laboratorio 1(instrumentos eléctricos)

8/10/2019 laboratorio 1(Instrumentos Elctricos)

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LABORATORIO N01

INSTRUMENTOS ELCTRICOS

I.OBJETIVOS:

Reconocer los principales instrumentos elctricos utilizados en la instalacin,

mantenimiento y reparacin de plantas industriales.

Aprender el manejo o uso de los principales instrumentos

II. EQUIPOS E INSTRUMENTOS:

Fuente de alimentacin de C.C.

Generador de seales de audio frecuencia: senoidal, cuadrada y triangular.

Ampermetros analgicos de C.C.

Voltmetros analgicos de C.C.

Probador de nivel de alta tensin y de baja tensin.

Osciloscopio de doble canal.

Vatmetro analgico de c.c.

Multitester analgico y digital.

III. PROCEDIMIENTO:

Explicacin de los instrumentos elctricos (funcionamiento y operacin )

3.1 Fuente de alimentacin de C.C.

Una fuente de alimentacin es un dispositivo que convierte latensin alterna de

la red de suministro, en una o varias tensiones, prcticamentecontinuas,que

alimentan los distintos circuitos electrnicos a los que se conecta.

a. Tipos de fuentes de alimentacin:

Existen dos tipos principales de fuentes de alimentacin: fuentes de

alimentacin reguladas y no reguladas. Las fuentes de alimentacin

reguladas se dividen en fuentes de alimentacin reguladas linealmente y

fuentes de alimentacin conmutadas.
http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Aparato_electr%C3%B3nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aparato_electr%C3%B3nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alterna


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Fuentes de alimentacin lineales.-Las fuentes lineales siguen el

esquema:transformador,rectificador,filtro, regulacin y salida.

Fuentes de alimentacin conmutadas.-Una fuente conmutada es un

dispositivo electrnico que transforma energa elctrica

mediantetransistores en conmutacin.

3.2. Generado r de seales de audi o f recuencia: senoi dal,

cuadrada y tr iang ular.

Introduccin

Un Generador de Funciones es un aparato electrnico que produce ondas

senoidales, cuadradas y triangulares, adems de crear seales TTL. Sus

aplicaciones incluyen pruebas y calibracin de sistemas de audio,

ultrasnicos y servo.

Este generador de funciones, especficamente trabaja en un rango de

frecuencias de entre 0.2 Hz a 2 MHz Tambin cuenta con una funcin

de barrido la cual puede ser controlada tanto internamente como

externamente con un nivel de DC. El ciclo de mquina, nivel de offset en

DC, rango de barrido y la amplitud y ancho del barrido pueden ser

controlados por el usuario.

Funcionamiento y usos generales

Un generador de funciones es un instrumento verstil que genera diferentes

formas de onda cuyas frecuencias son ajustables en un amplio rango. Las

salidas ms frecuentes son ondas senoidales, triangulares, cuadradas y

diente de sierra. Las frecuencias de estas ondas pueden ser ajustadas

desde una fraccin de Hertz hasta varios cientos de kilo Hertz.

Las diferentes salidas dl generador se pueden obtener al mismo tiempo.

Por ejemplo, proporcionando una sola cuadrada para medir la linealidad de

un sistema de audio, la salida en diente de sierra simultnea se puede usar

para alimentar el amplificador de deflexin horizontal de un osciloscopio,

con lo que se obtiene la a exhibicin visual de los resultados de las

mediciones. La capacidad de un generador de funciones de fijar la fase de
http://es.wikipedia.org/wiki/Transformadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Rectificadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Transistorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Transistorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Rectificadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Transformador


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una fuente externa de seas es otra de las caractersticas importantes y

tiles.

3.3. Am permetros analg icos de C.C.

Un ampermetro es un instrumento que sirve para medir la intensidad de

corriente que est circulando por un circuito elctrico.

fig. 2 - Conexin de un Ampermetro

3.4. Vo ltmetros analg icos de C.C.

Es un instrumento diseado y utilizado para medir voltaje o tensin elctrica,

ese voltaje se puede hallar en una fuente de energa elctrica como una pila,

una batera, o en un tomacorriente por ejemplo, o entre dos puntos

cualesquiera de un circuito elctrico o electrnico.

fig. Conexin de un Voltmetro


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3.5. Probado r de niv el de alta tensin y de baja tensin.

Como su nombre lo indica este instrumento nos permite detectar o identificar el

nivel de tensin del circuito que estamos analizando, mediante indicadores led

podemos visualizar el nivel de tensin de c.c o c.a segn marque el

instrumento.

3.6. Osci los cop io de dob le canal.

Un osciloscopio es un instrumento de medicin electrnico para la

representacin grfica de seales elctricas que pueden variar en el tiempo. Es

muy usado en electrnica de seal, frecuentemente junto a un analizador de

espectro.

Los osciloscopios, clasificados segn su funcionamiento interno, pueden ser

tantoanalgicos comodigitales, siendo el resultado mostrado idntico en

cualquiera de los dos casos, en teora.

Utilizacin: 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.

