INTRUMENTOS DE MEDIDA

INTRUMENTOS DE MEDIDAINTRODUCCIONUn instrumento de medicin es un aparato que se usa para comparar magnitudes fsicas mediante un proceso de medicin.Las caractersticas importantes de un instrumento de medida son:Precisin: es la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones.Exactitud: es la capacidad de un instrumento de medir un valor cercano al valor de la magnitud real.Apreciacin: es la medida ms pequea que es perceptible en un instrumento de medida.Sensibilidad: es la relacin de desplazamiento entre el indicador de la medida y la medida real.OBJETIVOS GENERALES Proporcionar los conocimientos especficos generales sobre los diferentes instrumentos de medida. Familiarizarnos con los diferentes dispositivos de medida elctrica su funcionamiento que forman parte de la teora y sus posibles aplicaciones. Demostrar los diferentes usos de los aparatos de medida. Conocer los distintos circuitos para aplicar el ms conveniente de acuerdo con la medicin a realizar y en un futuro aplicarlo en el campo laboral.OBJETIVOS ESPECIFICOS Conocer y aplicar las normas bsicas del manejo de los instrumentos de medida. Comprender y analizar los valores obtenidos de cada medicin. Conocer las magnitudes empleadas para medirla, sus unidades y la relacin entre ellas dada por unas leyes muy simples. Conseguir estos aparatos y saber determinar cul es el de cada magnitud.

Ampermetro

Es un instrumento que mide la intensidad de corriente elctrica. Su unidad de medida es el amperio (A) y sus submltiplos, miliamperio (mA) y micro-amperio (uA).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 multmetro. Si hablamos en trminos bsicos, el Ampermetro es un simple galvanmetro (instrumento para detectar pequeas cantidades de corriente) con una resistencia paralela llamada Shunt. Uso del Ampermetro

Es necesario conectarlo en serie con el circuito Se debe tener un aproximado de corriente a medir ya que si es mayor de la escala del ampermetro, lo puede daar. Por lo tanto, la corriente debe ser menor de la escala del ampermetro Cada instrumento tiene marcado la posicin en que se debe utilizar: 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. 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 se debe conectar un ampermetro con un circuito que este energizado.

Utilidad del AmpermetroSu 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 Laboratorios lo usan al reparar y averiguar subidas de corriente para evitar el malfuncionamiento de un equipoSe 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 AmpermetroConexin

Ejercicio:IT= IT=IT=2,5ART= R1+R2+R3RT= 4+3 +2 RT=9

Calcular IT,I

I= I=I=2,5A3245V

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.Uso del Voltmetro Es necesario conectarlo en paralelo con el circuito, tomando en cuenta la polaridad si es C.C. Se debe tener un aproximado de tensin a medir con el fin de usar el voltmetro apropiado Cada instrumento tiene marcado la posicin en que se debe utilizar: horizontal, vertical o inclinada. Todo instrumento debe ser inicialmente ajustado en cero.Utilidad del VoltmetroConocer 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 nombradoConexin

Ejercicio Calcular V1, V2,V3CIT= IT=IT=2,5ART= R1+R2+R3RT= 20+7 +3 RT=30

V1= IXR1V1= 2,5AX20 V1= 50V

V1= IXR1V1= 2,5AX20 V1= 50V

V2= IXR2V2= 2,5AX3 V2= 7.3V

3 7 20 75 v

hmetro 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 Multmetro 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 hmetro La resistencia a medir no debe estar conectada a ninguna fuente de tensin o a ningn otro elemento del circuito, pues causan mediciones inexactas. Se debe ajustar a cero para evitar mediciones errticas gracias a la falta de carga de la batera. En este caso, se debera de cambiar la misma Al terminar de usarlo, es ms seguro quitar la batera que dejarla, pues al dejar encendido el instrumento, la batera se puede descargar totalmente.Utilidad del hmetroSu 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.Conexin

Ejercicio Calcular las resistencias R1, R2, R3 del circuito sabiendo que su voltaje es de 24V y su intensidad es: I1= 1.6A, I2=0.53A, I3=0.20A

R2=?R1=?R3=?R3= = =120

CALCULO:R1= = =15

R2= = =45

V= 24v

Galvanmetro

Un galvanmetro es un aparato que se emplea para indicar el paso de pequeas corrientes elctricas por un circuito y para la medida precisa de su intensidad. Como veremos su funcionamiento se basa en fenmenos magnticos.Conexin

Multmetro

Unmultmetro, tambin denominadopolmetro otester, es un instrumento elctrico porttil para medir directamente magnitudes elctricas activas comocorrientesypotenciales(tensiones) o pasivas comoresistencias, capacidades y otras.Las medidas pueden realizarse paracorriente continuaoalternay en varios mrgenes de medida cada una.Conexin

Pinza amperimtrica

La pinza amperimtrica es un instrumentode medicin muy til que permite lamedicin de intensidades en conductores activos sin lanecesidad de interrumpir el circuito. Cuando se realizan mediciones de intensidad con un multmetro convencional, necesitamos cortar el cable y conectar el instrumento al circuito que estamos midiendo.Principio de funcionamiento de las pinzas amperimtricas CA/CC

Generalmente las pinzas amperimtricas capaces de medir intensidades CA/CC utilizan elementos hall como sensores para detectar intensidades CC yaque esto no es posible empleando el mtodo del transformador de induccin electromagntica utilizado en las pinzas amperimtricas de CA.Cuando a travs de la mordaza fluye un flujo magntico de CA o CC proporcional al primario estos elementos hall detectan el flujo magntico proporcionando una tensin de salida.

