CRISTIAN QUISPE VENTURACDIGO 12190027CURSO: LABORATORIO DE MEDICIONES ELECTRNICASTEMA: INFORME PREVIO DE INSTRUMENTOS DE CORRIENTE ALTERNAPROFESOR: LITA

1. INTRODUCCIN

La importancia de los instrumentos elctricos de medicin es incalculable, ya que mediante el uso de ellos se miden e indican magnitudes elctricas, como corriente, carga, potencial y energa, o las caractersticas elctricas de los circuitos, como la resistencia, la capacidad, la capacitancia y la inductancia. Adems que permiten localizar las causas de una operacin defectuosa en aparatos elctricos en los cuales, como es bien sabidos, no es posible apreciar su funcionamiento en una forma visual, como en el caso de un aparato mecnico.Sin embargo, una variante del galvanmetro, llamado electrodinammetro, puede utilizarse para medir corrientes alternas mediante una inclinacin electromagntica. Este medidor contiene una bobina fija situada en serie con una bobina mvil, que se utiliza en lugar del imn permanente del galvanmetro. Dado que la corriente de la bobina fija y la mvil se invierten en el mismo momento, la inclinacin de la bobina mvil tiene lugar siempre en el mismo sentido, producindose una medicin constante de la corriente. Los medidores de este tipo sirven tambin para medir corrientes continuas.

2. MARCO TERICOLa parte principal o corazn de un multmetro analgico es el galvanmetro.El galvanmetro convierte una seal de corriente elctrica en un desplazamiento de una aguja indicadora sobre una escala. Es un dispositivo que opera con corriente de CD (corriente directa) o CC (corriente continua). Por lo tanto, si se necesita conocer el valor de una resistencia, una corriente de CA (corriente alterna) o de CD, o un voltaje de CA o de CD, el valor de la variable a medir se debe convertir a un valor equivalente de corriente de CD. Debido a esto, el multmetro requiere de distintos circuitos para convertir el voltaje, la corriente y la resistencia a una corriente de CD en el rango definido para el galvanmetro.El multmetro analgico cuenta con un selector de funcin (switch rotatorio) que permite definir: Tipo de variable que se desea medir: voltaje, corriente o resistencia. Rango en el que se desea medir.Independientemente del tipo de variable elctrica a medir y de su rango, el selector de funcin y el circuito de conversin realizan el escalamiento y la conversin de la variable a medir a una seal equivalente de corriente directa, la cual produce un movimiento en la aguja del galvanmetro. Para cada caso se leer la medicin en una escala diferente.

Circuito de Rectificacin.Dado que el galvanmetro es un dispositivo que opera con corriente directa, el circuito rectificador es el encargado de convertir las seales a medir de corriente y voltaje de CA a un valor equivalente de CD.El circuito rectificador est formado por diodos. Los diodos son dispositivos semiconductores que permiten el flujo de corriente elctrica en un solo sentido.El circuito rectificador, en conjunto con el circuito de escalamiento y el galvanmetro, permitirn leer la magnitud de la seal mediante la posicin de una aguja sobre una escala graduada.3. DESARROLLO DEL CUESTIONARIO1. Qu es un instrumento AC. Explique sus caractersticas y sus diferencias con respecto al DC?La necesidad de medir una seal de tensin en corriente alterna (c.a.), tiene por objeto caracterizar de la manera ms sencilla su desarrollo en el tiempo, es decir la forma de las funciones del tiempo que representan su amplitud.A diferencia de lo que sucede en corriente continua (c.c.), las tensiones y corrientes alternas invierten peridicamente su polaridad y su amplitud instantnea no es constante entre estas inversiones de polaridad. Por consiguiente cuando las formas de onda varan en el tiempo ya no es suficiente medir el valor de la magnitud solamente en un instante en el tiempo.2. Explique cmo es la respuesta de un galvanmetro ante una seal: senoidal y cuadradaEl galvanmetro es el ms usado, y de hecho es el mismo, usado para medir en corriente continua, pero usa puente rectificador.En general los instrumentos que usan galvanmetro se emplean con mayor frecuencia.Las seales a la salida de los rectificadores tienen un valor medio distinto de cero, y por lo tanto, el galvanmetro ser capaz de medir (se produce desviacin de la aguja).Vamos a ver el caso particular de la seal sinusoidal. El valor eficaz de una seal sinusoidal vale Vef = Vp /, y el valor medio de la seal rectificada por el circuito rectificador de media onda vale Vm = Vp/ y en el caso del circuito rectificador de onda completa vale Vm = 2Vp/.3. Explique el principio y funcionamiento y aplicacin de los instrumentos de: termopar, voltmetro de diodo, selectivo y un medidor watt/hora. Un termopar consiste bsicamente de dos metales distintos unidos que desarrollan en presencia de temperatura una diferencia de potencial muy pequea (0 -10mV) en la unin de los dos metales. Esta diferencia de potencial que es funcin de la temperatura de unin, produce un flujo de corriente a travs del instrumento D Arsonval.El termopar detecta la temperatura del alambre caliente el cual es una funcin de la corriente o del voltaje por medir, es decir el termopar y el calentador deben estar trmicamente acoplados pero elctricamente aislados. Estos instrumentos se disean para medir en un amplio rango (1mA 50A).Para medicion de seales de radio frecuencia en CA.

