Prof. Ing. Hctor Manzano Laboratorio de Mediciones Elctricas
Informe de Laboratorio # 5 Seccin EID 401 Grupo A Mesn 1DISEO DE
UN AMPERMETRO Y VOLTMETROEntrega de informe en fecha:
10%___
Pre-laboratorio:
30%___
Post-Laboratorio:
30%___
Conclusin:
30%___
Integrantes:
Br. Robertsi Medina
Br. Liseidy Hernndez
Br. Arias Edwin
Br. Antonio BogedoBr. Welcer Faneite
_________________________________
Firma del Docente
Fecha: 10 de Noviembre de 2014 DISEO DEL MILIAMPERMETRO DE TRES
ESCALAS TIPO AYRTON (DERIVACIN UNIVERSAL).
Escalas:1. 0 6 mA
2. 0 30 mA
3. 0 60 mAJustificacin: Se utilizar la escala de 3 mA del
galvanmetro, por ser la corriente de mxima deflexin con que se
trabajo en el laboratorio de la prctica nmero 3, y es la mxima
corriente que puede soportar el galvanmetro.
El objetivo de esta prctica fue disear un ampermetro analgico de
tres escalas, utilizando los mismos valores experimentales
obtenidos en la prctica anterior del galvanmetro DArsonval.
Esquema:
Se determina para la escala de 30mA del ampermetro las
siguientes caractersticas: Corriente mxima, Resistencia Interna,
Resolucin, Sensibilidad, Exactitud.
Para hallar la Corriente Mxima se conecta el circuito como
aparece inicialmente y se lleva al ampermetro diseado a su mxima
escala con ayuda de la fuente de voltaje y as poder visualizar en
el ampermetro digital la corriente que circula por dicho ampermetro
diseado. Se repite el procedimiento para cada una de las escalas.
La resistencia interna se obtiene mediante la utilizacin del mtodo
de deflexin. Para la Resolucin se compara el ampermetro patrn con
la corriente que pasa por el ampermetro diseado. La sensibilidad
del ampermetro se obtiene por el nmero de amperios que debe de
fluir por la bobina para producir la desviacin completa. La
Exactitud est dada por el error absoluto:
Dnde:
Vm: valor medido
Vr: valor realTabla 1.1. Corriente Mxima para cada escala.
6mA
30mA
60mA
Valor Terico
Valor Experimental
% Error
Valor Terico
Valor Experimental
% Error
Valor Terico
Valor Experimental
% Error
Corriente Mxima
6mA
5,6mA
6,67%
30mA
28mA
6,66%
60mA
58,3mA
2,83%
Tabla 1.2. Caractersticas del ampermetro diseado en la escala de
30mA.30mAValor Terico
Valor Experimental
% Error
Resistencia Interna
29,24
31,72
7,8%
Resolucin
1mA
0,8mA
20%
Sensibilidad
30mA
25mA
16,7%
Exactitud
DATOS OBTENIDOS EN EL LABORATORIO
N
FUEN
E
ESCALA
SIMPSON
DECADA
1
10 V6 mA
5.6 mA
530 2
19 V30 mA
28 mA
500 3
17 V60 mA
58 mA
230 N
LECTURA DEL AMPERMETRO
A CALIBRAR (I)
LECTURA DEL AMPERMETRO
A CALIBRAR (IR)
1
3mA
3mA
2
6mA
6mA
3
9mA
9mA
4
12mA
12mA
5
15mA
15mA
6
18
A
19mA
7
20mA
20mA
8
23mA
23mA
9
26mA
26mA
10
30mA
30mA
;
RESULTADOS
- CARACTERSTICAS:PARA LA ESCALA DE 30mA
Valor terico
Valor Experimental
% Error
Corriente mxima
30mA
29,5mA
1,6949
Resistencia interna
82,8154
87,83
-5,7094
Resolucin
0,001
0,000983333
1,6953
Sensibilidad
1.000
1.016,9492
1,6667
Exactitud
- CURVA DE CALIBRACIN PARA LA ESCALA DE 30mA:
Escala: 30mA
LECTURA DEL AMPERMETRO
A CALIBRAR (I)
LECTURA DEL AMPERMETRO
A CALIBRAR (IR)
Correccin
C = IR - I
1
3mA
3mA
002
6mA
6mA
003
9mA
9mA
004
12mA
12mA
005
15mA
15mA
006
18mA
19mA
1-5.26317
20mA
20mA
008
23mA
23mA
009
26mA
26mA
0010
30mA
30mA
00
CONCLUSIN
Para cada uno de los diseos experimentalmente realizados en el
laboratorio, es decir, miliampermetro y voltmetro; hemos
determinado que, los instrumentos de medicin hacen posible la
observacin de los fenmenos elctricos y su cuantificacin. Ahora
bien, estos instrumentos no son sistemas ideales sino reales, y por
lo tanto tienen una serie de limitaciones que debemos tomar en
cuenta para poder juzgar si afectan de alguna manera las medidas
que estamos realizando, y poder determinar as mismo la veracidad de
las anteriores. Se obtuvieron una serie de caractersticas que
definen el comportamiento de los instrumentos, las cuales fueron
