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INSTRUMENTCIÓN
ELECTRÓNICA
E
INDUSTRIAL
medir no representa en la mayoría de los casos una tarea sencilla.
Requiere definir y ejecutar correctamente tres pasos: qué es lo que
se va a medir, cómo se va a medir y con qué elementos se va a
medir.
Que: La magnitud a medir (incógnita) no siempre está bien definida,
y su caracterización plantea por lo general la mayor dificultad en la
resolución del problema.
Como: Una vez definido que es lo que se medirá, surge el problema
de la elección del método de medida mas adecuado.
Con que elementos: solucionados los dos primeros puntos es
necesario proceder a la selección de los aparatos de medición y de
los operadores.
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El concepto de Medición:
Antes de llevar a cabo las distintas descripciones de los
instrumentos de medida es necesario definir el concepto
de medición: Medir una cantidad de una magnitud es
compararla con otra de la misma magnitud que se adopta
como unidad.
Magnitud: físicamente se define como la propiedad de un
cuerpo o un evento susceptible de ser medido.
Son magnitudes, el peso, la longitud, la velocidad, la
intensidad de una corriente eléctrica, etc. Sin embargo no
todas las magnitudes mencionadas se encuentran dentro
de una misma categoría: mientras que el peso y la
velocidad son magnitudes vectoriales, la longitud es una
magnitud escalar.
Además las magnitudes eléctricas pueden admitir en
algunos casos una representación vectorial que simplifica
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el análisis de los circuitos
Cantidad: es el número, vector o matriz que permite
comparar cuantitativamente respecto de la que se tomo
como unidad de la magnitud.
Por ejemplo, si se mide una intensidad de una corriente
siendo el valor de 10 amperios, el número 10 es la
cantidad que dice que relación existe entre la cantidad
que se tomó como unidad y la medida. Este es el caso de
una magnitud escalar (DC); para una representación
vectorial .
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DEFINICIONES Y CONCEPTOS GENERALES
Instrumento Eléctrico: dispositivo que permite medir una magnitud eléctrica
Magnitud: atributo de un fenómeno, sustancia o cuerpo que puede ser
distinguido cualitativamente y determinado cuantitativamente, por ejemplo: longitud.
Magnitudes eléctricas básicas: intensidad de corriente , tensión , potencia
Etapas de la Medición:
•Selección del instrumento y del método de medición
•Lectura y/o medición
Para saber que instrumento usar se deben conocer cuales son sus características
principales: como están construidos, como funcionan, las solicitaciones máximas
que admiten, etc.
DEFINICIONES Y CONCEPTOS GENERALES
Exactitud: se refiere al grado de aproximación o conformidad con el valor real de la magnitud
medida.
Precisión: es el grado de concordancia dentro de un grupo de mediciones.
Clasificación de las Mediciones:
1) Medición de Laboratorio: el científico privilegia la exactitud pasando a segundo plano el
tiempo y el costo económico.
2) Medición Industrial: se privilegia la rapidez, ya que en función del resultado de la medición
el Ingeniero debe tomar una decisión. Para poder compatibilizar la rapidez requerida con un
grado de exactitud aceptable, se siguen procedimientos para medir, establecidos por Normas.
Iram, IEC, ISO, VDE, BS etc.
MEDICION E
INSTRUMENTOS
La medición es un acto por medio del cual se realiza una comparación
entre una variable de magnitud física con respecto a una referencia patrón,
que son del mismo tipo. Este concepto se puede gráficar de la siguiente
manera:
MEDICION E INSTRUMENTOS
El proceso de medición consta de cuatro etapas principales:
• Etapa de adquisición de datos obtenida en la variable (puntos de prueba).
• Etapa en que la señal se transforma a la que se desea obtener.
• Etapa de procesamiento de la información.
• Etapa de visualización numérica de la variable medida.
