Visualizzazione grafica su un oscilloscopio

visualizzazione grafica di un oscilloscopio

L’Oscilloscopio è uno strumento di misura complesso usato in tutti i campi dell’elettrotecnica e dell’elettronica in generale. E’ sempre munito di monitor come uno dei più piccoli televisori sul quale vengono riportati visivamente in forma figurativa i risultati delle varie misurazioni e cioè delle analisi di diversi segnali siano essi radioelettrici o digitali.

Con l’avvento dei Computers e di programmi particolari adoperati come interfacce (Software),l’oscilloscopio sta cedendo sempre di più il passo a questi primi. Più particolarmente non è proprio che cede il passo ma è l’oscilloscopio stesso che si adegua alle nuove tecnologie trasformandosi. Infatti il Computer, con un particolare programma,può diventare anche un oscilloscopio di sufficiente affidamento e di elevata professionalità.

Sotto questo aspetto, l‘oscilloscopio ed il computer, hanno fatto passi notevoli anche in tutti gli altri settori scientifici e di ricerca per la rilevazione di dati e forme. Infatti, sotto varie forme , occupa  qualsiasi settore di studio e di analisi compreso quello della medicina diagnostica. in sostanza il vecchio oscilloscopio si è evoluto enormemente tanto da dividersi in diverse "Famiglie" o specialità. Basti pensare per esempio ad alcune macchine elettroniche adoperate nel campo medico e che , attraverso sensori ad ultrasuoni o di altro genere, fanno vedere con precisione – anche in tre dimensioni ed in grandezza reale – i vari stadi della vita di un nascituro stabilendone le varie caratteristiche negative o positive.

La modalità X-Y serve a visualizzare sullo schermo dell’oscilloscopio una curva o una traccia svincolata dalla base dei tempi propria dell’apparecchio stesso. Per ogni traccia dell’oscilloscopio esistono due amplificazioni separate: una che pilota la deflessione orizzontale (asse X) e una che pilota la deflessione verticale (asse Y).

Cosa significa pilotaggio della deflessione ?! Significa che il puntino luminoso che si muove sui fosfori dello schermo e crea l’immagine è "pilotato" secondo le grandezze elettriche che arrivano agli amplificatori verticale (asse Y) e orizzontale (asse X) in modo da lasciare una "traccia" sullo schermo. L’asse orizzontale (X) è solitamente collegato "di default" alla base dei tempi, cioè ad un circuito che pilota la deflessione orizzontale secondo una ben precisa scansione temporale. Se infatti non applichi nessun segnale al canale dell’Asse Y (è il segnale che si applica alla presa di ingresso dell’oscilloscopio) noterai una riga diritta e orizzontale che attraversa lo schermo; questa è la traccia propria della "base dei tempi", a segnale di ingresso nullo. Se metti l’oscilloscopio in modalità X-Y semplicemente scolleghi la base dei tempi interna dal canale X dell’oscilloscopio; sullo schermo non ti apparirà alcuna riga orizzontale (al massimo un puntino luminoso).

Con un semplice microcontrollore e un DAC è possibile sfruttare la modalità XY per visualizzare delle immagini.

 

In un primo step si è voluto delle semplici elementi grafici bianco e nero sul display. Successivamente si è passati, programmando opportunamente il microcontrollore, ad una visualizzazioni di immagini.

Per mezzo della modalità XY è possibile visualizzare le relazioni di fase tra due segnali in campo radiotelevisivo. Applicando agli ingressi due segnali sinusoidali, in rapporto armonico di frequenza, sullo schermo verranno mostrate le cosiddette “figure di Lissajous”, ovvero figure molto particolari attraverso cui si potrà venire a conoscenza dei rapporti di frequenza e fase tra i due segnali stessi. Oggi come oggi molte di queste funzionalità vengono svolti dai moderni oscilloscopi digitali.

OScilloscopio con immagine

Gli oscilloscopi digitali sono ampiamente preferiti nelle applicazioni professionali, lasciando agli hobbisti i modelli analogici. Se nell’oscilloscopio analogico il ruolo fondamentale era svolto dal tubo catodico, nell’oscilloscopio digitale il componente principale è l’accoppiata convertitore analogico-digitale e RAM. Il segnale, una volta campionato e memorizzato nella RAM, può essere elaborato da un microprocessore in grado di ricavare dai campioni i dati di interesse (forme d’onda, tempi, ampiezze, spettri di frequenza, statistiche varie, ecc.) e visualizzarli su di un monitor, solitamente in standard VGA 640×480 con un’area di 500×400 pixel dedicata alla visualizzazione della forma d’onda con le divisioni tipiche dei modelli analogici.

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One Response

  1. mdipaolo 6 settembre 2011

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