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instrumentos de medicion
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7/17/2019 Instrumentos de Medida
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ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
ELÉCTRICA
DOCENTE :
CARRANZA AGUILAR TEOBALDO EFREN
TEMA :
INTRUMENTOS DE MEDICION
CURSO :
LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS
CICLO :
VII
INTEGRANTES:
DIAZ SALGADO BRYANROBLES YANAC LUISMAGUIÑA LUZQUIÑOS JORDAN
CHIMBOTE – PERU
2015
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AMPERÍMETRO
1.- CONCEPTO:
Un amperímetro es un instrumento que se utiliza para medir la intensidad de
corriente que está circulando por un circuito eléctrico.
En términos generales, el amperímetro es un simple galvanómetro (instrumento
para detectar pequeñas cantidades de corriente), con una resistencia en paralelo,
llamada "resistencia sunt". !isponiendo de una gama de resistencias sunt, se
puede disponer de un amperímetro con varios rangos o intervalos de medición.
os amperímetros tienen una resistencia interna mu# pequeña, por de$a%o de
& omio, con la 'inalidad de que su presencia no disminu#a la corriente a medir cuando se conecta a un circuito eléctrico.
2.- UTILIZACIÓN:
ara e'ectuar la medida es necesario que la intensidad de la corriente circule por
el amperímetro, por lo que éste de$e colocarse en serie, para que sea atravesado
por dica corriente. El amperímetro de$e poseer una resistencia interna lo más
pequeña posi$le con la 'inalidad de evitar una caída de tensión aprecia$le (al ser mu# pequeña permitirá un ma#or paso de electrones para su correcta medida).
ara ello, en el caso de instrumentos $asados en los e'ectos electromagnéticos de
la corriente eléctrica, están dotados de $o$inas de ilo grueso # con pocas
espiras.
En algunos casos, para permitir la medida de intensidades superiores a las que
podrían soportar los delicados devanados # órganos mecánicos del aparato sin
dañarse, se les dota de un resistor de mu# pequeño valor colocado en
paralelo con el devanado, de 'orma que solo pase por éste una 'racción de la
corriente principal. este resistor adicional se le denomina sunt. unque la ma#or
parte de la corriente pasa por la resistencia de la derivación, la pequeña cantidad
que 'lu#e por el medidor sigue siendo proporcional a la intensidad total por lo que
el galvanómetro se puede emplear para medir intensidades de varios cientos de
amperios.
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a 'igura siguiente muestra la cone*ión de un amperímetro+
.- CLASI!ICACION:
3..! A"#er$"e%r&s e'e(%r&"e()ni(&s
En términos generales, estos dispositivos se $asan en la interacción
mecánica entre corrientes, entre una corriente # un campo magnético o entre
conductores electri'icados. Están compuestos esencialmente de un órgano 'i%o #
de un órgano móvil unido a una agu%a que indica el valor de la magnitud a medir
so$re una escala. El movimiento es de rotación # está originado por una cupla
motriz que es 'unción del parámetro a medir. Este movimiento es contrarrestado
por un par antagónico # para evitar oscilaciones se dota a la parte móvil de algn
dispositivo de amortiguamiento. El valor de la corriente de entrada está dado, por
lo tanto, por la lectura del desplazamiento de la agu%a so$re una escala graduada.
-omo todo dispositivo electromecánico, este tipo de amperímetros es voluminoso# está su%eto no sólo al desgaste de sus componentes, sino tam$ién al error de
lectura. in em$argo, la lectura es rápida # por lo tanto son tiles como elementos
medidores 'i%os en ta$leros.
A"#er$"e%r& "*+ne%&e',(%ri(& & -e &in* "/0i'
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-onstan de un imán permanente 'i%o # un cuadro o $o$ina móvil que gira
$a%o el e'ecto de la 'uerza de mpere cuando circula corriente por el
mismo. a espiral en el e%e del cuadro tiende a impedir la rotación del
cuadro. -uanto ma#or sea la corriente que atraviesa el cuadro ma#or será
el ángulo que éste gira. El cuadro está unido a una agu%a cu#o e*tremo setraslada por una escala. os instrumentos magnetoeléctricos se distinguen
por una gran precisión # tienen una alta sensi$ilidad, pero 'uncionan
nicamente en circuitos de corriente continua (--).
