O osciloscópio é um Instrumento universal, de utilidade reconhecida por todos os profissionais da eletrônica e mesmo de outros setores no mundo inteiro. Entretanto, em nosso país o osciloscópio não ocupa um lugar de destaque nas bancadas dos laboratórios de desenvolvimento, reparação e mesmo ajustes. Por que motivo existe uma distância tão grande, entre a necessidade de se ter tal instrumento numa bancada e a sua real presença Junto ao profissional é o que discutimos neste artigo.
Nota: Artigo publicado na Revista Saber Eletrônica 228 de 1992.
Desde que o modelo básico de osciloscópio de raios catódicos foi desenvolvido por Ferdinand Braun em 1897 na Universidade de Strasbourg (Alemanha), o uso do instrumento como ferramenta básica nos trabalhos de eletrônica se difundiu, atingindo inclusive outros campos de atividade.
De fato, com a evolução da eletrônica e o advento de novas tecnologias, tais como, os tubos com memória (criado pela Tektronix), os circuitos digitais dedicados para conversão e armazenamento de informações com milhões de componentes, o osciloscópio cresceu em utilidade, passando de simples ferramenta de observação de fenômenos transitórios e formas de onda para uma complexa estrutura capaz de observar, monitorar, medir e até tomar decisões em função de fenômenos transitórios e formas de ondas.
Hoje, observando publicações técnicas do mundo inteiro vemos que existem dezenas de anúncios oferecendo osciloscópios dos mais variados tipos, atendendo as mais diversas exigências de trabalho.
No entanto, no Brasil, o osciloscópio não é um instrumento que possa ser considerado comum na bancada do profissional. Uma minoria dos técnicos de reparação utiliza um osciloscópio no trabalho diário e os que não possuem este instrumento, não o julgam algo de utilidade que compense o investimento na sua aquisição_
O que ocorre é que, para estes profissionais da eletrônica, infelizmente, mesmo os tipos básicos com funções apenas suficientes para trabalhos de observações de formas de onda e pulsos simples, são considerados equipamentos "complicados".
A formação deficiente dos cursos técnicos, a falta de literatura especializada e a dificuldade de acesso ao próprio osciloscópio, impede que a maioria dos profissionais conheçam realmente as possibilidades deste instrumento, a ponto de lhe darem o devido valor como ferramenta de trabalho.
Se com os osciloscópios mais simples ocorre isso, o que não dizer dos tipos mais complexos, com que o profissional eventualmente pode se defrontar numa bancada de uma empresa maior?
Será que podemos em parte também culpar a incapacidade de manejo deste equipamento ao seu número reduzido em disponibilidade?
Muitas das escolas técnicas que utilizam osciloscópios em seus cursos não os têm em quantidade suficiente para atender a todos os alunos ao mesmo tempo. Desta forma, além do compartilhamento destes instrumentos o próprio programa prevê poucas aulas sobre seu uso. Da mesma forma, laboratórios que possuem tais equipamentos nem sempre se preocupam em formar seu técnico no sentido de usá-lo da melhor maneira possível.
O custo do equipamento também deve ser levado em conta.
O osciloscópio é um instrumento de custo elevado, mesmo no exterior. No Brasil somando-se as dificuldades de importação, tanto dos equipamentos prontos, como dos componentes mais críticos (O Tubo de Raios Catódicos não é fabricado no Brasil), a demanda pequena encarece o produto final.
Poderia o Osciloscópio, mesmo que os mais simples, e com custo atrativo levar o técnico a sua procura, tendo-se em conta a possibilidade de um uso intensivo que compensasse o investimento?
Para uma empresa, a compra de um osciloscópio, mesmo significando em alguns casos um investimento significativo, poderia haver um retorno compensador se ele fosse usado em todas as suas possibilidades?
Em serviços especiais poderia o investimento no Osciloscópio, mesmo que não usado tão intensivamente, significar um ganho de tempo e, portanto, dinheiro que compensasse? (Uma máquina parada por minutos pode causar um prejuízo quase tão grande quanto o preço do osciloscópio, numa linha de produção).
As respostas para estas questões dependem de muitos fatores.
ONDE USAR O OSCILOSCÓPIO
Na maioria dos cursos técnicos, nas publicações técnicas e mesmo nos treinamentos, preocupa-se muito mais em uma análise profunda do princípio de funcionamento de um osciloscópio básico, do que explorar todas as suas potencialidades, e mesmo como ensinar o técnico a usá-lo no seu trabalho específico. É claro que existem exceções.
