Instrumentos y mediciones electricos

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Instrumentos y mediciones electricos

  1. 1. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA E.A.P AGROINDUSTRIAL INSTRUMENTOS Y MEDICIONES ELECTRICOS CURSO : FÍSICA II. DOCENTE . : PEDRO PAREDES. ALUMNO : VEGA VIERA JHONAS ABNER :ORO BELTRAN JOSLING BRIAN :VILLARREAL GUZMAN PEDRO RONALD CICLO : “IV” NUEVO CHIMBOTE - PERÚ 2013
  2. 2. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL INSTRUMENTOS Y MEDICIONES ELECTRICOS I. INTRODUCCIÓN. Lee De Forest inventó el triodo en 1906. Este dispositivo es básicamente como el diodo de vacío, pero se le añadió una rejilla de control situada entre el cátodo y la placa, con el objeto de modificar la nube electrónica del cátodo, variando así la corriente de placa. Este fue un paso muy importante para la fabricación de los primeros amplificadores de sonido, receptores de radio, televisores, etc. Lee De Forest es considerado el Padre de la electrónica, ya que antes del Triodo, solo nos limitábamos a convertir la corriente alterna en corriente directa o continua, o sea, solo se construían las fuentes de Alimentación, pero con la creación del Triodo de Vacío, vino la Amplificación de todo tipo de señales, sobre todo la de Audio, la Radio, la TV y todo lo demás. Estudiar experimentalmente un circuito eléctrico o electrónico, implica utilizar instrumentos de medición para cuantificar características eléctricas de los diferentes elementos que lo constituyen. Al efectuar estas mediciones, el experimentador debe observar una serie de reglas de seguridad pues, de lo contrario, podría enfrentarse a ciertos riesgos o accidentes que, lo menos de sus efectos podrían ser la obtención de medidas con errores significativos o, más grave, el daño que podrían sufrir los instrumentos de medición o los elementos del circuito. Para el logro de los objetivos de esta práctica se recomienda estudiar los contenidos de la sección de lectura previa sobre simbología, fuentes de energía, código de colores, instrumentos de medición eléctrica y error en las medidas. Nos vamos a ocupar de las mediciones destinadas a la determinación de magnitudes eléctricas, como: intensidad de corriente, potencia, resistencia, inductancia, etc. Los instrumentos eléctricos más comunes son: amperímetros y voltímetros que permiten medir corriente eléctrica y diferencia de potencial o tensión eléctrica, respectivamente. Dentro de los instrumentos nos encontramos con los analógicos, los cuales son de medición directa, basándose la lectura en la posición de una aguja sobre una escala adecuada y los digitales, en los cuales el instrumento por “si” lee el valor de la medición y la misma aparece en un desplaye. II. OBJETIVOS. Presentar a los alumnos el Laboratorio de Física II mostrándoles fuentes de energía eléctrica, accesorios de comando y protección de circuitos eléctricos y algunos instrumentos de medición a utilizar durante la práctica. Conocer el principio de funcionamiento y características generales de los instrumentos más comunes y ejercitar el uso de voltímetros y ohmímetros.
  3. 3. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS Que el estudiante: *Conozca y aplique las normas básicas de seguridad al trabajar con circuitos eléctricos. * Mida el valor de una resistencia seleccionando la escala adecuada de la función óhmetro de un multímetro y compare este valor con el obtenido en el programa de multisim. * Comprenda y analice los valores obtenidos de cada medición. III. FUNDAMENTO TEORICO: Se denominan instrumentos de medidas de electricidad a todos los dispositivos que se utilizan para medir las magnitudes eléctricas y asegurar así el buen funcionamiento de las instalaciones y máquinas eléctricas. La mayoría son aparatos portátiles de mano y se utilizan para el montaje; hay otros instrumentos que son conversores de medida y otros métodos de ayuda a la medición, el análisis y la revisión. La obtención de datos cobra cada vez más importancia en el ámbito industrial, profesional y privado. Se demandan, sobre todo, instrumentos de medida prácticos, que operen de un modo rápido y preciso y que ofrezcan resultados durante la medición. Amperímetro (A): Un amperímetro señala el valor de la corriente que circula por su interior por lo que se debeabrir el conductor por el cual está establecida la corriente a medir e intercalar el instrumentodando con este continuidad al circuito (conexión serie). Para que un amperímetro, al incorporarlo al circuito, produzca un efecto despreciable sobre la corriente que se desea medir, su resistencia RA debe ser muy pequeña en comparación con el resto de las resistencias del circuito serie del cual pasa a formar parte. En un amperímetroideal debería cumplirse RA = 0 . Para efectuar la medida de la intensidad de la corriente circulante el amperímetro ha de colocarse en serie, para que sea atravesado por dicha corriente. Esto lleva a que el amperímetro debe poseer una resistencia interna lo más pequeña posible, a fin de que no produzca una caída de tensión apreciable. Conexión de un amperímetro en un circuito.
