Universidad Nacional Mayor de San Marcos Uso de Instrumentos de Medicin Laboratorio de Circuitos electrnicos I

CUESTIONARIO PREVIO1.- Buscar en los manuales de los equipos e instrumentos, la informacion necesaria para su uso adecuado. Para los instrumentos de medicion de corriente alterna y continua hay que tener en cuenta: Todo instrumento debe ser inicialmente ajustado en cero. Las lecturas tienden a ser ms exactas cuando las medidas que se toman estn intermedias a al escala del instrumento. Nunca trate de realizar una medicion de corriente en un circuito cuando la tension del circuito abierto a tierra sea mayor a 1000 volt. Verificar que los fusibles del medidor esten en un buen estado. Utilice los terminales, la posicion del selector y el rango apropiado para las mediciones. Nunca coloca las sondas en paralelo con un circuito o componente cuando los conductores de prueba estan enchufados a las terminales de corriente.

Para los instrumentos de medicion de resistencia y capacitancia hay que tener en cuenta:

Para evitar accidentes electricos o daos permanentes desconectar la alimentacion del circuito y descargue todos los condensadores de alta tension antes de realizar prueba de resistencia, continuidad, diodo o capacitancia. Al terminar de usarlo, es ms seguro quitar la batera que dejarla, pues al dejar encendido el instrumento, la batera se puede descargar totalmente.

Para el osciloscopio hay que tener en cuenta:

Evitar golpear o mover bruscamente los aparatos, ni marcar nada sobre ellos. No desconectar el cable de potencia mientras no se haya apagado el osciloscopio. Mover los controles e interruptores en forma moderada, para evitar su dao. Evitar aplicar voltajes mayores que los tolerados por cada aparato (generalmente indicado en el panel de controles). Usar adecuadamente el control de intensidad, para evitar quemar o daar de manera permanente la capa fosforescente que recubre la pantalla. No maltratar los cables de conexin y conectadores de entrada, evitar tocar las partes expuestas, si se trabaja con alto voltaje. Asegurarse que el osciloscopio est adecuadamente conectado a tierra. Al utilizar el osciloscopio con otros aparatos conectados a la red, debe verificarse qu terminales, especialmente los de tierra, pudieran provocar un cortocircuito, ya que la referencia es la misma para la mayora de aparatos en el laboratorio y estn por lo tanto conectados a travs de la red elctrica.

2.- Definir y presentar los esquemas elctricos del voltmetro, ampermetro, ohmimetro y explicar el uso del vatmetro. 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.

El Ampermetro : Es el instrumento que mide la intensidad de la Corriente Elctrica. Su unidad de medida es el Amperio y sus Submltiplos, el miliamperio 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.

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.

El Vatmetro: El vatmetro es un instrumento capaz de medir la potencia promedio consumida en un circuito. Para la medicin del la potencia se emplean medidores electro-dinamomtricos. La bobina fija del elemento se conecta en serie con el circuito y la mvil en paralelo. Haciendo una efectiva calibracin de la escala, la deflexin de la aguja es una imagen de la tasa de suministro de energa elctrica (Potencia) de un circuito elctrico determinado.La siguiente figura ilustra el conexionado de un vatmetro que mide la potencia consumida por la resistencia R. La bobina BC mide la corriente y la bobina BP la tensin.

Debe tenerse especial cuidado en el momento de la conexin con la polaridad instantnea de las bobinas del vatmetro. La potencia ser una imagen de la interaccin de las fuerzas magnticas generadas en cada una de las bobinas.3.- Explicar los conceptos de sensibilidad, exactitud, precisin, error absoluto, error relativo y respuesta en frecuencia de los multimetros. SensibilidadToda medida viene afectada por una imprecisin mnima; es decir, el lmite de la precisin de la medida, que es la sensibilidad del instrumento de medida. Se define como la menor divisin de la escala en que est graduado el instrumento.

ExactitudEn ingeniera, ciencia, industria y estadstica, se denomina exactitud a la capacidad de un instrumento de medir un valor cercano al valor de la magnitud real.Suponiendo varias mediciones, no estamos midiendo el error de cada una, sino la distancia a la que se encuentra la medida real de la media de las mediciones (cun calibrado est el aparato de medicin).Por ejemplo, si leemos la velocidad del velocmetro de un auto, esta tiene una precisin de 3 cifras significativas y una exactitud de 5 km/h.