Conexin

Vatmetro Elvatmetroes un instrumentoelectrodinmicopara medir lapotencia elctricao la tasa de suministro deenerga elctricade uncircuito elctricodado.

Ejercicio:Una lmpara de 60 W prendida por 24 h por 30 dias calcular el consumo kw/hDas=30 h=43,2 kw/hFrecuencmetro

Un frecuencmetro es un instrumento que sirve para medir la frecuencia, contando el nmero de repeticiones de una onda en la misma posicin en un intervalo de tiempo mediante el uso de un contador que acumula el nmero de periodos. Dado que la frecuencia se define como el nmero de eventos de una clase particular ocurridos en un perodo, su medida es generalmente sencilla.

Capacmetro

El capacmetro es un equipo de prueba electrnico utilizado para medir la capacidad o capacitancia de los condensadores. Dependiendo de la sofisticacin del equipo, puede simplemente mostrar la capacidad o tambin puede medir una serie de parmetros tales como las fugas, la resistencia del dielctrico o la componente inductiva.Segn el sistema internacional el resultado se mide en Hertzios (Hz).Frasmeto

Un cosmetro, cosenofmetro, cofmetro o frasmeto es un aparato para medir el factor de potencia (cos).Tiene en su interior una bobina de tensin y una de corriente dispuestas de tal forma que si no existe defasaje, la aguja est en cero (al centro de la escala) lo que mide el cosimetro es el de fase que se produce entre la corriente y la tensin producto de cargas inductivas o capacitivas.Osciloscopio Unosciloscopioes un instrumento de visualizacin electrnico para la representacin grfica de seales elctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado enelectrnica de seal, frecuentemente junto a unanalizador de espectro.En un osciloscopio existen, bsicamente, dos tipos de controles que son utilizados como reguladores que ajustan la seal de entrada y permiten, consecuentemente, medir en la pantalla y de esta manera se puede ver la forma de la seal medida por el osciloscopio, esto denominado en forma tcnica se puede decir que el osciloscopio sirve para observar la seal que quiera medir.Para medir se lo puede comparar con el plano cartesiano.El primer control regula el eje X (horizontal) y aprecia fracciones de tiempo (segundos,milisegundos,microsegundos, etc., segn la resolucin del aparato). El segundo regula el eje Y (vertical) controlando latensinde entrada (enVoltios, mili voltios, micro voltios, etc., dependiendo de la resolucin del aparato).Estas regulaciones determinan el valor de la escala cuadricular que divide la pantalla, permitiendo saber cunto representa cada cuadrado de sta para, en consecuencia, conocer el valor de la seal a medir, tanto entensincomo enfrecuencia. (en realidad se mide el periodo de una onda de una seal, y luego se calcula la frecuencia). Conexin

ERROR EN LAS MEDIDASSiempre que se mide, nunca se puede descartar la presencia del error en el valor de las medidas. Las principales causas de error se clasifican en personales, instrumentales, metodolgicas y ambientales. Las causas personales son aquellas que dependen de las limitaciones sensoriales, y de la falta de habilidades y destrezas de quien efecta la medida. Entre estas causas se tiene el error de paralaje. Este se comete al realizar la lectura sobre la escala del instrumento y se debe a la distancia que existe entre la escala y la aguja indicadora. La exactitud de la medida depende del ngulo con el cual el observador mira la agujaLas causas instrumentales se dan como efecto de una mala calibracin del instrumento, por el deterioro de sus partes o por la influencia del mismo sobre la magnitud que se quiere medir.Las causas metodolgicas estn relacionadas con las tcnicas que se siguen en el proceso de medicin. Aquellas tcnicas que impliquen mayores cuidados y mejor control de las variables de influencia sobre el proceso, producirn mejores medidas. Las causas ambientales son aquellas relacionadas con la influencia que puede causar en la medida las condiciones climatolgicas y el entorno en general. entre las principales destacan la temperatura, la humedad, el polvo y las vibraciones o interferencias (ruido) electromagnticas extraas.

CONCLUSIONES Aprend a reconocer y a diferenciar cada uno de los instrumentos, para que magnitud sirve y se utiliza cada uno de ellos y a realizar pequeos circuitos y clculos de medida.RECOMENDACIONESConseguir y realizar un anlisis ms profundo en la prctica sobre cada instrumento de medida, para as llevarlo en un futuro al campo laboral.CA