  4. 4. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL Voltímetro (V): Un voltímetro señala el valor de la tensión eléctrica o diferencia de potencial que hay entre dos puntos de un circuito eléctrico, por lo que debe conectarse a los puntos en los que existe la tensión a medir (conexión paralelo). Para que un voltímetro, al incorporarlo al circuito, produzca un efecto despreciable sobre la tensión que se desea medir, su resistencia RV debe ser mucho mayor que el resto de las resistencias del circuito paralelo del cual pasa a formar parte. En un voltímetro ideal debería cumplirse RV = ∞ . Los voltímetros se clasifican por su funcionamiento mecánico, siendo en todos los casos el mismo instrumento:  Voltímetros electromecánicos: en esencia, están constituidos por un galvanómetro cuya escala ha sido graduada en voltios. Existen modelos que separan las corrientes continua y alterna de la señal, pudiendo medirlas independientemente.  Voltímetros electrónicos: añaden un amplificador para proporcionar mayor impedancia de entrada y mayor sensibilidad.  Voltímetros vectoriales: se utilizan con señales de microondas. Además del módulo de la tensión dan una indicación de su fase.  Voltímetros digitales: dan una indicación numérica de la tensión, normalmente en una pantalla tipo LCD. Suelen tener prestaciones adicionales como memoria, detección de valor de pico, verdadero valor eficaz (RMS), selección automática de rango y otras funcionalidades. Instalación de un voltímetro en un circuito eléctrico
  5. 5. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL Óhmetro ( ): Un óhmetro u ohmímetro es un instrumento para medir la resistencia eléctrica. El diseño de un óhmetro se compone de una pequeña batería para aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para luego mediante un galvanómetro medir la corriente que circula a través de la resistencia. La escala del galvanómetro está calibrada directamente en ohmios, ya que en aplicación de la ley de Ohm, al ser el voltaje del batería fijo, la intensidad circulante a través del galvanómetro sólo va a depender del valor de la resistencia bajo medida, esto es, a menor resistencia mayor intensidad de corriente y viceversa. Instalación de un ohmímetro en un circuito eléctrico POTENCIOMETRO: Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. Se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie. Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reóstatos, que pueden disipar más potencia. Un potenciómetro es un dispositivo de resistencia para hacer un ajuste eléctrico manual que usa tres terminales. En muchos dispositivos eléctricos, los potenciómetros son lo que establecen los niveles de potencia de salida. Por ejemplo, en un altavoz, un potenciómetro es usado para ajustar el volumen. En una televisión se puede utilizar para ajustar el brillo de la pantalla, el contraste y otras muchas cosas.
  6. 6. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL Instalación de un potenciómetro en un circuito eléctrico Multímetro: Un multímetro, llamado también polímetro o tester, es un instrumento que ofrece la posibilidad de medir distintas magnitudes en el mismo aparato. Las más comunes son las de voltímetro, amperímetro y óhmetro. Es utilizado frecuentemente por el personal técnico en toda la gama de electrónica y electricidad. Existen distintos modelos que incorporan además de las tres funciones básicas antes citadas otras mediciones importantes, tales como medida de inductancias y capacitancias; comprobador de diodos y transistores; o escalas y zócalos para la medida de temperatura mediante termopares normalizados. IV. PROCEDIMIENTO: 4.1 EQUIPOS Y MATERIALES  Una (01) Fuente de Poder  Una (01) Multimetro digital  Un (01) Amperimetroanalógico
  7. 7. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL         Procedimiento N°01 Una (01) potenciómetro Una (01) fuente de tención continua Dos pilas (una de 1.5V y la otra de 9V). Un (01) Voltimetroanalogico Un (01) Multimetro Digital Puentes de conexión Cables rojo azul y amarillo Resistencias de carbón(47Ω, 100Ω,4.7kΩ, 10kΩ) Medir el voltaje que suministra cada uno de las pilas haciendo uso del multímetro como voltímetro. Instalar el circuito usando el voltímetro mida V1, V2, V3, V4 y V5, como también la tención proporcional por la fuente.
