª ola y realiza un registro de ello. Cada carga posterior del condensador comienza en un punto ligeramente más alejado a lo largo de la ola. Estos valores de medición de las formas de onda siguen siendo el promedio de cientos de ciclos de onda, pero son más precisos que los gráficos de ondas dibujados a mano anteriormente. III. Osciloscopio analógico: El osciloscopio analógico se basa principalmente en un tubo de rayos catódicos CRT. El haz de electrones emitido por este tubo pasa a través de sistemas de desplazamiento horizontal y vertical, lo que permite que la onda se proyecte sobre la sustancia fluorescente de la pantalla. Tubo de rayos catódicos para osciloscopios: 1. Electrodos de voltaje de desviación 2. Cañón de electrones 3. Haz de electrones 4. Bobinas de enfoque 5. Pantalla recubierta con fósforo. En la década de 1940, el desarrollo de radares y televisores requirió herramientas adecuadas para observar las formas de onda. Tektronix logró desarrollar un osciloscopio sincrónico con una anchura de banda de 10 MHz; este dispositivo sentó las bases de los osciloscopios modernos. Para que un osciloscopio con función de escaneo síncrono pueda tener una mayor ancho de banda, es necesario mejorar el tubo de oscilación, así como el amplificador vertical y el sistema de escaneo horizontal. Para mejorar la anchura de banda de un osciloscopio digital, basta con mejorar el rendimiento del conversor A/D en la parte frontal; no se requieren requisitos especiales para el tubo de oscilación ni para los circuitos de escaneo. Además, el osciloscopio digital puede aprovechar al máximo la memoria, el almacenamiento y el procesamiento, así como diversas capacidades de disparo y disparo anticipado. La década de 1980 marcó el auge de los osciloscopios digitales; muchos fabricantes dejaron de producir osciloscopios analógicos, y estos últimos fueron desapareciendo gradualmente del escenario industrial. IV. Osciloscopio digital. El osciloscopio digital es un osciloscopio de alto rendimiento, creado mediante una serie de tecnologías como la adquisición de datos, la conversión A/D y la programación de software. Los osciloscopios digitales suelen contar con menús de varios niveles, lo que permite ofrecer al usuario diversas opciones y funciones de análisis. También hay algunos osciloscopios que ofrecen capacidad de almacenamiento, lo que permite guardar y procesar las formas de onda. En cuanto a los osciloscopios con un ancho de banda de varios cientos de megahercios, los modelos de marcas nacionales ya pueden competir en rendimiento con los de marcas extranjeras, además de ofrecer una clara ventaja en relación calidad-precio. Los osciloscopios digitales cuentan con la mayoría de las funciones básicas de los osciloscopios analógicos. Por ejemplo, la función de visualización básica de las formas de onda, el modo de trabajo x-Y, los métodos básicos de disparo, etc. También incluye, por ejemplo, la demora de activación, la forma en que se acopla la señal de entrada, el ajuste del resplandor residual y la calibración de la salida de la fuente de señal. Los osciloscopios digitales cuentan con varias funciones útiles adicionales en comparación con los osciloscopios analógicos. Las más comunes son el rango automático, la medición automática de diversos parámetros, el almacenamiento de las formas de onda y del estado de configuración, las interfaces de bus, la representación gráfica de curvas de ajuste promedio (método de interpolación), el filtrado paso alto y paso bajo, los modos de disparo y la selección de condiciones de disparo, así como las mediciones con cursor. V. Osciloscopio táctil. En la era actual, la humanidad está viviendo una revolución digital; tecnologías emergentes como 5G, Internet de las Cosas, big data, computación en la nube e inteligencia artificial siguen evolucionando constantemente. El osciloscopio también está experimentando una revolución. El método de operación por tacto en los teléfonos inteligentes ha demostrado su eficiencia en comparación con los botones tradicionales. Los fabricantes de osciloscopios también están considerando la posibilidad de utilizar tecnología táctil en sus dispositivos, en sustitución del método tradicional de operación mediante botones y mandos. La obsolescencia de los equipos tecnológicos existentes, junto con la lenta mejora de las tecnologías actuales, causa grandes problemas a los ingenieros. El osciloscopio táctil brinda a los ingenieros una experiencia de uso completamente nueva, **lo que aumenta la eficiencia en su trabajo. Este nuevo método de interacción permite a los ingenieros identificar más rápidamente los problemas en el diseño del producto. Además, es posible utilizar los resultados de las pruebas para analizar y resolver esos problemas, sin tener que preocuparse por cómo operar el osciloscopio.