Al final del proceso se pueden obtener variables de tipo cuantitativo o
discreto, que se utilizarán según el experimento que se realice. Estas variables
medidas son de vital importancia para cuantificar un fenómeno físico.
El aparato que realiza este proceso de medición se llama instrumento. Este tiene las
siguientes características:
• Principio de funcionamiento: Esto pueden ser análogo/digital, mecánicos,
neumáticos u otro medio.
• Rango y Span: El rango es la región entre el limite superior y inferior de la medida
que acepta el instrumento y el span es la diferencia en el valor máximo y mínimo del
rango.
• Respuesta dinámica: Es la que responde respecto a una cierta excitación en la
entrada. Estas pueden ser respuestas tipo escalón, respuestas tipo pulso, constantes de
tiempo, tiempo de establecimiento, ruido y coeficiente de amortiguamiento.
MEDICION E INSTRUMENTOS
• Respuestas estáticas: Esta trata de identificar el elemento o instrumento
en estado estacionario. Tienen las siguientes características:
1.Exactitud, es la capacidad del instrumento para medir el valor mas
cercano al valor verdadero de la variable.
2.Error, es la diferencia entre el valor medido y el patrón.
3.Estabilidad, cuando es capaz de mantener el mismo valor en un
tiempo continuo.
4.Repetible, es la capacidad del instrumento de repetir la misma
medida en diferentes tiempos.
DEFINICIONES
El trabajo de medición emplea una serie de términos, los cuales se definen
aquí.
Instrumento: dispositivo para determinar el valor o la magnitud de una
cantidad o variable.
Exactitud: aproximación con la cual la lectura de un instrumento se acerca al
valor real de la variable medida.
Precisión: medida de la reproducibilidad de las mediciones; esto es, dado el
valor fijo de una variable, la precisión es una medida del grado con el cual las
mediciones sucesivas difieren de otra.
Sensibilidad: relación de la señal de salida o respuesta del instrumento
respecto al cambio de la entrada o variable medida.
Resolución: cambio más pequeño en el valor medido al cual responde el
instrumento.
Error: desviación a partir del valor real de la variable medida.
EXACTITUD Y PRECISION
Exactitud se refiere al grado de aproximación o conformidad al valor real
de la cantidad medida. Precisión es el grado de concordancia dentro de un
grupo de mediciones o instrumentos.
La precisión se compone de dos características: conformidad y el número
de cifras significativas con las cuales se puede realizar la medición.
La conformidad es necesaria pero no es suficiente en cuanto a precisión
por falta de cifras significativas. De modo semejante, la precisión es una
condición necesaria pero no suficiente para la exactitud.
Con frecuencia el participante se inclina por aceptar el valor de las
lecturas en la carátula del instrumento, y desconoce que la exactitud de las
mismas no necesariamente están garantizados por la precisión.
En trabajos críticos, una buena práctica dicta que el observador realice un
conjunto independiente de mediciones con diferentes instrumentos o técnicas
de medición, no sujetos a los mismos errores sistemáticos. También debe
asegurarse de que los instrumentos funcionen apropiadamente, que estén
calibrados conforme a un patrón conocido y que las influencias externas no
afecten la exactitud de las mediciones.
MEDICION E INSTRUMENTOS
Los instrumentos, en general, tienen 2 tipos de estructuras. Estas son:
Análogo:
Esta estructura se caracteriza por no poseer elementos digitales dentro de
ella. El modo de visualización de la medida es a través de una aguja móvil. Un
esquema ejemplificador se nuestra en el siguiente diagrama de bloque:
• Sensor transductor: Captura la variable física y la transforma a señal eléctrica.
• Amplificador: Aumenta la señal para tener una mejor medición sobre ella.
• Acondicionamiento: Es la fase de depuración de la señal, elimina ruidos, filtra
frecuencias no deseadas, etc.
• Potencia: Prepara la señal para su visión optima.
• Visor: Es el medio por el cual se observa la señal sobre una escala determinada.