  8. 8. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL Interrumpa el suministro de la tención al circuito e instale al amperímetro para medir las intensidades de corriente eléctrica para las ramas ab, bc y be una por una luego enciende la fuente y hacer la medición respectiva. CUIDADO: ten en cuenta la polaridad de la fuente asi como la del amperímetro.
  9. 9. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL Interrumpa el suministro de tención al círculo y sacar cada elemento (resisores) para medir su resistencia con el ohmmetro. Instale el circuito eléctrico. Usando el voltímetro para medir la tención de salida en los puntos A y B haciendo variar el curso del potenciómetro. CUIDADO: tener en cuenta que el voltaje al medir no sea mayor que el rango elegido en el instrumento. Resistencia (R) R1 -150V voltaje corriente computadora Manual computadora 130.036mv 130.7mv 872.136μA Valor de R Manual 870 μA 9.88k 8.617v 8.74v 870.415 μA 870 μA 0.298 k 253.225mv 256mv 849.765 μA 850 μA 149.1 k R4 150.223mv 152mv 22.371 μA 20.7 μA 6.71 k R5 102.99mv 104.5mv 22.399 μA 21.1 μA 4.6k
  10. 10. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL CONCLUSIONES:  Para medir una resistencia desconocida podemos utilizar el ohmímetro.  El ohmímetro digital nos brinda una mayor precisión al momento de medir una resistencia.  Podemos hacer diagramas de circuitos en los cuales con la ayuda del programa MULTISIM podemos hallar con precisión el voltaje, la intensidad de corriente, etc. DISCUSIONES: o o o o o En la práctica realizada de “INSTRUMENTOS Y MEDICIONES ELECTRICAS”, el resultado de la investigación que debe contener nuestro informe, se caracteriza por presentar la teoría de manera resumida y dando mayor énfasis a la aplicación de la normatividad específica orientada a la formulación, ejecución y desarrollo de los tableros de medición e instrumentos de medición para medir y proteger. Por esa razón, el presente informe contribuirá a que el estudiante posea una herramienta de consulta básica que le permite introducirse al desarrollo de mediciones, lo que deberá complementarse adecuadamente con el estudio especializado de cada parte desarrollada en el presente texto. Cada práctica se deberá de prestar mucha atención, una desconcentración puede ocasionar que se crucen algunos instrumentos a usar y cada instrumento es costoso. Debemos de actuar con mayor madures al practicar con instrumentos de medición, no juguemos con la corriente eléctrica. En nuestra primera práctica se debió tener en cuenta que tan delicados son los instrumentos y ser más cuidadosos para su uso; pues si no precavemos malograremos los instrumentos. BIBLIOGRAFÍA GENERAL  ANÁLISIS DE MEDICIONES ELECTRICAS – Ernest Frank – Ed. Mc Graw-Hill  MEDICIONES ELECTRICAS (Cálculo de errores – unidades y patrones) – Juan Sabato – Alsina COMPLEMENTARIA  TÉCNICAS DE LAS MEDICIONES ELECTRICAS – M.Stockl y K. H. Winterline – Ed. Labor  MEDIDAS ELECTRICAS – Packmann – Ed. Arbo  MEDIDAS ELECTRICAS Y SUS APLICACIONES – Kinnard - Ed. Marcombo  Cooper, William D. y Helfrick, Albert D.: “Instrumentación Electrónica Moderna y Técnicas de Medición”, Prentice Hall, 1990.
  11. 11. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL  PallásAreny, Ramón, “Instrumentos Electrónicos Básicos”, AlfaomegaMarcombo, 2007.  http://www.frba.utn.edu.ar/html/Electrica/archivos/Apuntes_EyM/Capitulo_5_Medicione s_Electricas.pdf  http://www.icb.uncu.edu.ar/upload/tp-laboratorios-1-10.pdf  http://www.redicces.org.sv/jspui/bitstream/10972/943/1/Uso%20de%20instrumentos%2 0de%20medici%C3%B3n%20el%C3%A9ctrica%20parte%20I.pdf  http://www.iutlv.edu.ve/iutlv/materia/MANUAL%20TALLER%20I/UNIDAD%20IV_EQUIPOS %20DE%20MEDICION%20ELECTRICA.pdf

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