Tipos de pontas de prova para osciloscópios

Antes de fazer medições com uma ponta de prova passiva, é importante compensar. A compensação da ponta de provaé um processo de calibração que ajusta com precisão a razão entre capacitânciastanto na ponta de prova quanto na entrada do osciloscópio. A não compensação das pontas de prova pode resultar em imprecisões na medição, impactando parâmetros como amplitude e formato do pulso. Portanto, é fundamental realizar a compensação da ponta de prova ao usar a ponta de prova e osciloscópio juntos pela primeira vez ou ao realizar medições críticas.

O procedimento de compensação é simples:

• Conecte a ponta de prova ao sinal de compensação integrado do osciloscópio e ao terra.
• Ajuste o capacitor de compensação até que o sinal atinja uma forma de onda retangular.

Isso garante que a ponta de prova represente com precisão as características do sinal de entrada, permitindo assim medições precisas e confiáveis.

Deseja saber mais? Então confira nossos artigos específicos sobre como Compreender pontas de prova passivas para osciloscópiose Compreender compensação de pontas de prova.

Pontas de prova ativas - pontas de prova de FET com extremidade única

Uma ponta de prova ativa, como o nome sugere, incorpora componentes ativos ou energizadosna ponta da sonda. O componente ativo é normalmente um transistor de efeito de campo (FET). Uma vantagem notável das pontas de prova ativas é a carga mínima em uma ampla faixa de frequência- graças à baixa capacitância de entrada que se converte em uma alta impedância de entrada. Isso garante medições precisassem afetar indevidamente o circuito observado.

Além disso, as pontas de prova ativas oferecem o benefício de um alto offset de entrada. Em outras palavras, uma ponta de prova ativa pode lidar com sinais que não estão centrados em zero volts. Esse recurso é útil quando você está lidando com sinais que podem ter um componente CC (corrente contínua)ou um valor de referência diferente de zero.

Uma ponta de prova ativa geralmente possui um conector específico, que permite que um osciloscópio detecte e calibre automaticamente a ponta de prova. A alimentação pode ser fornecida por meio dessa interface especializada ou externamente. Observe que a maioria das pontas de prova ativas exige uma configuração de terminação de 50 ohmsno canal do osciloscópio.

Pontas de prova diferenciais para osciloscópio

As pontas de prova diferenciais são projetadas para medir a diferença de tensão entre dois pontosem um circuito. Elas apresentam duas entradas que podem ser conectadas a vários pontos do circuito, sem a necessidade de uma conexão ao aterramento em nenhum deles. Ao usar um amplificador diferencial interno, essas pontas de prova geram uma tensão de saída que reflete a diferença entre os pontos de medição selecionados, geralmente dimensionada por um fator de atenuação definido pelo usuário.

Uma característica importante das pontas de prova diferenciais é sua imunidade a sinais de «modo comum», que são sinais que estão simultaneamente presentes em ambos os pontos de medição. Isso os torna excelentes para medir sinais de nível baixo em ambientes ruidosos. Eles também podem ser usados para medições de extremidade única, que são realizadas simplesmente conectando um dos cabos ao aterramento.

Pontas de prova de corrente

Todas as pontas de prova das quais falamos até agora - passivas, ativas e diferenciais - produzem uma tensão na entrada do osciloscópio. Isso ocorre porque os osciloscópios medem a tensão como uma função do tempo. Mas e se você quiser medir a corrente? Bem, você precisa de uma maneira de criar uma tensão que corresponda a uma corrente de forma consistente e previsível. Em outras palavras, você precisa «converter» uma tensão medida em um valor de corrente. Por exemplo, 1 V na entrada do osciloscópio pode ser usado para indicar que a corrente medida é de 1 A.

As pontas de prova de corrente são uma maneira de realizar essa conversão. Elas funcionam ao capturar o campo eletromagnéticogerado pela corrente que flui pelo condutor e convertendo-a em tensão usando uma relação conhecida de volts por ampere. Essas pontas de prova são posicionadas ou «presas» ao redor do condutor de corrente, com uma seta indicando a direção do fluxo de corrente.

A maioria das pontas de prova de corrente são dispositivos ativos, o que significa que elas precisam de uma fonte de energia externapara operar. Embora todas as pontas de prova de corrente possam detectar e medir correntes alternadas, algumas também são capazes de medir correntes contínuas. As medições de corrente CA dependem de um transformador de corrente, enquanto as medições de CC ou CA de frequência muito baixa usam um sensor de efeito Hall.

No geral, as pontas de prova de corrente normais não conseguem lidar com correntes altas. É aí que as pontas de prova de alta correnteentram. Elas são caracterizadas por uma estrutura especial que lhes permite medir altas correntes com baixa resistência. Eles geralmente usam sensores especializados para medir o campo magnético gerado pelo fluxo de corrente. Isso permite medições sem contato, o que é essencial ao lidar com altas correntes. Além disso, as pontas de prova de alta corrente geralmente oferecem maior precisão e resolução em comparação com as pontas de prova de corrente normais. Isso é necessário para aplicações como de eletrônica de potênciae sistemas de energia, onde pequenas mudanças na corrente podem ter implicações significativas.

As pontas de prova de corrente são frequentemente usadas para medições de potência que envolvem tensão e corrente. Em alguns casos, problemas como variações ou defasagens de tempopodem surgir devido a variações nos tempos de propagação dentro dos cabos da ponta de prova. Essa defasagem pode levar a resultados de potência imprecisos.

Dispositivos de alinhamentosão usados para resolver esse problema. Eles servem como ferramentas especializadas para identificar e compensar a defasagem. Esses adaptadores geram pulsos de corrente e tensão alinhados de acordo ao tempo, medidos simultaneamente por pontas de prova de corrente e tensão conectadas. Se as formas de onda do teste apresentarem defasagem, o valor de alinhamento apropriado poderá ser inserido no osciloscópio. Essa correção garante que as formas de onda de tensão e corrente voltem a ficar em fase, reduzindo o impacto da defasagem nas medições subsequentes e mantendo a precisãodos cálculos de potência.