Los fenómenos eléctricos son invisibles al ojo humano. Sin embargo,
podemos apreciar sus efectos a través de una bombilla encendida, un
motor que gira, un radio que funciona, etc.
Para que sean comprensibles estos fenómenos, utilizamos aparatos de
medida, desde los más sencillos hasta los más complejos, con el fin de
determinar su comportamiento, sus características, conocer las fallas
de un circuito en un momento dado, y así poder planear las soluciones
más eficientes.
1. APARATOS DE MEDIDA: Son aparatos o instrumentos de medición, que se
conectan o se aplican a los circuitos eléctricos para conocer sus valores, los
cuales podrán ser de tensión, de corriente, de potencia, de resistencia, etc.
Los aparatos para medición eléctrica se pueden clasificar de diferentes formas.
A. SEGÚN SU FUNCIONAMIENTO
· Magnéticos
· Electromagnéticos
· Térmicos
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Dispositivo Básico de Medición
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Mecanismo d,arsonval.
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18
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ESCALAS.
Los aparatos utilizados para medición eléctrica poseen un
tablero en su parte frontal: sobre este tablero aparece una
serie de rayitas (divisiones) acompañadas normalmente de
números. A esta serie de divisiones y números se les llama
ESCALA.
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FORMA CORRECTA DE EFECTUAR LA LECTURA
La lectura se obtiene situándose al frente del aparato en una
posición tal que la imagen de la aguja en el espejo (si lo tiene) y
el cuerpo real de la aguja queden en una misma dirección. Esta
es la forma de evitar un error de lectura, o error de paralaje.
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La aguja se ha colocado entre los números 10 y 20, o sea que la lectura debe
dar un valor superior a 10, pero inferior a 20. También debe tener en cuenta
la cantidad de espacios o subdivisiones entre los dos números. Cuente la
cantidad de espacios pequeños entre los dos números; observe la figura
anterior. Encontró 10 espacios, ¿verdad? Cuánto valdrá cada espacio? Reste al
número mayor, el número menor. 20 - 10 = 10 Ahora, divida este resultado por
la cantidad de pequeños espacios. 10 ¸ 10 = 1 Este 1 será el valor de cada
espacio recorrido por la aguja
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La aguja ha recorrido seis espacios y como cada espacio
vale 1, entonces los seis espacios valen: 1 x 6 = 6 Sume al
número 10 de la escala el valor de los espacios
recorridos. 10 + 6 = 16 Por lo tanto, la lectura será de
16, que puede ser amperios, voltios, ohmios, vatios,
según el aparato con que se mida
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ERRORES DE MEDICIÓN
•
Errores Sistemáticos:
–
–
–
–
•
Errores Aleatorios:
–
–
•
Por Ajuste o Calibración
Por Percepción del Observador
Por Método de Medición
Por Influencias Externas
Por Influencias Externas Desconocidas
Falta de Exactitud del Instrumento
Errores Groseros:
–
–
Errores de Lectura
Errores de Toma de Datos
Constante de Lectura Instrumento (K):
Se define la constante de lectura (K) del instrumento a:
K = Alcance / N° de Divisiones
Para el caso de Amperímetros y Voltímetros, los alcances son los respectivos alcances de I y U.
Para el caso de un wattímetro, el alcande resulta: Alcance W = Alcance I * Alcance U / Cosfdiseño
Índice de Clase (C):
Indica el error porcentual máximo en la indicación (engloba los errores aleatorios y sistemáticos)
referido al alcance.
Índices de Clase: 0.05; 0.1; 0.2; 0.5; 1; 2; 5
C < 0.2 : Instrumentos patrones
0.2 > C < 1 : Instrumentos de Laboratorio
C > 1 : Instrumentos Indicadores (de tablero)
Acotación del Error de Medición:
Error (E) = Error de Clase + Error de Apreciación
Error de Apreciación: Valor correspondiente a la fracción mínima que puede distinguirse en el
rango de medición del instrumento. Es un error de cuantificación subjetiva.
