Calibrador calculable para la caracterización de osciloscopios numéricos al impulso

Abstract

Para realizar ensayos con impulsos atmosféricos es necesario calibrar el Sistema de Medición de Impulsos de Alta Tensión (SMIAT), que está constituido por un divisor, un registrador (osciloscopio numérico) y el software de evaluación de los parámetros del impulso. Los osciloscopios numéricos forman parte de la cadena de medición y su calibración dinámica es una información normalmente no suministrada por el fabricante. En este trabajo se muestra un prototipo de calibrador calculable desarrollado en el IATTE.Un calibrador calculable básicamente es un generador de impulsos de baja tensión (algunas centenas de voltios) que posee parámetros eléctricos conocidos con gran exactitud, lo que permiten determinar teóricamente los valores de los parámetros temporales, de amplitud y el rendimiento. El circuito del calibrador se construye con componentes eléctricos estables, lineales, de baja dispersión y sin parámetros eléctricos distribuidos. Se calcula la respuesta temporal del circuito a partir de los valores de los componentes medidos en laboratorio, caracterizados a frecuencias equivalentes al contenido armónico del impulso, incluyendo la impedancia de entrada del registrador. Los parámetros del impulso teórico se comparan con los medidos con el instrumento bajo calibración y se determinan las diferencias entre los valores medidos y teóricos a partir de los elementos del circuito y la tensión de carga del calibrador.El calibrador cuenta, a tal efecto, con una rutina de procesamiento de datos (CalOsc) implementada en MatLab/Octave. La misma lee los registros del osciloscopio ensayado (se admite una variedad de formatos posibles) que se procesan para determinar los valores de los parámetros característicos del impulso. Luego, en base al modelo matemático del circuito, verificado con un instrumento patrón, se generan impulsos de diferente amplitud, para cada ganancia del registrador. Los valores obtenidos se procesan estadísticamente con el mismo algoritmo para obtener los parámetros característicos, valores medios, desviaciones e incertezas correspondientes.