1instr. de Corriente Continua

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INSTRUMENTACION DE CORRIENTE CONTINUAI.-TEMA: INSTRUMENTACION DE CORRIENTE CONTINUAII.-OBJETIVOS:a.- Conocer el error que por efecto de carga produce en el voltmetrob .-Conocer el error que por efecto de carga produce un ampermetroc.- Determinar los errores que se producen por la conexin de instrumentos en un circuito.

III.- MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR.- Una fuente de corriente continua de voltaje ajustable

b.- Una caja de dcadas de resistencias

c.- Un voltmetro analgico de C.CSensibilidad 4000 /VMarca: GANZ HDV.2NUMERO DE SERIE:426572-NSZ808

d.-Un miliampermetro analgico de C.C Miliampermetro marca YokogawaNumero de serie: 85BA0033 AO:2005Modelo: 205103Sensibilidad: 1/10mA

e.- Un micro ampermetro analgico de C.CMicroamperimetro marca YokogawaNumero de serie: 85BA0020 AO:2005Modelo: 205101Sensibilidad: 1/30A

f.- Resistores fijos: 331503300.800K5.70K10K57.0K100K

g.- Un multimetro digital. Multimetro FLUKE 79SERIE :IINUMERO:64580057Sensibilidad: 50/V

h.- Cables con conectores cocodrilo/banano (10) y un cordn AC

IV.-FUNDAMENTO TEORICOVOLTIMETRO.- Un voltmetro es aquel aparato o dispositivo que se utiliza a fin de medir, de manera directa o indirecta, la diferencia potencial entre dos puntos de un circuito elctrico. Se usa tanto por los especialistas y reparadores de artefactos elctricos, como por aficionados en el hogar para diversos fines; la tecnologa actual ha permitido poner en el mercado versiones econmicas y al mismo tiempo precisas para el uso general, dispositivos presentes en cualquier casa de ventas dedicada a la electrnica.Los voltmetros, en esencia, estn constituidos de un galvanmetro sensible que se conecta en serie a una resistencia extra de mayor valor. A fin de que durante el proceso de medicin no se modifique la diferencia de potencial, lo mejor es intentar que el voltmetro utilice la menor cantidad de electricidad posible. Lo anterior es posible de regular con un voltmetro electrnico, el que cuenta con un circuito electrnico con un adaptador de impedancia.Para poder realizar la medicin de la diferencia potencial, ambos puntos deben encontrarse de forma paralela. En otras palabras, que estn en paralelo quiere decir que se encuentre en derivacin sobre los puntos de los cuales queremos realizar la medicin. Debido a lo anterior, el voltmetro debe contar con una resistencia interna lo ms alta que sea posible, de modo que su consumo sea bajo, y as permitir que la medicin de la tensin del voltmetro se realice sin errores. Para poder cumplir con este requerimiento, los voltmetros que basan su funcionamiento en los efectos electromagnticos de la corriente elctrica, poseen unas bobinas con hilo muy fino y de muchas espiras, a fin de que, an contando con una corriente elctrica de baja intensidad, el aparato cuente con la fuerza necesaria para mover la aguja.Ya en estos das es posible encontrar en el mercado voltmetros digitales, los que cumplen las mismas funciones que el aparato tradicional, pero contando con las nuevas tecnologas. Por ejemplo, este tipo de aparatos cuentan con caractersticas de aislamiento bastante considerables, para lo que utilizan circuitos de una gran complejidad, en lo que respecta a su comparacin con elvoltmetro tradicional.AMPERIMETRO.- El ampermetro es un aparato o instrumento que permite medir la intensidad de corriente elctrica, presentando directamente sobre su escala calibrada las unidades empleadas para ello denominadas amperios o bien fracciones de amperios, la medida deseada. Su utilizacin es muy amplia ya que con independencia de su propia aplicacin directa de medida, tambin se emplea como base para la construccin de otros instrumentos, como voltmetros, hmetros, etc. Su funcionamiento est basado en uno de los principios fundamentales del electromagnetismo que en su forma ms simple nos indica que cualquier corriente elctrica pasa por un hilo conductor produce un campo magntico alrededor del mismo (similar al campo magntico de un imn),cuya fuerza depende de la intensidad de la corriente que circule.

. Sensibilidad de los instrumentos:La sensibilidad de un dispositivo electrnico, por ejemplo un receptor de comunicaciones, es la mnima magnitud en la seal de entrada requerida para producir una determinada magnitud en la seal de salida, dada una determinada relacin seal/ruido, u otro criterio especificado.La sensibilidad de un instrumento se determina por la intensidad de corriente necesaria para producir una desviacin completa de la aguja indicadora a travs de la escala. El grado de sensibilidad se expresa de dos maneras, segn se trate de un ampermetro o de un voltmetro.

EN EL AMPERMETRO: La sensibilidad se indica por el nmero de amperios, miliamperios o microamperios que debe de fluir por la bobina para producir la desviacin completa. Si un instrumento tiene una sensibilidad de 1 mA., es necesario 1 mA para producir la desviacin completa.EN EL VOLTMETRO: Aqu la sensibilidad est expresada en ohmios por voltio, o sea, la resistencia del instrumento. Para que el voltmetro sea preciso que este tome una corriente muy baja del circuito, lo cual se obtiene mediante una alta resistencia. El nmero de ohmios por voltio de un voltmetro se obtiene dividiendo la resistencia total del instrumento entre el voltaje mximo que puede medir. Para un trabajo general en electrnica, un voltmetro debe tener como mnimo una sensibilidad de 1,000 ohmios por voltio.El nmero de ohmios por voltio de un voltmetro se obtiene dividiendo la resistencia total del instrumento entre el voltaje mximo que puede medirse. Por ejemplo, un instrumento con una resistencia interna de 300000 ohmios y una escala para un mximo de 300 voltios, tendr una sensibilidad de 1000 ohmios por voltio. Para trabajo general, los voltmetros deben tener cuando menos 1000 ohmios por voltio.