PROTOCOLO DE MEDICIÓN:
Debe asentar:
•Del Instrumento: Descripción (tipo, principio de funcionamiento, etc.) , Marca, Modelo, N° de Serie
•De la Medición: Método (Norma aplicable), Forma de Conexión
•Del Operador: Nombre, Firma, Matrícula, Empresa
•De las Condiciones de la Medición: Condiciones (hora, temperatura, etc.)
•De las Condiciones de Instrumento: Fecha de Última Calibración, Acotación del Error
.
SEGÚN LA FORMA DE LECTURA
Contadores: Registran, mediante el uso de
números, el valor de la medición. Un ejemplo claro
de este caso es el medidor de energía de su casa.
Indicadores: Señalan un valor directamente sobre
una escala o una pantalla, en el instante de la
medición.
ANALÓGICOS cuando una aguja se desplaza sobre
la escala.
DIGITALES cuando el valor se señala mediante un
digito o número en la escala.
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Clasificación de instrumentos de mediciones eléctricas
según principio de funcionamiento:
•Analógicos
•Digitales
Bobina móvil
Hierro móvil
Electrodinámico
Inducción
INSTRUMENTOS ANALÓGICOS
Los instrumentos analógicos están formados por dos sistemas:
•Un Sistema Fijo integrado por un elemento que produzca un campo magnético (imán
permanente, o bobina dependerá del tipo de instrumento) cuya función es la degenerar un
campo magnético.
•Un Sistema Móvil que a consecuencia del campo magnético generado por el sistema fijo, se
desplaza un ángulo proporcional al módulo de la magnitud a medir.
Sistema
Fijo
Sistema
Móvil
MAGNITUD A MEDIR
INSTRUMENTO DE BOBIN MÓVIL
•Símbolo representativo:

•Expresión de la respuesta del instrumento: 0 = K . i
(La deflexión angular 0 es directamente proporcional
a la magnitud a medir)
• Tipo de escala: lineal
• Apto para tensiones o corrientes contínuas, mide valores medios.
• Inconveniente: tiene polaridad
La fuerza actuante en cada uno de los lados de
la bobina es : F= N B.l i
Ia~ mA (10-3 A)
mA
+
A
La cupla motora es :
Cm  F. D  N B l i D  NBlD i  K i
Ra~ 10 
-
UAB~ mV
Circuito equivalente
del instrumento de bobina móvil
B
INSTRUMENTO DE HIERO MÓVIL
•Símbolo representativo:
•Expresión de la respuesta:
 = k. I2
• Mide valores eficaces
•Apto para tensiones, corrientes y potencias alternas
y contínuas
•Muy robusto y económico
Imáx  100 A
Umáx  750 V
La cupla motora se genera al alimentarse la bobina fija, esta se
magnetiza y atrae al hierro móvil el cual al desplazarse mueve la
aguja que está unida a él.
El sistema evoluciona de manera de aumentar su energía
magnética:
I
bobina
fija
Circuito Eléctrico Equivalente
del Instrumento de Hierro Móvil
INSRUMENTO ELECTRODINÁMICO
•Símbolo representativo:
•Expresión de la respuesta:  = k. I2
• Mide valores eficaces
•Apto para tensiones corrientes y potencias,
alternas y contínuas
If
bobina fija
Im
bobina
móvil
Imáx  20 A
Umáx  750 V
Circuito Eléctrico Equivalente
del Instrumento Electrodinámico
INSTRUMENTOS PARA CORRIENTE CONTINUA (C.C. o D.C.)
Estos instrumentos se utilizan única y exclusivamente para
la corriente continua. Uno de los bornes tiene una marca +
que indica que debe conectarse al polo positivo del
circuito; el otro lleva la marca - que debe conectarse al polo
negativo del circuito.
