Los mejores osciloscopios del mercado para conseguir gráficas profesionales

Un osciloscopio es una herramienta básica en el sector de la electrónica, de la automoción y la mecánica y de la electricidad en general. Esto se debe a que nos permite medir señales en base a un ancho de banda, a una frecuencia y a una longitud de onda. Gracias a ello, podemos detectar fácilmente picos de tensión, fallos y averías rápidamente.

Basta con echar un vistazo al Hantek DSO5102P, elegido como el mejor osciloscopio del momento según las opiniones de los usuarios de Amazon, para darnos cuenta de ello. Posee una pantalla grande de alta resolución, dos canales diferentes y su tasa de muestreo es excelente. Su diseño ligero y compacto también lo convierten en una excelente opción, aunque aquí lo hemos comparado con otros dispositivos similares que también resultan muy interesantes.

El mejor, nuestra elección: Osciloscopio digital Hantek DSO5102P 100 mhz 2CH

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Según las opiniones de los usuarios de Amazon, este es el mejor osciloscopio digital de la marca Hanket. Su valoración es de 3,7 sobre 5 con un notable 50 % de valoraciones de 5 estrellas. Algunas de ellas, como la de Javito, se centran en que es “un osciloscopio fácil de desmontar y con gran resistencia al impacto”, mientras que otros como María José hablan de su “excelente relación calidad-precio”.

Aquí hablamos de un osciloscopio digital provisto de una pantalla a color grande con resolución WVGA (800 x 480 píxeles). Además, opera con un ancho de banda de 100 MHz y ofrece una tasa de muestreo en tiempo real de 1 gsa/segundo. Posee dos canales para medir dos señales simultáneamente y se carga con USB. A través de ese puerto también es posible conectarlo a un ordenador portátil o de sobremesa.

Segunda opción: Osciloscopio digital de mano Kuman

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Ahora vamos con el mejor osciloscopio de mano de la marca Kuman según las valoraciones de los clientes de amazon. Su nota sorprende por su fantástico 5 sobre 5. Por ejemplo, Javier Rodríguez dice que “buscaba una oferta en osciloscopios de mano y encontré este modelo” y que “me ha sorprendido por su versatilidad y precisión”. Por su parte, Manuel nos cuenta que es “ideal para estaciones de electrónica básica” y que “posee un diseño muy compacto y una pantalla LCD de alta resolución en la que se aprecia con mucha nitidez la señal”.

Este osciloscopio digital de mano y portátil opera en un ancho de banda de 5 MHz y posee una frecuencia de muestreo de 20 ms/segundo. Permite almacenar y visualizar la información detallada y posee una pantalla de 2,4 pulgadas con resolución de 320 x 240 píxeles. Cuenta con modo diurno y nocturno y con una batería de litio recargable de 1200 mAh capaz de ofrecer hasta 3 horas de autonomía.

Alternativa: Osciloscopio digital Rigol DS1054Z 50 Mhz

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Finalizamos esta comparativa con el que, en base a las reseñas y comentarios de los usuarios de Amazon, es el mejor osciloscopio de la marca Rigol. También posee una nota de 5 sobre 5 y un 100 % de valoraciones de 5 estrellas. José Javier Barceló dice de él que es “un osciloscopio con marco de soporte y función de retención de carácter profesional y multifuncional”. Asimismo, Carlos Andrés se centra en que “ofrece un alto rango de voltaje de medición” y en que posee una “interfaz de transferencia de datos muy intuitiva y fácil de usar”.

El Rigol DS1054Z es un osciloscopio digital de 4 canales que solo pesa 3,4 kg. Además, opera en un ancho de banda de 50 MHz, aunque puede actualizarse para trabajar con hasta 100 MHz. Funciona mediante batería de litio y cuenta con una conexión USB. Por ello, aunque sus dimensiones sean relativamente grandes, debe considerarse como un osciloscopio portátil. Opera con tensiones de hasta 240 voltios y cuenta con un soporte que permite ajustar su posición e inclinación.

¿Cómo elegir un osciloscopio y qué tener en cuenta antes de comprar uno?

El análisis de opiniones sobre osciloscopios escritas por usuarios nos ha llevado a determinar que estos son los aspectos clave a considerar antes de decantarnos por un modelo concreto:

1. El ancho de banda: para uso doméstico, podemos tener suficiente con un osciloscopio de entre 10 y 20 MHz. En cambio, para uso profesional, es recomendable disponer de uno de entre 70 y 300 MHz. Finalmente, para tareas muy específicas, el oscilador debe operar a más de 1 GHz.
2. La frecuencia de muestreo: esto definirá la precisión de la señal reconstruida. Un osciloscopio barato operará en un rango de miles de muestras por segundo. En cambio, los modelos más sofisticados registran millones de muestras por segundo.
3. El número de canales: cuantos más posea, mayor cantidad de señales podremos medir a la vez. Debe tener como mínimo dos y, en el caso de los osciloscopios para automoción, hasta 8 para comprobar las señales de todos los inyectores.
4. Resolución vertical y horizontal: este aspecto influye también en la precisión de la señal en ambos ejes.
5. Multifunción: hoy en día, es posible encontrar osciloscopios con función de múltimetro y función de generar señal, con descodificador de protocolos y con analizador lógico, por ejemplo. Eso sí, estas características adicionales elevan notablemente el precio del oscilador, aunque pueden resultar muy útiles.
6. Diseño: un modelo portátil que debamos llevar en nuestro kit de herramientas deberá tener un diseño minimalista y compacto con pantalla integrada. En cambio, si va a estar siempre en nuestro taller, podemos decantarnos por un osciloscopio grande que podamos conectar a un portátil o a un analizador de espectro.
7. Función de autocalibración: gracias a ella podremos ahorrarnos ajustar el osciloscopio manualmente, algo relativamente complejo para usuarios principiantes.
8. Robustez: el osciloscopio debe mostrar una buena resistencia al calor y a los impactos, sobre todo, si es portátil.
9. Portabilidad: hay osciloscopios con batería de litio y control de carga inteligente que proporcionan una excelente autonomía.
10. La centralita electrónica: las mejores marcas de osciloscopios fabrican modelos con arduino y con chips dobles capaces de mostrar y almacenar multitud de información relacionada con la señal.

¿Qué es un osciloscopio?

Un osciloscopio es un instrumento de visualización que, mediante una pantalla a color, representa gráficamente la señal eléctrica de un circuito. Generalmente, lo hacen mediante un eje X horizontal que mide el tiempo y un eje Y vertical que representa la tensión existente. Esa imagen es lo que se conoce como oscilograma. Existen osciloscopios digitales y analógicos y suelen usarse, junto a un analizador de espectro, en electrónica de señal.

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Las partes de un osciloscopio son las siguientes:

1. Un amplificador para la señal horizontal y otro para la vertical.

2. Un tubo de rayos catódicos.

3. Una base de tiempos.

4. Una fuente de alimentación.

5. Un mecanismo de sincronismo.

6. Una pantalla.

¿Cómo funciona un osciloscopio y para qué sirve?

Los mejores osciloscopios profesionales pueden realizar todas estas tareas:

1. Medir y determinar el voltaje y el período de una señal eléctrica.

2. Mostrar de forma indirecta la frecuencia de la señal.

3. Localizar averías dentro del circuito eléctrico.

4. Determinar las partes AC y DC de la señal.

5. Encontrar el ruido de la señal y mostrar cómo varía en el tiempo.

6. Medir la fase entre dos señales diferentes.

Evidentemente, los osciloscopios más pequeños y económicos pueden no ser capaces de realizar todas estas funciones o, al menos, no de forma automatizada, aunque sí la inmensa mayoría.

Ahora bien, el funcionamiento del osciloscopio dependerá de si es analógico o digital:

• Sistema de funcionamiento de los osciloscopios analógicos

En este caso, la tensión que se quiere medir se aplica a las placas de desviación vertical (eje Y) oscilante. Esta se encuentra en un tubo de rayos catódicos y, para que se produzca, es necesaria la intervención de un amplificador de alta impedancia con ganancia y entrada ajustable. Por su lado, las placas de desviación horizontal (eje X) reciben una tensión en diente de sierra. Gracias a un oscilador, la frecuencia puede medirse y ajustarse fácilmente en un rango de valores.

Un cátodo genera un haz de electrones que es acelerado por un ánodo y que viaja por el tubo de rayos catódicos hasta llegar a la pantalla. Esta se encuentra recubierta de una capa fluorescente que le permite representar el impacto de los electrones. Al cambiar la diferencia de potencia entre las parejas de placas de desviación horizontales y verticales, es posible cambiar la dirección de dicho haz de electrones.

• Sistema de funcionamiento de los osciloscopios digitales

Los osciloscopios digitales funcionan de forma prácticamente idéntica a los analógicos. Sin embargo, cuentan en su interior con un mecanismo de procesado de datos. Este les proporciona un gran espacio para almacenar las señales una vez que son mostradas en sus pantallas de visualización de información detallada.

Además, poseen funciones adicionales. Por ejemplo, permiten mostrar la frecuencia o tasa de muestreo en tiempo real, lo que es básico para determinar si un circuito posee un buen ancho de banda o no. También cuentan con función de disparo automático anticipado, lo que sirve para mostrar visualizaciones de escasa duración.

Tipos de osciloscopios

Podemos distinguir dos tipos de osciloscopios:

1. Osciloscopios analógicos: son los osciloscopios recomendados para analizar variables continuas y para realizar visualizaciones en tiempo real de variaciones rápidas de la señal de entrada. De hecho, trabajan con ella de forma directa. Es amplificada a través de una sonda, la cual desvía verticalmente un haz de electrones de forma proporcional a su valor. Sin embargo, en función de la ubicación del mando del amplificador, también es posible atenuar dicha señal.

