8/2/2019 Principios de Funcionamiento de Los Instrumentos de Medida

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Principios de Funcionamiento De los Instrumentos De Medida

UNIDADES TECNOLOGICAS DE SANTANDER

TECNOLOGIA ELECTROMECANICA

NOMBRE: Diego Fernando Suarez Vega

PROFESOR: JORGE ELIAS ROA DELGADO

CURSO: E113

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Instrumento Trmico

Utiliza el efecto calorfico Consiste en un hilo metlico intercalado en el circuito, que al pasar corriente travs de el se calienta sufriendo una dilatacin Esta dilatacin es trasmitida a un sistema mvil al cual esta acondicionada la aguja del instrumento El desplazamiento de la aguja lo hace al cuadrado de la seal de entrada Se utiliza tanto en corriente alterna como en continua La dilatacin del conductor depende de la intensidad de la corriente que lo recorre

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Instrumento de Iman Mvil

Consiste en dos partes, parte fija (electroimn)y una parte mvil (imn) En un instrumento la aguja indicadora siempre va acondicionada a la parte mvil El imn mvil va colocado en el entre hierro del electroimn La parte mvil(imn)tiene a colocarse paralelo a las lneas de fuerza del electroimn En el electroimn las lneas de fuerza o campo magntico aumentan al aumentar la corriente

Si se invierte el sentido de la corriente, se invierte el sentido de la aguja Es utilizado solo en corriente continua Utiliza unos muelles de reposicion,haciendo que la aguja vuelva a la posicin de inicio en estado de reposo

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Instrumento de bobina mvil Iman fijo

Consta de iman natural, cuyo campo magntico es permanente, luego su induccin magntica es constante La bobina es la parte mvil y por ella pasa la corriente a travs de los muelles de reposicion,que estn en serie con la bobina El movimiento de la bobina es paralelo a las lneas de fuerza del Iman La interaccin de ambos campos produce el movimiento de la aguja El movimiento de la bobina es proporcional, a la corriente Una corriente ms all de su escala, puede alterar la constante de elasticidad del resorte ,des calibrndolo irreparablemente Es utilizado solo en corriente continua

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Instrumento Electrodinmico

Trabaja tanto en corriente alterna(AC)como en corriente continua(DC) Es muy similar al sistema de medida de bobina mvil, pero en lugar de un imn permanente posee una bobina de excitacin La bobina de excitacin consta de pocas espiras de hilo fino, y la corriente pasa por ella a travs de los muelles de reposic in

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Instrumento de hierro mvil

Es utilizado tanto en corriente alterna como en corriente continua Consiste en dos platinas, una fija y otra mvil que hace las veces de nucle se encuentran en el interior de una bobina circu lar. Cuando por la bobina circula corriente imanta las platinas, formndose en ellas campos magnticos de igual polaridad, haciendo

que la platina fija provoque una fuerza repulsiva antagona, llevando la aguja a plena escala.

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Instrumento Termopar

Medidores que dependen del efecto de calentamiento por una corriente El medidor se denomina termopar Es simplemente la unin de dos metales diferentes, cuando se calienta la unin, se genera un voltaje en los bornes de la misma La unin se calienta a consecuencia de la circulacin de la corriente por el alambre a y aparece un voltaje entre los puntos C y D La magnitud de voltaje es proporcional a la magnitud de calor que existe en la unin del termopar El voltaje generado por el termopar original el flujo de una corriente que circula por un medidor de bobina mvil porque es uno

de los ms sensibles que existen

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El Ampermetro:

Es el instrumento que mide la intensidad de la Corriente Elctrica. Su unidad de medida es el Amperio y sus Submltiplos, elmiliamperio y el micro-amperio. Los usos dependen del tipo de corriente, sea, que cuando midamos Corriente Continua, se usara el

ampermetro de bobina mvil y cuando usemos Corriente Alterna, usaremos el electromagntico.