Observación:
Al instalar un instrumento
para corriente continua (CC),
haga una conexión
momentánea observando el
desplazamiento de la aguja: Si
se desplaza en sentido
contrario al de la escala, debe
invertir las conexiones del
instrumento.
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INSTRUMENTOS PARA CORRIENTE ALTERNA
Estos instrumentos se utilizan única y
exclusivamente para corriente alterna. Sus
bornes no necesitan ninguna indicación de
polaridad, puesto que no presenta ningún
problema colocarlo en un lado o en el otro.
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Conexión de Instrumentos
VALOR NOMINAL
El valor nominal es el valor que supuestamente tiene una variable cuando se la
obtiene de un instrumento como una fuente de voltaje o corriente o un resistor.
En condiciones óptimas, el valor medido debería corresponder a este valor, pues
se entiende al valor nominal como una suerte de valor “verdadero y exacto” de la
variable. Sin embargo, muchas veces la cantidad medida, aunque se aproxima
bastante, no es exactamente igual al valor nominal debido a factores como el
estado del instrumento u otros, aunque la diferencia suele ser lo bastante pequeña
como para no influir decisivamente en la labor del experimentador. En vista de
esto, el valor nominal debe entenderse como un valor estimado de la variable
suministrada hacia el cual tenderán las mediciones que de ella se hagan.
APARATOS DE MEDIDA DE LAS
MAGNITUDES
FUNTAMENTALES
• RESISTENCIA.
OHMETRO
• INTENSIDAD.
AMPERIMETRO
• TENSIÓN.
VOLTIMETRO
RESISTENCIA
• OHMETRO
CONCEPTOS DE LA EXPERIENCIA
El trabajo de medición emplea una serie de términos, los cuales se definen
aquí. Código de colores
Del gráfico anterior se puede obtener el valor Ohmico del Resistor el cual sería:

Por código de color: Café – Negro –Rojo- Dorado

Numéricamente sería: 1000 (W) -+5%
MEDICIONES DE RESISTENCIA ELÉCTRICA.Para efectuar las mediciones de resistencia de un circuito eléctrico o de un
artefacto en particular, se debe realizar con un Ohmmetro, el cual se conecta
en paralelo al circuito o con el artefacto NO ENERGIZADO.
MULTITESTER = VOLTIMETRO + AMPERIMETRO + OHMMETRO + ...
ÓHMETRO (OHMÍMETRO)
El óhmetro es un instrumento que permite realizar la medida
de la resistencia eléctrica de un elemento.
La medida se realiza con el elemento separado del circuito
eléctrico. No necesita fuente externa de energía, dado que la
medición la realiza inyectando una corriente sobre el
elemento, midiendo tanto tensión como corriente y
realizando internamente el cociente de ambas
Es un instrumento que permite medir la resistencia eléctrica
de un elemento, por lo tanto, viene graduado en ohmios. ·
Constitución: Los Ohmímetros constan de:
· Una caja que contiene todos los componentes.
· Un instrumento con escala calibrada en Ohmios. (Ω)
· Un conmutador selector de rangos de escala.
. Una perilla reguladora de ajuste de la aguja a cero.
· Dos bornes de conexión con puntas de prueba.
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CONCEPTOS DE LA EXPERIENCIA
Procedimiento para medir la corriente usando el multitester análogo y digital.
Armar el circuito y conectarlo a la fuente de tensión.
 Enchufar la fuente.
 Ajustar la fuente en el valor de voltaje deseado.
 Prender la fuente para que el circuito adquiera la tensión deseada.
 Si se quiere medir corrientes del orden de los miliamperes, la punta de
prueba roja tiene que ir en el terminal que indique mA- del multitester y si se
mide corrientes del orden de los amperes, la punta roja tiene que colocarse en
el terminal que indique 12A.
 Encender el Multímetro y colocarlo en posición para medir resistencia;
juntar las puntas de prueba para saber si el instrumento esta calibrado (en tal
caso medirá 0 Ohm).