4. Explique cmo afecta la frecuencia en la respuesta de un voltmetro ACUn voltmetro AC tiene una banda de frecuencias en la que la medida es insensible a la variacin de la misma. La medida se vuelve imprecisa cuando la frecuencia se aleja de esa banda. Estas desviaciones se deben, esencialmente, a las caractersticas dinmicas de cada uno de los elementos que componen el medidor. Cuando se trata de frecuencias altas la desviacin es atribuida, en medidores analgicos, a la capacidad de la unin de los diodos y al propio galvanmetro. En medidores digitales, a la frecuencia de muestreo del convertidor o al circuito de muestreo de la seal de entrada. Cuando se trabaja a frecuencias muy bajas, del orden de 10Hz, el sistema de promediado es ineficiente, de ah que se trate de una banda. 5. Describa el procedimiento para medir decibelios con el voltmetro ACLa Fig. 1 es un diagrama conceptual de cmo conectaremos nuestro equipo. Observe que ambos, el osciloscopio y el voltmetro miden el voltaje a travs de la carga de 50.Ajuste la salida del generador de funciones para producir una onda senoidal de 2.24V rms a 1kHz. Haga uso del voltmetro para establecerlo.Si lee usted en el voltmetro 2.24V rms a travs de la carga de 50, la potencia disipada en la carga de 50 deber ser de +20 dBEl generador de funcin est, con esto pues, ajustado para entregar +20 dB1. Demuestre con clculos que los 2.24V rms en la resistencia de carga de 50 disipa +20 dB Si el voltmetro que emplea tiene una escala en decibeles, haga una marca de la lectura en la escala en dB. A menos que el voltmetro est especficamente calibrado para medir a travs de una carga de 50 ohm, la lectura que usted ver no ser +20.

2. Si el voltmetro tiene una escala en dB. Qu indica la lectura en dB?Monitoree la onda senoidal de 1kHz con el osciloscopio y mida el voltaje pico a pico de la onda senoidal a travs de la carga de 50 ohm.3. Cul sera tericamente el voltaje pico a pico, en volts medido en el osciloscopio?Muestre los clculos detalladamente.4. Cul es el Vp p medido? Remueva la terminal de 50 y note que ambas lecturas, la del osciloscopio y la del voltmetro, han cambiado.5. Cul es la nueva lectura de Vp p en el osciloscopio? 6. Cul es ahora la lectura en el voltmetro, en volts?7. Si el voltmetro tiene una escala en dB. Cul es la nueva lectura en dB?, Cunto fue el cambio en dB con respecto al resultado de la pregunta 2?8. Explique la causa del cambio en las lecturas. (Pista: Utilice la regla divisora de voltaje y recuerde que tanto el osciloscopio como el voltmetro tienen muy altas impedancias de entrada.)9. De los resultados obtenidos arriba, calcule el valor de la impedancia de salida del generador de funciones.Si la impedancia de salida del generador es de 50, las lecturas de voltaje debern haberse duplicado cuando la terminal de 50 fue removida del circuito. Si el voltaje se increment al doble, la lectura en dB se deber haber incrementado en 6dB ya que la escala del voltmetro en dB est calibrada a 20log (voltaje).Dejando el generador de funcin intacto, construya el arreglo resistivo mostrado en la Fig.

10.- Cul es el voltaje rms a la salida del generador?, Cul es la potencia de salida en dB del generador?La salida del generador de funcin fue previamente ajustada para una salida de +20 o a un voltaje rms de 2.24V a travs de una terminal de 50 ohm. Dado a que la resistencia de entrada del arreglo resistivo est diseada para ser de 50 ohm cuando lo combinamos con un resistor de 600, debera existir un pequeo cambio en la lectura de voltaje, o en la lectura de escala en dB, en el voltmetro. Cualquier variacin ser debida a las tolerancias de los resistores empleados para construir el arreglo resistivo. Usando el voltmetro, mida el voltaje a travs del resistor de 600, a la salida del arreglo resistivo de 20 dB.11. Cul es el voltaje rms a travs del resistor de 600?Usando la lectura de voltaje rms medido en el resistor de 600, usted debera ser capaz de calcular el nivel de potencia dB en el circuito en este punto. 12. Calcule el nivel de potencia en dB en el arreglo a la salida.Ya que el arreglo resistivo tiene cerca de 20dB de atenuacin y la potencia de entrada en el arreglo es de cerca de 20, la potencia a la salida del arreglo debe ser cercana a los 0dB. Esto se debe a la siguiente relacin:

13. Utilice esta ecuacin y los valores de voltaje medidos a la entrada y a la salida del arreglo resistivo para calcular la prdida de potencia en dB en el arreglo.Respuesta: Usted ha de calcular una prdida de 20dB.6. Por qu la sensibilidad de un instrumento AC es menor que la de un DCLa sensibilidad de un voltmetro analgico en modo AC es menor que la sensibilidad en modo DC, tanto como el factor de forma, es decir, depende del tipo de rectificacin que se emplee.

7. Explique lo que sucede en un instrumento anlogo AC al medir una seal a una frecuencia: Muy alta Apropiada Baja

8. Qu es el factor de forma y cules son sus aplicaciones?Factor de forma (FF): Es la relacin entre el valor eficaz total de la magnitud ondulada y su valor medio.Aplicaciones:Parmetro de calidad del Rectificador.

4. CONCLUSIN Todos los instrumentos elctricos de medicin de aguja operan bajo este principio: cuentan con un galvanmetro que permite, mediante el desplazamiento de una aguja, conocer la amplitud de la seal o variable que se est midiendo. Se debe tener la precaucin que la corriente producida por el voltaje no exceda la de plena escala del galvanmetro. Cuando se requiere medir voltaje de corriente alterna, se necesita un puente rectificador adems de una resistencia en serie con el galvanmetro como en el caso de medicin de corriente alterna.

5. BIBLIOGRAFAhttp://www.eet6sannicolas.edu.ar/biblioteca/alumnos/1polimodal/Instrumentos