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ANÁLISIS DE UN COMPROBADOR
DE PILAS
Sistemas de Instrumentación Electrónica
Oscar Esquivel Vázquez
Mariola Padilla García
OBJETIVOS

Planteado un problema de análisis
de comprobación de una pila:
– Verificar y/o comprobar el estado de
una pila.
Realizar un diseño, análisis y
síntesis de un circuito comprobador.
 Analizar un comprobador de baterías
existente en el mercado.

Proceso de creación de soluciones.
PROBLEMA
DISEÑO A
DISEÑO B
PRODUCTO COMERCIAL
Proceso de generación de conclusiones
Diseño A
Problema
Diseño B
Análisis del circuito
Análisis del circuito
Conclusiones
Conclusiones
Producto Comercial
Análisis del circuito
Conclusiones
Problema

A la hora de abordar el problema nos
planteamos las siguientes
cuestiones:
– ¿Qué variable de la pila nos interesa
medir?¿Tensión o Corriente?
– ¿Realizamos la medida en circuito
abierto o con carga?
Posibles soluciones generadas

Diseño A
– La opción de dicho circuito es realizar una
medición de tensión en los bornes de la pila
de 1.5 V descartando así la medición en
circuito abierto

Diseño B
– La opción planteada es la medición de
corriente proporcionada por la pila para ello se
realiza un diseño de divisor de corriente.
Diseño A
Galvanómetro
20Ω
Diseño A

Rs : Resistencia colocada en serie al
galvanómetro, con un valor de 10 KΩ.
 Rg : Resistencia interna del Galvanómetro
con un valor de 20 Ω.
 Galvanómetro: capaz de permitir el paso
de una Imáx de 400 μA de fondo de escala.
 Pila de 1.5 V con su Resistencia interna Ri.
Diseño A

Conociendo que:
– Rg es de un valor muy pequeño.
– Ri aumenta a medida que la pila se va
descargando.
– Sabiendo que la pila nos puede llegar a
proporcionar una Imáx 3 A.
– Suponiendo que circule una corriente
de 0.15 mA.
Diseño A
¿Será esta mínima corriente lo
suficientemente eficaz como para excitar
el galvanómetro y poder medir así su nivel
de carga?
 Si una pila puede proporcionar hasta 3 A,
una pila descargada podría perfectamente
darnos 0.15 mA.
 ¿Nos inducirá esto erróneamente a medir
una pila descargada como si estuviese a
plena carga?

Diseño B
20Ω
R1
Diseño B





Rs : Resistencia colocada en serie al
galvanómetro, con un valor de 3.75 KΩ.
R1 : Resistencia colocada en paralelo a la
batería para limitar el paso de corriente.
Rg : Resistencia interna del Galvanómetro
con un valor de 20 Ω.
Galvanómetro: capaz de permitir el paso
de una Imáx de 500 μA de fondo de escala.
Pila de 1.5 V con su Resistencia interna Ri.
Diseño B

Conociendo que:
– Rg es de un valor muy pequeño.
– Ri aumenta a medida que la pila se va
descargando.
– Una vez colocada la resistencia de 150
Ω en paralelo a la pila que vamos a
medir el circuito se transforma en un
divisor de corriente.
Diseño B

Valores de I:
 V = 1.5 V
 V = 0.75 V
V = 0 V
Imáx = 500 μA.
Imáx = 250 μA.
Imáx = 0 A.
Diseño B

Con lo cual podemos responder a las dos
cuestiones iniciales:
 Vamos a realizar una medida de la
Corriente
 La medida se realizará con una carga
en el circuito
Comprobador de pilas comercial
Comprobador de pilas comercial
R1
R3
R2
R4
Comprobador de pilas comercial
Medidor de pilas comercial
capacitado para realizar la medida de
pilas de 1.5V y 9 V.
 Se realiza un estudio más exhaustivo
del circuito equivalente a la medición
de pilas de 1.5 V.

Comprobador de pilas comercial
Para la medida de
1,5 V el circuito
se simplificaría a:

Comprobador de pilas comercial

Buscamos la Req del circuito entre
los puntos
y
.
Comprobador de pilas comercial
Comprobador de pilas comercial

Suponiendo que la pila tenga V =1,5v
y una Zeq =100Ω
V=R*I
I = 1,5/100 = 15mA
Comprobador de pilas comercial

Realizamos una prueba para medir la
Rg del galvanómetro y podemos
asegurar que la resistencia interna
de un amperímetro es similar a la del
galvanómetro y realizamos la
siguiente medida:
R = V / I = 1,5 V / 3A = 0,5 Ω
Comprobador de pilas comercial

Sometiéndolo a la LEY DE OHM y sabiendo que una
pila de V = 1,5 V proporciona una Imáx = 3 A. El
resultado es que Rg = 0,5 . Para facilitar los
cálculos, redondeamos Rg a 1 .

Si observamos que en el diseño, la función de R1 es
la de limitar la intensidad:
V=I*R
I = 1,5 V / 1,5K = 1mA

Concluimos que la resistencia equivalente del circuito
para 1,5 V es de 93,6  y circula una corriente máxima
de 16 mA. Al galvanómetro le llega una corriente
máxima de 1 mA.
Comprobador de pilas comercial
Para la medida de
9 V el circuito
se simplificaría a:

Comprobador de pilas comercial

Para el circuito de 9V, circula una
corriente máxima de 41,8mA. Al
galvanómetro le llega una corriente
máxima de 1mA.
Conclusiones

En todos los diseños es importante reseñar la presencia de una
RESISTENCIA INTERNA en la pila puesto que es la que nos da una
visión clara de la caída de tensión al aumentar el valor de la
resistencia interna.

El diseño propuesto por los compañeros que más se acercaba a
medir los valores reales de la pila sin producir un valor erróneo en
el galvanómetro fue el DISEÑO B.

El comprobador de pilas comercial nos dio una visión real
del problema y nos ayudó a comprender que para realizar
una medición fiable habíamos de MEDIR LA CORRIENTE
que proporciona la pila con UNA CARGA.
REALIZADO POR:
MARIOLA PADILLA GARCÍA
OSCAR ESQUIVEL VÁZQUEZ
Licenciatura en Radioelectrónica Naval
Sistemas de Instrumentación Electrónica
10 de Abril del 2003