O resultado é que, na maioria dos casos, quer por limitações de tempo do próprio curso, da disponibilidade de osciloscópio, ou da própria escola, este instrumento é pouco usado.
Como um osciloscópio é um instrumento um pouco caro, a relação custo/benefícios e se reduz a ponto de tornar-se desinteressante qualquer investimento na sua compra.
Uma conversa de fabricante com um técnico reparador de eletroeletrônicos revela bem o raciocínio que se toma: o técnico afirmava que, pelo preço do Osciloscópio ele adquiria uma perua Kombi usada, para transportar os equipamentos a serem reparados, e para ele isso era muito mais interessante...
Será que não deveríamos mostrar a esse técnico que, agilizando seu trabalho com o uso do osciloscópio ele poderia ganhar mais e com isso, em pouco tempo também, adquirir sua perua Kombi...
Um outro ponto a ser considerado é que as escolas em geral se limitam a dar utilizações do osciloscópio totalmente limitada a uns poucos setores da eletrônica. O Osciloscópio é um instrumento universal e como tal tem campos de aplicações ilimitados.
Não basta levar a utilidade do osciloscópio ao profissional da eletrônica, mas também a profissionais de outros setores que, de alguma forma possam contar com os recursos deste instrumento.
Levando em consideração que o osciloscópio pode ser usado, não só na visualização de formas de ondas ou fenômenos transitórios num circuito, mas qualquer tipo de fenômeno desde que tenhamos transdutores ou insertasses apropriadas, são muitos os profissionais que devem conhecê-lo.
Na tabela I damos algumas das aplicações do Osciloscópio, de forma entrelaçada e limitada a alguns setores principais, saindo do campo exclusivo da eletrônica.
Neste ponto é muito importante alertar os comerciantes e fabricantes de Osciloscópios para a necessidade de uma divulgação mais ampla de todas as possibilidades.
Antes de convencer um técnico operador de uma empresa que um Osciloscópio precisa ser comprado, não seria igualmente importante convencer quem decide numa empresa que o osciloscópio pode ser útil em uma tarefa não eletrônica?
Se um osciloscópio pode ser usado para aumentar a velocidade de ajuste, a localização de falhas ou a obter melhor precisão e qualidade de um produto, não só o técnico que cuida desta máquina deve estar a par disso, como também os próprios diretores da empresa.
Para o leitor da Revista Saber Eletrônica, o profissional, o professor, o estudante (que amanhã será o profissional), é preciso antes de tudo saber quais são os campos de aplicações possíveis para um Osciloscópio.
Partimos então das utilidades na própria eletrônica:
A função básica do Osciloscópio (supondo um modelo básico) é visualizar formas de onda e fenômenos transitório (pulsos). Qualquer grandeza física que varie com o tempo de uma forma transitória ou cíclica, com o uso de um transdutor apropriado pode ser visualizada na tela de um osciloscópio, conforme mostra a fig. 1.
Para a eletrônica isso significa a possibilidade de analisarmos formas de ondas em todos os pontos do circuito.
Esta análise não significa, entretanto, a simples visualização para comparação com a exigida por um manual, e com isso a detecção de problemas, mas também a medida de grandezas como a amplitude do sinal, fase, frequência.
Para um técnico reparador, essa possibilidade significa uma considerável aceleração no processo de localização de defeitos, e na realização de ajuste. O ganho de tempo que se consegue neste caso compensa plenamente o investimento.
Osciloscópios leves, por outro lado, de uso totalmente portátil, leva o técnico a possibilidade de utilização em trabalhos externos.
Para o engenheiro ou o técnico que desenvolve projetos, o Osciloscópio deixa de ser simplesmente um instrumento útil: ele é um instrumento indispensável.
Para uma linha de montagem de equipamentos eletrônicos, existem ajustes que podem ser facilitados ou agilizados com o uso deste instrumento. Em alguns casos existem até ajustes que não podem ser feitos de outra forma, (figura 2).
Como já citamos, os equipamentos eletrônicos estão em toda a parte, e a sua manutenção é importante. O Osciloscópio agiliza este trabalho.
Podemos usar o osciloscópio na manutenção de equipamentos médicos, náuticos, para aviação, telecomunicações, automóveis, etc.