 Ajustar el téster en modo de medición de corriente.
 Usando las puntas de prueba, conectar el téster en serie con la rama del
circuito cuya corriente se desea conocer (inicialmente ajustar el téster en su
máxima escala de corriente, para evitar quemarlo, y luego ubicar la escala que
entregue un valor más exacto).
 Leer la medida.
INTENSIDAD
• AMPERIMETRO
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MEDICIONES DE CORRIENTE ELÉCTRICA.Para efectuar las mediciones de corriente eléctrica de un circuito de corriente
alterna, o de un artefacto en particular, se debe realizar con un Amperímetro
de tenaza. Con la tenaza del Amperimetro se rodea uno de los cables del
circuito.
AMPERÍMETRO.
El amperímetro es un instrumento que permite realizar la medida
de la corriente eléctrica. Se instala siempre en serie con el
elemento cuya intensidad se desea conocer.
Al estar en serie con el circuito eléctrico es necesario, para que su
influencia sea mínima, que su caída de tensión interna sea muy
pequeña, por lo que su resistencia será también muy pequeña (del
orden de décimas de ohmio para corrientes de algunos amperios).
En medidas de c.c. (unidireccionales), los amperímetros indican un
signo que informa del sentido de la corriente respecto al que el
propio aparato tiene definido como positivo. El sentido positivo del
aparato es aquel en que la corriente circula desde el borne
marcado como (A ó +) hacía el borne marcado como (COM ó -)
En circuitos de c.c. el amperímetro registra el valor constante de la
corriente. En circuitos de c.a. el amperímetro registra el valor eficaz
de la corriente
TENSIÓN
• VOLTIMETRO
MEDICIONES DE VOLTAJE.Para efectuar las mediciones de voltaje de un circuito eléctrico o de un
artefacto en particular, se debe realizar con un Voltímetro, el cual se conecta en
paralelo al circuito o con el artefacto. El dial del Voltimertro debe estar en una
posición mayor que el voltaje que se espera medir (usualmente la escala
superior a 220 voltios)
Voltímetro.
El voltímetro es un instrumento que permite realizar la medida de la tensión
eléctrica (diferencia de potencial o caída de tensión) entre dos puntos. Se
instala en paralelo con el elemento cuya tensión se desea conocer.
Al estar en paralelo al circuito eléctrico, es necesario, para que su influencia
sea mínima, que la corriente que lo atraviese sea muy pequeña, por lo que su
resistencia será muy grande (del orden de decenas de mega ohmios). En
medidas de c.c. (unidireccionales), los voltímetros indican un signo que
informa del sentido de la tensión respecto al que el propio aparato tiene
definido como positivo. El sentido positivo del aparato es aquel en que la
tensión es positiva desde el borne marcado como (V ó +) hacía el borne
marcado como (COM ó -
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CONCEPTOS DE LA EXPERIENCIA
Procedimiento para medir Voltaje en un circuito eléctrico usando Multímetros de
laboratorio.
Armar el circuito y conectarlo a la fuente de tensión.
Enchufar la fuente.
Ajustar la fuente en el valor de voltaje deseado.
Prender la fuente para que el circuito adquiera la tensión deseada.
La punta de prueba roja tiene que ir en el terminal que indique mA- del
multitester y la punta de prueba negra tiene que ir en el terminal COM.
Encender el Multímetro y colocarlo en posición para medir resistencia; juntar las
puntas de prueba para saber si el instrumento esta calibrado (en tal caso medirá 0
ohm).
Ajustar el téster en modo de medición de voltaje.
Usando las puntas de prueba, conectar el téster en paralelo con el circuito en los
puntos entre los cuales se desea conocer el voltaje (inicialmente ajustar el téster en
su máxima escala de voltaje, para evitar quemarlo, y luego ubicar la escala que
entregue un valor más exacto).