PrecisinEn ingeniera, ciencia, industria y estadstica, se denomina precisin a la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones. Esta cualidad debe evaluarse a corto plazo. No debe confundirse con exactitud ni con reproducibilidad.Es un parmetro relevante, especialmente en la investigacin de fenmenos fsicos, mbito en el cual los resultados se expresan como un nmero ms una indicacin del error mximo estimado para la magnitud. Es decir, se indica una zona dentro de la cual est comprendido el verdadero valor de la magnitud. Error Absoluto Error que se determina al dividir el error absoluto entre el valor verdadero. Se puede expresar en porcentaje, partes por mil o partes por milln.

Error absoluto= valor medido valor verdadero

Error relativoErrores que afectan la precisin de una medicin. Ocasiona que los datos se distribuyan ms o menos con simetras alrededor de un valor promedio. (Se refleja por su grado de precisin).

Error relativo= (valor medido valor verdadero)/valor verdadero.

Respuesta en frecuencia de los multimetros Es aquella que sirve para medir la frecuencia a la que oscila un circuito, esta escala suele ser muy limitada en los multimetros comunes, pocas veces supera los 10Mhz situndose comnmente a tan solo 100Khz.

4.- Mostrar el diagrama bloques y explicar las caracteristicas ms importantes del osciloscopio (ORC).

Diagrama de bloques de un ORC.

Las caractersticas principales de un ORC son: Determinar directamente el periodo y el voltaje de una seal. Determinar indirectamente la frecuencia de una seal. Determinar que parte de la seal es DC y cual AC. Localizar averas en un circuito. Medir la fase entre dos seales. Determinar que parte de la seal es ruido y como varia este en el tiempo.En todos los osciloscopios podemos distinguir tres partes: La pantalla Un canal de entrada por las que se introduce la diferencia de potencial a medir; Una base tiempos.a) La pantalla, es dnde vamos a ver las seales introducidas por el canal de entrada. Est fabricada con un material fluorescente que se excita a la llegada de los electrones procedentes de un tubo de rayos catdicos situado en el interior del osciloscopio.b) El canal de entrada para la seal de tensin, (en nuestro osciloscopio hay dos) consta de un borne para la recepcin de la seal; as como un conmutador giratorio para cada canal, que permiten variar el factor de amplificacin de la seal segn el eje Y. Esta amplificacin posee un ajuste fino, pero para realizar medidas ste deber estar en su posicin CAL (posicin tope en sentido horario).Los conmutadores nos sealan en su escala el nmero de voltios por divisin que tenemos. Esta ser la base con la cual podremos conocer el valor de nuestra seal. Cada cuadrado de la pantalla del osciloscopio representa el valor elegido en la escala.El error de medida se corresponde con la menor indicacin en la pantalla (o la mitad) del aparato. Hay que tener en cuenta que esta escala depende de la posicin del.c) La base tiempos, es vital en el osciloscopio para el registro de las seales que varan con el tiempo. El valor de la tensin de la seal de entrada aparece segn el eje vertical (eje Y) y la seal es representada en funcin del tiempo segn el eje horizontal (eje X). La escala de tiempos puede modificarse girando el conmutador. Este mando posee tambin un ajuste fino, y deber estar girado a tope en sentido horario para que la escala de medida de tiempos que indica el mando sea correcta.Para ver correctamente en la pantalla seales que no permanecen estacionarias en la misma, el osciloscopio dispone de un control de disparo (trigger), que permite fijar en la pantalla todas las seales. 5.- Explicar las funciones de los interruptores de control, perillas selectoras y potencimetros de ajuste en el ORC. POTENCIOMETROS DE AJUSTESirven para la calibracin de seales patrones de un ORC anlogo en frecuencia y amplitudes respectivamente.Tambin representa el dominio del tiempo, ya que grafica la funcin dependiendo de la variable tiempo.

PERILLAS SELECTORASSirve para poder subir o bajar verticalmente o desplazar horizontalmente la seal de corriente alterna.