El Ampermetro de C.C. puede medir C.A. rectificando previamente la corriente, esta funcin se puede destacar en un Multimetro. Si

hablamos en trminos bsicos, el Ampermetro es un simple galvanmetro (instrumento para detectar pequeas cantidades de

corriente) con una resistencia paralela llamada Shunt. Los ampermetros tienen resistencias por debajo de 1 Ohmnio, debido a que

no se disminuya la corriente a medir cuando se conecta a un circuito energizado.

La resistencia Shunt amplia la escala de medicin. Esta es conectada en paralelo al ampermetro y ahorra el esfuerzo de tener otros

ampermetros de menor rango de medicin a los que se van a medir realmente.

Uso del Ampermetro

ito

anto,

la corriente debe ser menor de la escala del ampermetro

lizar: horizontal, vertical o inclinada. Si no se siguen estas reglas, las

medidas no seran del todo confiable y se puede daar el eje que soporta la aguja.

tas cuando las medidas que se toman estn intermedias a al escala del instrumento.

Utilidad del Ampermetro:Su principal, conocer la cantidad de corriente que circula por un conductor en todo momento, y ayuda al

buen funcionamiento de los equipos, detectando alzas y bajas repentinas durante el funcionamiento. Adems, muchos Laboratorioslo usan al reparar y averiguar subidas de corriente para evitar el malfuncionamiento de un equipo

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Se usa adems con un Voltmetro para obtener los valores de resistencias aplicando la Ley de Ohm. A esta tcnica se le denomina el

Mtodo del Voltmetro - Ampermetro

El Voltmetro:Es el instrumento que mide el valor de la tensin. Su unidad bsica de medicin es el Voltio (V) con sus mltiplos: el Megavoltio (MV)

y el Kilovoltio (KV) y sub.-mltiplos como el milivoltio (mV) y el micro voltio. Existen Voltmetros que miden tensiones continuas

llamados voltmetros de bobina mvil y de tensiones alternas, los electromagnticos.

Sus caractersticas son tambin parecidas a las del galvanmetro, pero con una resistencia en serie. Dicha resistencia debe tener un

valor elevado para limitar la corriente hacia el voltmetro cuando circule la intensidad a travs de ella y adems porque el valor de la

misma es equivalente a la conexin paralela aproximadamente igual a la resistencia interna; y por esto la diferencia del potencial que

se mide (I2 x R) no vara.

Ampliacin de la escala del Voltmetro

El procedimiento de variar la escala de medicin de dicho instrumento es colocndole o cambindole el valor de la resistencia Rm

por otro de mayor Ohmeaje, en este caso.

Uso del Voltmetro

polaridad si es C.C.

mente ajustado en cero.

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Utilidad del Voltmetro

Conocer en todo momento la tensin de una fuente o de una parte de un circuito. Cuando se encuentran empotrados en el

Laboratorio, se utilizan para detectar alzas y bajas de tensin. Junto el Ampermetro, se usa con el Mtodo ya nombrado.

Voltmetro digital voltmetro analogo

El Ohmimetro:Es un arreglo de los circuitos del Voltmetro y del Ampermetro, pero con una batera y una resistencia. Dicha resistencia es la que

ajusta en cero el instrumento en la escala de los Ohmios cuando se cortocircuitan los terminales. En este caso, el voltmetro marca la

cada de voltaje de la batera y si ajustamos la resistencia variable, obtendremos el cero en la escala.Generalmente, estos

instrumentos se venden en forma de Multimetro el cual es la combinacin del ampermetro, el voltmetro y el Ohmimetro juntos. Los

que se venden solos son llamados medidores de aislamiento de resistencia y poseen una escala bastante amplia.

Uso del Ohmimetro

san

mediciones inexactas.

tera. En este caso, se debera de cambiar

la misma

puede

descargar totalmente.