Leer la medida.
POLIMETRO
• Con el polímetro o múltimetro, puedo realizar todas
las medidas eléctricas con un mismo aparato.
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PINZA VOLTIAMPERIMETRICA.
Esta pinza permite medir la tensión y la
intensidad de un circuito. Algunas como la
que se muestra en la ilustración, miden
también la resistencia.
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La lectura se hace como en cualquier instrumento
indicador de aguja: Cuando no se conoce la magnitud de
la medida, se coloca el selector en la escala más alta y
luego se elige con el selector la que permita obtener una
lectura precisa, o sea, cuando la aguja tenga un
recorrido de ¾ partes de la escala.
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. MULTÍMETRO
Es un aparato de medida en el que se hallan combinados tres
elementos: el voltímetro, el amperímetro y el ohmímetro. También es
conocido como Multiplicador. Posee dos bornes que se conectan en
PARALELO cuando se va a medir la tensión o voltaje, y en SERIE cuando
se desee medir la intensidad. Una palanca permite seleccionar el tipo de
corriente y la unidad de medida. Además, el multímetro dispone de un
botón para el ajuste a cero, varias escalas para las diferentes
mediciones y una aguja indicadora.
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1. Display.
2. Conmutador alterna-continua
(AC/DC): se seleccionará una u
otra opción dependiendo de la
tensión (continua o alterna).
3. Interruptor rotativo. Selección de
funciones y escalas: rotando el
cursor conseguimos seleccionar la
magnitud (tensión, intensidad, etc.)
y el valor de escala (siempre mayor
a la medida en cuestión).
4. Ranuras de inserción de
condensadores: aquí insertamos el
condensador cuya capacidad
vamos a medir.
5. Orificio para la Hfe de los
transistores: aquí insertamos el
transistor cuya ganancia vamos a
medir.
6. Entradas: en ellas se conectan
las puntas de medida
7. Interruptor.
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El vatímetro o wattmetro.
Es un instrumento electrodinámico para medir la potencia eléctrica o
la tasa de suministro de energía eléctrica de un circuito eléctrico
dado. El dispositivo consiste en un par de bobinas fijas, llamadas
«bobinas de corriente», y una bobina móvil llamada «bobina de
potencial».
Las bobinas fijas se conectan en serie con el circuito, mientras la
móvil se conecta en paralelo. Además, en los vatímetros analógicos la
bobina móvil tiene una aguja que se mueve sobre una escala para
indicar la potencia medida. Una corriente que circule por las bobinas
fijas genera un campo electromagnético cuya potencia es
proporcional a la corriente y está en fase con ella. La bobina móvil
tiene, por regla general, una resistencia grande conectada en serie
para reducir la corriente que circula por ella.
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Frecuencímetro
Contador de frecuencia o frecuencímetro
Un frecuencímetro es un instrumento que sirve para
medir la frecuencia, contando el número de
repeticiones de una onda en un intervalo de tiempo,
mediante el uso de un contador que acumula el
número de periodos. Dado que la frecuencia se
define como el número de eventos de una clase
particular ocurridos en un período, es generalmente
sencilla su medida.
Según el sistema internacional el resultado se mide
en Hz. El valor contado se indica en un display y el
contador se pone a cero, para comenzar a acumular
el siguiente periodo de muestra
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Utilización
Para efectuar la medida de la frecuencia existente en un
circuito, el frecuencímetro ha de colocarse en paralelo, en
derivación sobre los puntos entre los que tratamos de efectuar
la medida. Esto nos lleva a que el frecuencímetro debe poseer
una resistencia interna alta, para que no produzca un consumo
apreciable
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Frecuencímetro de lengüeta.
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Fuente de alimentación.Es la encargada de aportar al circuito la fuerza o presión eléctrica necesaria,
para lograr el desplazamiento de los electrones.