2. Osciloscopios digitales: son los mejores osciloscopios para medir variables discretas, es decir, para detectar, visualizar y analizar picos de tensión y masas aisladas que se producen de forma no repetitiva. Poseen un conversor A/D (analógico-digital) que almacena en formato digital la señal que entra a través de la sonda y que la reconstruye para mostrarla en la pantalla. Estos osciloscopios modernos ofrecen datos más precisos que los analógicos.

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Los osciloscopios profesionales e industriales suelen tener un tamaño relativamente grande. Sin embargo, para un uso más concreto como es, por ejemplo, detectar fallos electrónicos automotrices en un coche, es posible encontrar osciloscopios portátiles. Estos osciloscopios para automoción cuentan con una batería recargable generalmente y trabajan acompañados de un analizador de espectro.

¿Cómo se usa un osciloscopio de forma adecuada?

Es posible que, tras comprar un osciloscopio, no tengamos muy claro cómo usarlo correctamente. Estos son los pasos a seguir:

1. Antes de encender el osciloscopio, debemos asegurarnos de que el controlador de intensidad (Intensity) está bajo.

2. Ahora sí, podemos encenderlo pulsando en 'Power' u 'On', según el modelo.

3. Esperamos unos segundos a que el tubo de rayos catódicos se caliente.

4. Transcurrido ese tiempo, subimos el controlador de intensidad hasta que, en mitad de la pantalla, aparezca una línea horizontal.

5. Ajustamos el control de foco (Focus) hasta que la línea comentada anteriormente sea lo más fina posible pero siga siendo visible.

6. Ya podemos conectar la sonda a la primera entrada de canal (CH1 o Imput).

7. Ponemos el extremo de la sonda en la conexión de salida (CAL).

8. En este punto llega lo más difícil, que es ajustar el eje X (tiempo) e Y (amplitud) para el canal 1. El controlador del primero se mostrará bajo la leyenda 'Time' y el segundo bajo 'Volts'. Debemos moverlos hasta que en la pantalla aparezca una onda cuadrada que llegue casi de extremo a extremo y que muestre un ciclo completo. Puede llevarnos un tiempo las primeras veces, pero no tardaremos en acostumbrarnos a hacerlo.

9. Ajustamos también el variador de la sonda introducida hasta alcanzar los valores adecuados.

10. Retiramos la punta de la sonda de la conexión de salida.

Una vez hecho esto, ya podremos utilizar nuestro osciloscopio para medir la señal que queramos dentro de un circuito electrónico.

¿Cómo se hace un diagnóstico automotriz con un osciloscopio?

El funcionamiento de un osciloscopio automotriz a la hora de hacer un diagnóstico de un fallo eléctrico o electrónico en un coche no es diferente al comentado anteriormente. Sin embargo, presenta sus propias peculiaridades:

1. Conectamos la sonda a los sensores o actuadores del vehículo ajustando el voltaje a 5 o 12 voltios, respectivamente.

2. Después, ajustamos el tiempo teniendo en cuenta que los sensores análogos son de respuesta lenta (entre 2 y 5 segundos) y los digitales o actuadores de respuesta rápida (entre 1 y 500 milisegundos).

3. Tras hacer esto, la señal debe mostrarse de forma estable.

4. Usaremos la función de disparo automático para los sensores análogos y la de disparo normal para los actuadores.

5. Utilizamos pendiente positiva para señales análogas y pendiente negativa para las digitales.

6. Manejamos los cursores verticales y horizontales para medir, respectivamente, la amplitud de la onda y el tiempo de señal.

Los mejores osciloscopios automotrices con generador de forma de onda son capaces de alertar si existe un fallo eléctrico en el vehículo. Sin embargo, hay otros modelos que no. En ese caso, debemos ser capaces de detectarlo en base a nuestra propia experiencia. Por ello, es recomendable usar el osciloscopio para automoción en vehículos en correcto estado para así familiarizarnos con las características de las señales que emiten. También podemos crear una base de datos con ellas para tener referencias que consultar en el futuro.

¿Qué es y cómo funciona un osciloscopio de fósforo digital?

Son los osciloscopios más modernos y sofisticados. Emplean, en la primera fase, un amplificador vertical al igual que hacen los analógicos. Sin embargo, la segunda utiliza un conversor A/D (analógico-digital), una característica propia de los osciloscopios digitales.

Sin embargo, usan fósforo digital en lugar de fósforo químico dentro de sus tubos de rayos catódicos. Esto permite conseguir una base de datos actualizada constantemente y una velocidad de disparo de hasta 400.000 capturas por segundo.

Los osciloscopios más modernos y sofisticados usan fósforo digital en lugar de fósforo químico

Además, dicha base de datos obtiene la información de cada píxel de la pantalla por separado y, posteriormente, el oscilador de fósforo digital le añade la información relativa a la intensidad de la señal para mostrar la imagen definitiva en la pantalla. Esto hace posible detectar hasta el más pequeño fallo del sistema electrónico fácilmente.

Ahora sí, ya tienes en tu poder todo lo que necesitas para hacerte con el mejor osciloscopio posible en función del uso que le vayas a dar.