Utilidad del Ohmimetro

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Su principal consiste en conocer el valor Ohmico de una resistencia desconocida y de esta forma, medir la continuidad de un

conductor y por supuesto detectar averas en circuitos desconocidos dentro los equipos,

Galvanmetros:

Los galvanmetros son los instrumentos principales en la deteccin y medicin de la corriente. Se basan en las interacciones entre

una corriente elctrica y un imn. El mecanismo del galvanmetro est diseado de forma que un imn permanente o un

electroimn produce un campo magntico, lo que genera una fuerza cuando hay un flujo de corriente en una bobina cercana al imn.

El elemento mvil puede ser el imn o la bobina. La fuerza inclina el elemento mvil en un grado proporcional a la intensidad de la

corriente. Este elemento mvil puede contar con un puntero o algn otro dispositivo que permita leer en un dial el grado de

inclinacin.

El galvanmetro de inclinacin de D'Arsonval utiliza un pequeo espejo unido a una bobina mvil y que refleja un haz de luz hacia un

dial situado a una distancia aproximada de un metro. Este sistema tiene menos inercia y friccin que el puntero, lo que permite

mayor precisin. Este instrumento debe su nombre al bilogo y fsico francs Jacques D'Arsonval, que tambin hizo algunos

experimentos con el equivalente mecnico del calor y con la corriente oscilante de alta frecuencia y alto amperaje (corriente

D'Arsonval) utilizada en el tratamiento de algunas enfermedades, como la artritis. Este tratamiento, llamado diatermia, consiste en

calentar una parte del cuerpo haciendo pasar una corriente de alta frecuencia entre dos electrodos colocados sobre la piel. Cuando

se aade al galvanmetro una escala graduada y una calibracin adecuada, se obtiene un ampermetro, instrumento que lee lacorriente elctrica en amperios. D'Arsonval es el responsable de la invencin del ampermetro de corriente continua.

Slo puede pasar una cantidad pequea de corriente por el fino hilo de la bobina de un galvanmetro. Si hay que medir corrientes

mayores, se acopla una derivacin de baja resistencia a los terminales del medidor. La mayora de la corriente pasa por la resistencia

de la derivacin, pero la pequea cantidad que fluye por el medidor sigue siendo proporcional a la corriente total. Al utilizar esta

proporcionalidad el galvanmetro se emplea para medir corrientes de varios cientos de amperios.

Los galvanmetros tienen denominaciones distintas segn la magnitud de la corriente que pueden medir.

Electrodinammetros:

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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 invierte 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.

Medidores de aleta de hierro:

Otro tipo de medidor electromagntico es el medidor de aleta de hierro o de hierro dulce. Este dispositivo utiliza dos aletas de hierro

dulce, una fija y otra mvil, colocadas entre los polos de una bobina cilndrica y larga por la que pasa la corriente que se quiere

medir. La corriente induce una fuerza magntica en las dos aletas, provocando la misma inclinacin, con independencia de la

direccin de la corriente. La cantidad de corriente se determina midiendo el grado de inclinacin de la aleta mvil.

Medidores de termopar:

Para medir corrientes alternas de alta frecuencia se utilizan medidores que dependen del efecto calorfico de la corriente. En los

medidores de termopar se hace pasar la corriente por un hilo fino que calienta la unin de termopar. La electricidad generada por eltermopar se mide con un galvanmetro convencional. En los medidores de hilo incandescente la corriente pasa por un hilo fino que

se calienta y se estira. El hilo est unido mecnicamente a un puntero mvil que se desplaza por una escala calibrada con valores de

corriente.

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El Multimetro:

El Multimetro analgico:

Es el instrumento que utiliza en su funcionamiento los parmetros del ampermetro, el voltmetro y el Ohmimetro. Las funciones son

seleccionadas por medio de un conmutador. Por consiguiente todas las medidas de Uso y precaucin son iguales y es multifuncional

dependiendo el tipo de corriente (C.C o C.A.)

El Multimetro Digital (DMM):Es el instrumento que puede medir el amperaje, el voltaje y el Ohmiaje obteniendo resultados numricos - digitales. Trabaja tambin

con los tipos de corriente

Comprende un grado de exactitud confiable, debido a que no existen errores de paralaje. Cuenta con una resistencia con mayor

Ohmiaje al del analgico y puede presentar problemas de medicin debido a las perturbaciones en el ambiente causadas por la

sensibilidad.