corriente mxima, resistencia interna, resolucin, sensibilidad,
exactitud, error y correccin, estos a su vez, se compararon con sus
valores tericos y experimentales. Por tal razn, los errores se
pueden cometer en todas las mediciones, esto no quiere decir que
hay que alcanzar el mayor grado de exactitud posible, sino que
dicho grado va a depender de los requisitos establecidos para cada
medicin en particular.El Galvanmetro de DArsonval es un dispositivo
til para detectar el paso de una poco capacidad de corriente por un
circuito, slo podemos utilizarlo en su forma original en casos muy
especficos, donde las corrientes que tengamos que medir sean muy
pequeas. En esta prctica de laboratorio de mediciones elctricas se
demuestra en qu forma se pueden ampliar las posibilidades de
medicin de este dispositivo, para incluirlo en distintos tipos de
circuitos y sistemas de medicin. Esta respuesta la encontramos en
dos configuraciones circuitales sumamente sencillas: El divisor de
corriente y el de voltaje; para poder fabricar con el galvanmetro
que tenemos a nuestra disposicin un ampermetro y un voltmetro,
cuyos rangos de medicin se ajustaron a nuestras necesidades.
Datos del galvanmetro:
Para la escala de 6 mA; R1 + R2 + R3 estn en paralelo con la
bobina mvil. Dado que el movimiento necesita 2,9 mA para la
deflexin de escala completa, se requiere que en la derivacin
circule una corriente de:
Para la escala de 30 mA; R1 + R2 estn en paralelo con Rg.+ R3.
Dado que el movimiento necesita 2,9 mA para la deflexin de escala
completa, se requiere que en la derivacin circule una corriente
de:
Para la escala de 60 mA; R1 estn en paralelo con Rg.+ R3 + R2.
Dado que el movimiento necesita 2,9 mA para la deflexin de escala
completa, se requiere que en la derivacin circule una corriente
de:
Se obtiene un sistema de ecuaciones:
DISEO DE UN VOLTMETRO DE TRES ESCALAS (TIPO DE RESISTENCIAS DE
ESCALAS EN SERIE).Escalas:
0 3 V
0 9 V
0 15 VJustificacin: Se utilizar la escala de 3 mA del
galvanmetro, por ser la corriente de mxima deflexin con que se
trabaj en el laboratorio de la prctica nmero 3, y es la mxima
corriente que puede soportar el galvanmetro.
Esquema:
Para la escala de 3V el selector de escala en la posicin de V1,
la resistencia total del circuito es:
Para la escala de 9V el selector de escala en la posicin de V2,
la resistencia total del circuito es:
Para la escala de 9V el selector de escala en la posicin de V2,
la resistencia total del circuito es:
- SENSIBILIDAD DEL VOLTMETRO.
- PROCEDIMIENTO:
Diseo.El diseo de un voltmetro DC capaz de medir voltajes dentro
de un rango especfico, se basa en la utilizacin de un divisor de
voltaje, como el mostrado en la Figura 3.
Fig. 3- Divisor de voltaje
En dicho circuito, a corriente que circula por ambas
resistencias es la misma, por lo tanto se cumple:
pero
de donde
El galvanmetro tiene una resistencia interna Ri y una corriente
mxima Im, debido a esto el voltaje mximo entre los extremos del
mismo es Vmax = Ri Im. Si queremos disear un voltmetro capaz de
detectar entre sus terminales voltajes hasta de E voltios (donde
E>Vmax) debemos conectar en serie con el galvanmetro una
resistencia R1, como se indica en la Figura 4.
Fig. 4.- Galvanmetro en Divisor de Voltaje: Voltmetro.El valor
de R1 debe ser tal que:
Por lo tanto:
Con esta configuracin tenemos un instrumento que marca mxima
escala cuando el voltaje entre sus terminales es E. CLCULO DE LA
RESISTENCIA INTERNA DEL VOLTMETRO.
Escala 1:
Escala 2:
Escala 3:
Eje - Y
Eje X
_1384603275.unknown
_1384608715.unknown
_1384613617.unknown
_1384613641.unknown
_1384608572.unknown
_1384603449.unknown
_1382946471.unknown
_1384603146.unknown
_1384603197.unknown
_1382948214.unknown
_1382948365.unknown
_1384603102.unknown
_1382948256.unknown
_1382946875.unknown
_1382945909.unknown
_1382946247.unknown
_1382940746.unknown
_1382943818.unknown