V.-PROCEDIMIENTO

1.-Llenar la Tabla 1 con los valores de los resistores a usar.

TABLA 1: Valores de los resistores fijos utilizadosTEORICO331503300.800K5.70K10K57.0K100K

PRACTICO35151.2328.90.840K5.77K9.8K57.7K101.2K

2.-Determinar del error que por efecto de carga produce un Voltmetroa.- Armar el siguiente circuito:

b.-Determinar tericamente el voltaje que debera medir el Voltmetro sin efecto de carga.c.- Conectar el Voltmetro segn se muestra en la Figura 1.S seleccionar la escala mas apropiada para poder leer el voltaje medido con la mayor claridad posible. Anotar este valor en la Tabla 2TABLA 2: Con voltmetro analgico Pa Vs(v)1230606

aV2(10K)6.57.0No registra voltajeXXX

eV2(100K)4.15.6No registra voltaje2.9

d.- Cambiar la escala en el Voltmetro a un Rango superior .Anotar el valor medido por el Voltmetro en la Tabla 2.e.-Cambiar los valores de las resistencias ;R1 a 57K y R2 a 100K respectivamente; repetir el procedimiento anterior, anotar y comparar los resultados obtenidos en la Tabla 2.f.- Calcular el error debido al Voltmetro conociendo la sensibilidad de este. Calcular estos valores calculados con los valores medidos.

g.-Medir los voltajes en los pasos anteriores haciendo uso tambin del Multimetro como Voltmetro , llenar la Tabla 3, y explicar los resultados.TABLA 3: Con multimetro digitalVs (v)40400Tericos

V2(10K)7.567.67.64

V2(100K)7.647.67.64

3.-Determinacion del error introducido por un ampermetro en el crculoA.-Armar el siguiente circuito:

b.-Determinar tericamente la corriente que deber medir el Ampermetro en su ausencia Rpta: 1mAc.-Conectar el Miliampermetro segn se muestra en la Figura 2.Selecciona la escala mas apropiada para poder leer la intensidad de corriente medida con la mayor claridad posible. Anotar este valor en la Tabla 4(Cambiar R a 150para rangos10 mA)d.- Cambiar de escala en el Miliampermetro a un rango superior, anotar el valor medido por el Ampermetro, llenando la Tabla 4

TABLA 4: Con miliampermetro analgico V FUENTEPaIa (mA)1030100I(TEORICO)

1.0VaI(150)6.46.56.46.66

0.2VeI(33)5.25.55.06.06

e.-Cambiar el valor del voltaje de la fuente (Vf) a 0.2 vo cambiar R a 390,seleccionar la escala de intensidad de corriente mas apropiada para poder leer la corriente madida con la mayor claridad posible ,y anotar este valor en la Tabla 4(Cambiar R a 22id) Usar R=390f.- Cambiar la escala del Miliampermetro a un rango superior, anotar el valor medido por el Miliampermetro, llenando la Tabla 4.G.-Hallar el error debido al Miliampermetro conocindose sensibilidad y voltaje de operacin , comparar estos valores calculados con los valores medidos.h.-Repetir el paso 3 haciendo uso del Micro ampermetro segn lo pedido en la Tabla 5 y llenarla ,usando Vf=0.3 vTABLA 5: Con ampermetro analgicoV FUENTEPaIA(u A)30001000300I(TEORICO)

0.3 vhI(0.8 K)28018085375

0.2 veI(330)31017065606

i.-Cambiar el valor de R a 5.7 K, repetir el paso 3 usando el Micro ampermetro segn lo pedido en la Tabla 6 y llenarla usando Vf=0,3 vTABLA 6: Con micro ampermetro analgicoV FUENTEPaIA(u A)30010030I(Tericos)

0.3VhI(5.7K)35242952.6

0.2VeI(5.7K)2416.518.635.08

VI.-CUESTIONARIO FINAL1.Cmo varia el error introducido por el voltmetro en el circuito de la figura 1 cuando se varia la escala de voltaje?

erv=ERROR; R1, R2= resistencias usadas; S=sensibilidad=4000/V; Vs=escalaPara R1=5,7K Y R2=10 K(1/R1 +1/R2)=0.27a) Rv=(4000/V)(12V) =48000

b) Rv=(4000/V)(30V)=120000

c) Rv=(4000/V)(60V)=240000

d) Rv=(4000/V)(6V)= 240000.015%

Para R1=57 K y R2=100 K(1/R1 + 1/R2)=0.027e) Rv=(4000/V)( 12V) =480000.077%

f) Rv=(4000/V)( 30V)=120000

g) Rv=(4000/V)( 60V)=240000

h) Rv=(4000/V)( 6V)= 24000

Vs1230606

R1=5,7KR2=10 Ka.-Erv =0,0077 %b.-Erv = 0,003%c.-Erv = 0.02%d.-Erv = 0,015%

R1=57 KR2=100 Ke.-Erv =0.077 %f.-Erv =0.031 %g.-Erv =0.015 %h.-Erv = 0.152%

2.Cundo se presenta mayor error por la conexin del voltme