MULTIMETRO ANALOGO

Otros tipos de mediciones y de medidores

http://images.google.com/imgres?q=multimetro+analogo&hl=es&gl=co&biw=1160&bih=500&tbm=isch&tbnid=wF-i4TobF2JOxM:&imgrefurl=http://es.rs-online.com/web/0219440.html&docid=IG9jzMks3P1XcM&w=284&h=444&ei=q8dOTuqZM-_HsQKmu7nZBg&zoom=1http://images.google.com/imgres?q=multimetro+analogo&hl=es&gl=co&biw=1160&bih=500&tbm=isch&tbnid=wF-i4TobF2JOxM:&imgrefurl=http://es.rs-online.com/web/0219440.html&docid=IG9jzMks3P1XcM&w=284&h=444&ei=q8dOTuqZM-_HsQKmu7nZBg&zoom=1

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Puente de Wheatstone

Las mediciones ms precisas de la resistencia se obtienen con un circuito llamado puente de Wheatstone, en honor del fsico

britnico Charles Wheatstone. Este circuito consiste en tres resistencias conocidas y una resistencia desconocida, conectadas entre s

en forma de diamante. Se aplica una corriente continua a travs de dos puntos opuestos del diamante y se conecta un galvanmetro

a los otros dos puntos. Cuando todas las resistencias se nivelan, las corrientes que fluyen por los dos brazos d el circuito se igualan, lo

que elimina el flujo de corriente por el galvanmetro. Variando el valor de una de las resistencias conocidas, el puente puedeajustarse a cualquier valor de la resistencia desconocida, que se calcula a partir los valores de las otras resistencias. Se utilizan

puentes de este tipo para medir la inductancia y la capacitancia de los componentes de circuitos. Para ello se sustituyen las

resistencias por inductancias y capacitancias conocidas. Los puentes de este tipo suelen denominarse puentes de corriente alterna,

porque se utilizan fuentes de corriente alterna en lugar de corriente continua. A menudo los puentes se nivelan con un timbre en

lugar de un galvanmetro, que cuando el puente no est nivelado, emite un sonido que corresponde a la frecuencia de la fuente de

corriente alterna; cuando se ha nivelado no se escucha ningn tono.

Vatmetros

La potencia consumida por cualquiera de las partes de un circuito se mide con un vatmetro, un instrumento parecido al

electrodinammetro. El vatmetro tiene su bobina fija dispuesta de forma que toda la corriente del circuito la atraviese, mientras que

la bobina mvil se conecta en serie con una resistencia grande y slo deja pasar una parte proporcional del voltaje de la fuente. La

inclinacin resultante de la bobina mvil depende tanto de la corriente como del voltaje y puede calibrarse directamente en vatios,

ya que la potencia es el producto del voltaje y la corriente.

A-A: bobina de intensidad o amperimtrica.

M-N : bobina de tensin o voltimtrica.

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Un vatmetro mide potencia instantneia, siempre mide vatios.

El vatmetro tiene cuatro fases. La bobina amperimtrica est en serie con la fase y la voltimtrica en derivacin.

Contadores de servicio:

El medidor de vatios por hora, tambin llamado contador de servicio, es un dispositivo que mide la energa total consumida en uncircuito elctrico domstico. Es parecido al vatmetro, pero se diferencia de ste en que la bobina mvil se reemplaza por un rotor. El

rotor, controlado por un regulador magntico, gira a una velocidad proporcional a la cantidad de potencia consumida. El eje del rotor

est conectado con engranajes a un conjunto de indicadores que registran el consumo total.

Vatihormetro:

Un vatihormetro mide la potencia instantanea por tiempo. Medir Kwh. El vatihormetro no es mas que un contador de electricidad

y puede estar formado por uno o mas vatmetros.

VATIMETRO DIGITAL VATIMETRO ANALOGO

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