Interruptor.Es el dispositivo de control, permite determinar en que momento y hasta
cuando el circuito debe entrar en funcionamiento.
Fusible.Todo circuito debe disponer de un elemento de protección, este debe
interrumpir el funcionamiento, cuando las condiciones de operación de él, sean
peligrosas para los elementos que forman el circuito y/o para el usuario.
Impedancia.Es la encargada de transformar la energía eléctrica en otro tipo de energía, que
sea útil para el usuario, tal como energía: mecánica, luminosa, térmica, o de
hacer funcionar un computador.
Conductores.Corresponde al medio de transporte de los electrones además permite la
interconexión de todos los elementos que forman parte de este circuito.
MEDICIONES DE FASE Y
RESPUESTA DE
FRECUENCIA HACIENDO
USO DE OSCILOSCOPIO Y
MULTÍMETRO ANÁLOGO Y
DIGITAL
INTRODUCCION
La instrumentación, especia1mente la electrónica, está desempeñando un rol
cada vez mayor en amplias áreas del campo científico e industrial, y ha
experimentado un vigoroso y saludable crecimiento en pro de la constante
búsqueda de mejorar la comprensión del mundo que nos rodea.
Es así como, la utilización de multimetros no es suficiente para medir y
conocer valores de variables eléctricas, especialmente cuando nos
encontramos ante señales periódicas que cambian su valor continua pero
cíclicamente.
Dentro de este contexto, el osciloscopio da un paso adelante en la medición
de variables, al permitir visualizar las señales eléctricas y estudiar las formas
de onda. El osciloscopio basa su funcionamiento en un tubo de rayos
catódicos, que permite percibir la señal en una pantalla por la acción de un
haz de electrones.
Se conocerá a lo largo de esta experiencia, el funcionamiento y calibración de
osciloscopio y multímetro digital y se utilizará para medir variables.
CONCEPTOS DE LA EXPERIENCIA
Procedimiento para realizar las mediciones de voltaje y frecuencia
usando un osciloscopio: El primer paso es conectar y prender el
osciloscopio. Una vez que se haya hecho ésto, debe procederse a calibrarlo.
Calibración del osciloscopio:
 Conectar la señal de calibración del osciloscopio en la entrada BNC del
canal que se desee calibrar.
 Ajustar el control de amplitud de voltaje del canal escogido en 0,5 Volts
por cuadro, sin presionar el botón de ajuste de sensibilidad fina.
 Colocar el control AC/GND/DC en la posición GND y, usando el ajuste
de posición vertical del canal usado, hacer coincidir el eje X con la señal en
Tierra.
 Colocar el control AC/GND/DC en la posición DC y, usando el ajuste
de posición horizontal del mismo canal, hacer coincidir el comienzo de un
ciclo sinusoidal con el punto donde X = 0. Para verificar, al colocar el
control AC/GND/DC en la posición AC. La señal mostrada en el display
deberá tener igual amplitud que en la posición DC, pero ser simétrica
respecto al eje X.
Luego de los pasos anteriores, el osciloscopio está listo para medir una señal de
voltaje suministrada por la entrada del canal calibrado. Se desconecta la señal de
calibración de la entrada BNC del canal calibrado y en su lugar se conecta la señal
externa que se desea medir. El voltaje se visualiza en el eje vertical. Para obtener
el valor del voltaje en un instante determinado se debe observar cuántos cuadros
marca la señal en el eje Y en dicho instante, y multiplicar dicho valor por la
cantidad de Volts por cuadro que se estableció en el control de amplitud de voltaje
del canal.
Para medir frecuencia, debe observarse en el eje X cada cuántos cuadros se da un
ciclo completo, y multiplicar ese valor por cantidad de segundos por cuadro que se
estableció en el control de ajuste de tiempo por cuadro. El resultado será igual al
tiempo que demora la señal en cumplir un ciclo, es decir, será el período de la
señal. El inverso multiplicativo de este número será la frecuencia de la señal.