En la 'igura siguiente se aprecia el amperímetro de éste tipo+
A"#er$"e%r& e'e(%r&"*+n,%i(& & -e i")n "/0i'
Estos instrumentos constan de una agu%a unida a un imán alo%ado en el
interior de una $o$ina. -uando la corriente circula por esta ltima, se
produce un campo magnético que, dependiendo de su sentido, produce
una atracción o repulsión del imán que es proporcional a la intensidad de
dica corriente.
A"#er$"e%r& 1err&"*+n,%i(& & -e 2ierr& "/0i'
-onsisten en una $o$ina 'i%a, en cu#o interior va alo%ada # soldada
una lámina curvada de ierro dulce. a parte móvil es una segunda lámina
de ierro dulce, que va unida al e%e de acero de la agu%a indicadora.
-uando circula corriente por la $o$ina, am$as láminas de ierro se
trans'orman en imanes por el e'ecto magnético de la corriente # se repelen
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mutuamente, o$teniéndose una 'uerza proporcional a la intensidad de la
corriente. a magnitud de la 'uerza de repulsión #, por consiguiente la
amplitud del movimiento de la agu%a, dependen de la cantidad de corriente
que circula por la $o$ina. Estos aparatos tienen la venta%a de servir tanto
para corriente continua (--) como alterna (-).
En la 'igura siguiente se muestra el amperímetro de este tipo+
A"#er$"e%r& e'e(%r&-in)"i(&
-onstan de dos $o$inas, una 'i%a # otra móvil que producen campos
magnéticos, cada una de las cuales porta una corriente que es 'unción de
la corriente a medir. a reacción entre los campos de la $o$ina 'i%a # la
$o$ina móvil proporciona el torque de'lectante del sistema móvil, que es
compensado por resortes espiral que tam$ién se emplean para llevar la
corriente a la $o$ina móvil. e utilizan principalmente con corriente alterna
(-), pero tam$ién sirven para corriente continua (--).
3..! A"#er$"e%r& %,r"i(&
Estos instrumentos se $asan en el principio de que todos los conductores
se dilatan cuando se calientan. Esta dilatación es proporcional al calor #, de
acuerdo con la le# de /oule, el calor es proporcional al cuadrado de la corriente,
independientemente del sentido de la corriente # la naturaleza de esta, por lo que
estos amperímetros sirven para corriente alterna o continua. a corriente atraviesa
una resistencia, que se calienta a medida que la corriente pasa # está en contacto
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con un par termoeléctrico, que está conectado a un galvanómetro. Este método
indirecto es utilizado 'undamentalmente para medir - de alta 'recuencia.
a venta%a de los amperímetros térmicos es que no se ven a'ectados por los
campos magnéticos e*ternos. in em$argo, el elevado consumo necesario para
calentar el conductor que e*perimentará la dilatación por la corriente que circula
por el mismo # el elevado costo de estos aparatos acen que sean poco usados.
3.3.! A"#er$"e%r&s -i+i%*'es
os adelantos tecnológicos an impuesto en el mercado los instrumentos de
medición digital4 de gran versatilidad # desempeño. -on los instrumentos digitales
se eliminan los errores de lectura, #a que las mediciones se visualizan en
una pantalla a través de un nmero # como las partes mecánicas móviles se an
sustituido por circuitos electrónicos, tam$ién se minimiza el desgaste. a calidad
de un instrumento digital estará su%eta, por tanto, a la calidad de los circuitos
empleados.
En el caso de los amperímetros digitales, se o$tienen mediciones e*actas de la
intensidad tanto para corriente continua como alterna con escalas selecciona$les
segn el modelo.
a 'igura muestra un amperímetro digital+
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3.5.! 6in7* *"#eri",%ri(*
Este es un tipo de amperímetro (tam$ién conocido como amperímetro tenaza o de
ganco, por su 'orma) mu# til porque mide instantáneamente la intensidad de la
corriente alterna o continua sin abrir o interrumpir el circuito. a pinza
amperométrica es accionada enteramente por el campo magnético creado por la
corriente # al no tener arrollamientos eléctricos no puede quemarse. as tenazas
se a$ren por una moderada presión de un dedo so$re el gatillo # se cierran
automáticamente, por lo que requieren solamente una mano. ueden medir tantoen corriente alterna como continua.