Lembramos que, com o desenvolvimento atual, muitos fabricantes já possuem, modelos específicos para determinados tipos de trabalho.
Passando para a medida de outras grandezas, não elétricas, basta lembrar que a utilização de um transdutor, com um circuito processador apropriado, permite a observação (medida, comparação, etc.) de qualquer fenômeno, o que torna o Osciloscópio um instrumento importante num laboratório de pesquisa.
Na figura 3 temos o modo de se utilizar um Osciloscópio na medida da amplitude de um corpo vibratório. O transdutor é uma cápsula piezoelétrica.
Nas escolas, o Osciloscópio, ao contrário do que inicialmente se imagina, não tem aplicações apenas nos cursos técnicos de eletrônica.
Escolas secundárias e cursos de nível superior, onde exista a disciplina Física, pode ter neste instrumento uma extraordinária ferramenta didática para demonstrações dos mais variados fenômenos de uma forma dinâmica e eficiente.
Na figura 4, por exemplo, mostramos de que maneira, a simples ligação de um microfone a um osciloscópio possibilita a visualização das formas de onda dos sons, para uma aula de acústica em nível médio ou mesmo superior.
COMO USAR O OSCILOSCÓPIO
O uso do Osciloscópio com todas as suas possibilidades é algo que muitos poucos fazem. Na verdade, a maioria dos profissionais não usa este instrumento de forma a aproveitar todos os seus recursos nem de longe.
Para utilizar este instrumento, além do conhecimento do próprio equipamento, o profissional precisa de um preparo específico. Infelizmente, além da deficiência dos cursos técnicos temos ainda a considerar a falta de literatura e a própria produção dos manuais que acompanham os equipamentos.
Normalmente os manuais que acompanham os osciloscópios se restringem a descrição dos recursos, e as funções dos controles, imaginando que obrigatoriamente, quem adquire este instrumento sabe como usá-lo, o que não é verdade.
Muitos técnicos sabem apenas realizar as medidas básicas com o osciloscópio, tendo dificuldade até para a interpretação da imagem obtida na tela. O que não dizer então os casos em que o técnico, além da dificuldade de operação ainda tem de se adaptar o uso do instrumento a um campo de trabalho específico?
O resultado disso é que, usado indevidamente, o Osciloscópio não atende as necessidades do comprador que logo vê no investimento (muito alto) uma perda.
Manuais claros, literatura apropriada são fundamentais para que o profissional possa tirar o máximo de um Osciloscópio, e devem ser disponíveis manuais que se adaptem aos campos específicos do trabalho.
Podemos comparar o problema ao que ocorreu quando os primeiros computadores pessoais surgiram: os fabricantes anunciavam que eles poderiam fazer tudo, mas quando as máquinas chegavam as mãos dos usuários havia a frustração. Na realidade, sem informações não era possível tirar do computador mais do que alguns jogos e aplicativos de pouco interesse. Os fabricantes logo perceberam que, para vender microcomputadores, era preciso antes ensinar o comprador a usá-lo.
A elaboração de manuais, muita literatura técnica na forma de livros e revistas, interfaces tornaram o computador doméstico no que ele hoje é.
O curso sobre operação do Osciloscópio que apresentamos nas páginas desta revista pode ser um bom início para uma difusão maior do uso deste instrumento. Com a complementação deste curso por artigos, podemos levar os leitores uma grande quantidade de aplicações que podem fazer deste instrumento um investimento compensador para a oficina, a pequena e média empresa e mesmo para muitos outros campos de atividades.
Caberá aos fabricantes e distribuidores dar sua contribuição fornecendo informações adicionais sobre seus produtos.
CONCLUSÃO
Neste primeiro artigo sobre osciloscópios, apenas levamos ao leitor a nossa posição diante do que ocorre hoje no Brasil em relação ao uso deste instrumento, situação que pretendemos inverter, colocando-o na posição em que ele deve ocupar.
No próximo artigo desta série faremos um outro estudo técnico dos principais osciloscópios existentes em nosso mercado, analisando as suas características e através de um quadro, facilitarem a escolha do tipo apropriado a cada atividade. Lembramos que estes artigos são complementados com o nosso curso de operação do Osciloscópio que terá 18 lições publicadas mensalmente nesta Revista.
NOTA: Os outros artigos não foram publicados, porém temos um livro que contempla ainda mais este assunto : https://newtoncbraga.com.br/?view=article&catid=42&id=16448