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"OLTÍMETRO
1.- CONCEPTO:
e llama voltímetro al dispositivo que permite realizar la medición de la di'erencia
de potencial o tensión que e*iste entre dos puntos pertenecientes a un circuito
eléctrico. El voltímetro, por lo tanto, revela el volta%e (la cantidad de voltios).
2.- UTILIZACIÓN:
ara e'ectuar la medida de la di'erencia de potencial el voltímetro a de
colocarse en #*r*'e'&0 esto es, en derivación so$re los puntos entre los que
tratamos de e'ectuar la medida. Esto nos lleva a que el voltímetro de$e poseer
una resistencia interna lo más alta posi$le, a 'in de que no produzca un consumo
aprecia$le, lo que daría lugar a una medida errónea de la tensión. ara ello, en el
caso de instrumentos $asados en los e'ectos electromagnéticos de la corriente
eléctrica, estarán dotados de $o$inas de ilo mu# 'ino # con mucas espiras, con
lo que con poca intensidad de corriente a través del aparato se consigue
el momento necesario para el desplazamiento de la agu%a indicadora.
a 'igura muestra la cone*ión de un voltímetro+
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.- CLASI!ICACIÓN:
.1.- V&'%$"e%r&s e'e(%r&"e()ni(&s
Estos voltímetros, en esencia, están constituidos por un galvanómetro cu#aescala a sido graduada en voltios. E*isten modelos para corriente
continua # para corriente alterna.
3..! V&'%$"e%r&s 0e(%&ri*'es
e utilizan con señales de microondas. demás del módulo de la tensión
dan una indicación de su 'ase. e usa tanto por los especialistas #
reparadores de aparatos eléctricos, como por a'icionados en el ogar para
diversos 'ines0 la tecnología actual a permitido poner en el mercadoversiones económicas # al mismo tiempo precisas para el uso general. on
dispositivos presentes en cualquier casa de ventas dedicada a
la electrónica.
3.3.! V&'%$"e%r&s -i+i%*'es
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!an una indicación numérica de la tensión, normalmente en
una pantalla tipo -!. uelen tener prestaciones adicionales como memoria,
detección de valor de pico, verdadero valor e'icaz (12), autorrang # otras
'uncionalidades.
El sistema de medida emplea técnicas de conversión analógico3digital (que
suele ser empleando un integrador de do$le rampa) para o$tener el valor
numérico mostrado en una pantalla numérica -!.
El primer voltímetro digital 'ue inventado # producido por ndre4 5a# de "6on3
inear #stems" (# posteriormente 'undador de 5a#pro) en &789.
La fgura muestra un voltímetro digital:
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COS!ÍMETRO
1.- MARCO TEORICO
El medidor de 'actor de potencia, tam$ién llamada 'ase de metros, es un
instrumento para la medición del ángulo de retardo : avance que e*iste entre la
tensión en los $ornes de un circuito, # la corriente que circula en el mismo circuito.
a unidad de medida del instrumento es un nmero puro, # luego nos en'rentamos
a un medidor de 'actor de potencia, o su equivalente en las esquinas, # luego nos
en'rentamos a un 'asómetro. ;isto que el valor más comnmente medido es de
alrededor de & (metro del 'actor de potencia) o alrededor de su equivalente en
ángulo que es < = (metro 'ase) este instrumento tiene, por lo general, estos valores
en el centro de la escala. 6o es raro encontrar una erramienta que muestra
am$as escalas, uno por de$a%o del arco creado a partir del índice # el otro a la
parte superior de dico arco. El medidor de 'ase es, %unto con el voltímetro,
amperímetro, medidor de potencia, 'recuencia, etc. un instrumento para la medida
de magnitudes eléctricas.
En cuanto a otros instrumentos, los parámetros $ásicos de un medidor tri'ásico+
• a clase de precisión
• a tasa de 'lu%o
• 1esolución
>tro parámetro no menos importante es el volta%e de aislamiento.
El medidor de 'ase es una erramienta utiliza$le sólo en los circuitos eléctricos en
corriente alterna sinusoidal. En los circuitos de corriente no a# desplazamiento de
'ase entre la tensión # la corriente que 'lu#e en el circuito.
?a# tres tipos di'erentes de medidor de 'ases+
• @ase de medidor de 'ases
• -ircuitos metros 'ase tri'ásicos simétrica # equili$rada
• -ircuitos metros 'ase tri'ásicos simétricos # desequili$rada
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POTENCIÓMETRO
1.- CONCEPTO
Un potenciómetro es un resistor cu#o valor de resistencia es varia$le. !e esta
manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que 'lu#e por
un circuito si se conecta en paralelo, o la di'erencia de potencial al conectarlo en
serie.
6ormalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. ara
circuitos de corrientes ma#ores, se utilizan los reostatos, que pueden disipar más
potencia.
2.- CONSTRUCCION
E*isten dos tipos de potenciómetros+
• 6&%en(i/"e%r&s i"#res&s4 realizados con una pista de car$ón o
de cermet so$re un soporte duro como papel $aquelizado, 'i$ra, almina,
etc. a pista tiene sendos contactos en sus e*tremos # un cursor conectado
a un patín que se desliza por la pista resistiva.
• 6&%en(i/"e%r&s &in*-&s4 consistentes en un arrollamiento toroidal de
un ilo resistivo (por e%emplo, constantán) con un cursor que mueve unpatín so$re el mismo.
.- TIPOS
egn su aplicación se distinguen varios tipos+
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• 6&%en(i/"e%r&s -e M*n-&. on adecuados para su uso como elemento de
control en los aparatos electrónicos. El usuario acciona so$re ellos para variar los
parámetros normales de 'uncionamiento. or e%emplo, el volumen de una radio.
• 6&%en(i/"e%r&s -e *89s%e. -ontrolan parámetros prea%ustados, normalmente en
'á$rica, que el usuario no suele tener que retocar, por lo que no suelen ser accesi$les desde el e*terior. E*isten tanto encapsulados en plástico como sin
cápsula, # se suelen distinguir potenciómetros de a%uste vertical, cu#o e%e de giro
es vertical, # potenciómetros de a%uste orizontal, con el e%e de giro paralelo al
circuito impreso.egn la le# de variación de la resistencia
+
6&%en(i/"e%r&s 'ine*'esa resistencia es proporcional al ángulo de giro. !enominados con una
letra A segn la normativa actual (anteriormente ).
L&+*r$%"i(&sa resistencia depende logarítmicamente del ángulo de giro. !enominados con
una letra segn normativa actual (anteriormente A).
Sen&i-*'esa resistencia es proporcional al seno del ángulo de giro. !os potenciómetros
senoidales solidarios # girados 7<= proporcionan el seno # el coseno del ángulo de
giro. ueden tener topes de 'in de carrera o no.
An%i'&+*r$%"i(&sBeneralmente denominados con una letra @. En los potenciómetros impresos la le#
de resistencia se consigue variando la ancura de la pista resistiva, mientras queen los $o$inados se a%usta la curva a tramos, con ilos de distinto grosor.
6&%en(i/"e%r&s "9'%i09e'%*ara un a%uste 'ino de la resistencia e*isten potenciómetros multivuelta, en los que
el cursor va unido a un tornillo desmultiplicador, de modo que para completar el
recorrido necesita varias vueltas del órgano de mando.
3. .!Ti#&s -e #&%en(i/"e%r&s -e "*n-&
6&%en(i/"e%r&s r&%*%&ri&se controlan girando su e%e. on los más a$ituales pues son de larga duración #
ocupan poco espacio.
6&%en(i/"e%r&s -es'i7*n%esa pista resistiva es recta, de modo que el recorrido del cursor tam$ién lo es. ?an
estado de moda ace unos años # se usa, so$re todo, en ecualizadores grá'icos,
pues la posición de sus cursores representa la respuesta del ecualizador. on más
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'rágiles que los rotatorios # ocupan más espacio. demás suelen ser más
sensi$les al polvo.
6&%en(i/"e%r&s "'%i#'eson varios potenciómetros con sus e%es coa*iales, de modo que ocupan mu# poco
espacio. e utiliza$an en instrumentación, autorradios, etc.
6&%en(i/"e%r&s -i+i%*'ese llama potenciómetro digital a un circuito integrado cu#o 'uncionamiento simula
el de un potenciómetro nalógico. e componen de un divisor resistivo de nC&
resistencias, con sus n puntos intermedios conectados a un multiple*or analógico
que selecciona la salida. e mane%an a través de una inter'az serie
(D, D-, 2icro4ire, o similar). uelen tener una tolerancia en torno al < F # a
esto a# que añadirle la resistencia de$ida a los s4itces internos, conocida como
14iper. os valores más comunes son de &<5 # &<<5 aunque varia en 'unción del
'a$ricante con G, H9, &I, 8& # &<9 posiciones en escala logarítmica o lineal.
os principales 'a$ricantes son 2a*im, Dntersil # nalog !evices. Estosdispositivos poseen las mismas limitaciones que los conversores !- como son la
corriente má*ima que pueden drenar, que esta en el orden de los m, la D6 # la
!6, aunque generalmente son monotónicos.
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EL MULTIMETRO
1.- CONCEPTO
Un multímetro, tam$ién denominado polímetro otester, es un instrumento eléctrico portátil para
medir directamente magnitudes eléctricas activascomo corrientes # potenciales (tensiones) o:#pasivas como resistencias, capacidades # otras.
as medidas pueden realizarse para corrientecontinua o alterna # en varios márgenes de medidacada una. os a# analógicos # posteriormente sean introducido los digitales cu#a 'unción es lamisma (con alguna variante añadida).
F9n-*"en%& %e/ri(&
Es un aparato mu# versátil, que se $asa en la utilización de un instrumento demedida, un galvanómetro mu# sensi$le que se emplea para todas lasdeterminaciones. ara poder medir cada una de las magnitudes eléctricas, elgalvanómetro se de$e completar con un determinado circuito eléctrico quedependerá tam$ién de dos características del galvanómetro+ la resistencia interna(1i) # la inversa de la sensi$ilidad. Esta ltima es la intensidad que, aplicadadirectamente a los $ornes del galvanómetro, ace que la agu%a llegue al 'ondo deescala.
demás del galvanómetro, el polímetro consta de los siguientes elementos+ aescala mltiple por la que se desplaza una sola agu%a, permite leer los valores de
las di'erentes magnitudes en los distintos márgenes de medida. Un conmutador permite cam$iar la 'unción del polímetro para que acte como medidor en todassus versiones # márgenes de medida. a misión del conmutador es seleccionar encada caso el circuito interno que a# que asociar al instrumento de medida pararealizar cada medición. !os o más $ornas eléctricas permiten conectar elpolímetro a los circuitos o componentes e*teriores cu#os valores se pretendenmedir. as $ornas de acceso suelen tener colores para 'acilitar que las cone*ionese*teriores se realicen de 'orma correcta.
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-uando se mide en corriente continua, suele ser de color ro%o la de ma#or potencial (o potencial C ) # de color negro la de menor potencial ( o potencial 3). aparte izquierda de la 'igura (Esquema &) es la utilizada para medir en corrientecontinua # se puede o$servar dica polaridad. a parte dereca de la 'igura es lautilizada para medir en corriente alterna, cu#a di'erencia $ásica es que contiene unpuente de diodos para recti'icar la corriente # poder 'inalmente medir con el
galvanómetro.
El polímetro está dotado de una pila interna para poder medir las magnitudespasivas. Jam$ién posee un a%uste de cero, necesario para la medida deresistencias.
TELURÓMETRO
1.- CONCEPTO
En el tema de la seguridad eléctrica un sistema de puesta a tierra es devital importancia para brindar seguridad a las personas en primer lugar y
para la protección de equipos sensible a las sobretensiones. El
telurómetro es un aparato que nos permite realizar la medición de un
SP! para comprobar su correcto "uncionamiento siendo así el principal
indicador del estado del mismo.
#n telurómetro es un equipo pro"esional para e"ectuar mediciones en
Sistemas de Puesta a !ierra en par$metros de volta%e y resistencia.
2.- TIPOS
TELUROMERO ANALÓGICO
La "orma y procedimiento para medir la resistencia del pozo es la
misma la &nica di"erencia es que el valor obtenido lo marcar$ la agu%a
y este depender$ de la escala que se esté utilizando.
• TELURÓMETRO DIGITAL
Son lo que actualmente son mayormente utilizados y su utilización esm$s precisa al arro%arnos un &nico valor en el display elimin$ndose así los errores de medición por paralela%e.