Funcionamiento: Latensin a medir se aplica a las placas de desviacin

vertical oscilante de untubo de rayos catdicos (utilizando unamplificador con

alta impedancia de entrada y ganancia ajustable) mientras que a las placas de

desviacin horizontal se aplica una tensin en diente de sierra. Esta tensin esproducida mediante un circuitooscilador apropiado y sufrecuencia puede

ajustarse dentro de un amplio rango de valores, lo que permite adaptarse a la

frecuencia de la seal a medir. Esto es lo que se denomina base de tiempos.
http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_anal%C3%B3gicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_digitalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Diferencia_de_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tubo_de_rayos_cat%C3%B3dicoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Amplificadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Osciladorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Osciladorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Amplificadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tubo_de_rayos_cat%C3%B3dicoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Diferencia_de_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_digitalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_anal%C3%B3gico


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fig. Estructura bsica

Osciloscopio digital de doble canal

3.7. Vatmetro an alg ico de c .c.

La medida de potencia activa se realiza mediante vatmetros que pueden ser

del tipo electrodinmico, aptos para c.a. y c.c. o de induccin, solo vlidos para

c.a. Normalmente se utiliza el electrodinmico mediante la conexin de la

bobina fija en serie con el circuito, es decir recorrida por la intensidad de este, y

la bobina mvil en paralelo con el circuito y por tanto, recorrida por la intensidad

y proporcional a la tensin. Se debe conectar el circuito voltmetro delante del

ampermetro.


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Un vatmetro de c.c. mide el producto de la tensin por la corriente, en ambos

magnitudes hay que tener en cuenta la polaridad de las bobinas.

3.8. Multi tester analgico y d igit al.

Es un instrumento elctrico porttil para medir directamente magnitudes

elctricas activas comocorrientes y tensiones o pasivas comoresistencias,

capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse para corriente continua o

alterna y en varios mrgenes de medida cada una. Los hay analgicos y

posteriormente se han introducido los digitales cuya funcin es la misma (con

alguna variante aadida).

.

Fig. Multitester analgico y Multitester Digital
http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctrica


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IV. CUESTIONARIO:

1. Cules son las principales normas de seguridad en el laboratorio?

Normas generales

No fumes, comas o bebas en el laboratorio.

Utiliza una bata y tenla siempre bien abrochada, as protegers tu ropa.

Guarda tus prendas de abrigo y los objetos personales en un armario o

taquilla y no los dejes nunca sobre la mesa de trabajo.

No lleves bufandas, pauelos largos ni prendas u objetos que dificulten tu

movilidad.

Procura no andar de un lado para otro sin motivo y, sobre todo, no corrasdentro del laboratorio.

Si tienes el cabello largo, recgetelo.

Dispn sobre la mesa slo los libros y cuadernos que sean necesarios.

Ten siempre tus manos limpias y secas. Si tienes alguna herida, tpala.

No pruebes ni ingieras los productos.

En caso de producirse un accidente, quemadura o lesin, comuncalo

inmediatamente al profesor.

Recuerda dnde est situado el botiqun.

Mantn el rea de trabajo limpia y ordenada.

Normas para manipular instrumentos y productos

Antes de manipular un aparato o montaje elctrico, desconctalo de la red

elctrica.

No pongas en funcionamiento un circuito elctrico sin que el profesor hayarevisado la instalacin.

No utilices ninguna herramienta o mquina sin conocer su uso, funcionamiento

y normas de seguridad especficas.

Maneja con especial cuidado el material frgil, por ejemplo, el vidrio.

Informa al profesor del material roto o averiado.

Fjate en los signos de peligrosidad que aparecen en los frascos de los

productos qumicos.

Lvate las manos con jabn despus de tocar cualquier producto qumico.

Al acabar la prctica, limpia y ordena el material utilizado.


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2. Cul es la clasificacin de los instrumentos elctricos, segn el

principio de funcionamiento? Hable de cada uno de ellos.

Segn su principio de funcionamiento los instrumentos de medicin elctrica

pueden ser:

a.- Instrumentos de medida analgicos: convierten la magnitud elctrica

que se mide en una seal analgica, funcin continua en el tiempo. Constan

de un sistema traductor y de otro indicador; y segn el sistema indicador

pueden ser de diferentes tipos:

Instrumentos magnetoelctricos o de bobina mvil.- Funcionan a

partir de la interaccin entre un campo magntico fijo (imn permanente) y

el campo magntico producido por una corriente elctrica que alimenta a

una bobina mvil.

La medida es directamente proporcional a la corriente, por lo que no se

pueden utilizar en corriente alterna. (Valor real de la magnitud). Son los

mecanismos de medida ms sensibles.

Instrumentos electromagnticos o de hierro mvil.- Funcionan a

partir de la interaccin entre dos ncleos de hierro imantados con la misma

polaridad por la corriente elctrica (uno fijo y el otro mvil). La repulsin

entre ellos har girar el ncleo mvil. La medida es proporcional al

cuadrado de la corriente y por lo tanto, pueden utilizarse tanto en c.c.

Instrumentos electrodinmicos.- Funcionan a partir de la interaccinentre el campo magntico generado por dos bobinas alimentadas por

diferentes corrientes de igual frecuencia. La medida es proporcional al

producto de las corrientes y por lo tanto, pueden utilizarse tanto en c.c.

Como en c.a. Se utilizan habitualmente para la medida de la potencia

elctrica.

Instrumentos de induccin.- Funcionan a partir del campo magntico

producido por dos electroimanes sobre un elemento mvil metlico

(corrientes de Foucault).La medida es proporcional al producto de las


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corrientes de cada electroimn y por lo tanto, pueden utilizarse tanto en

c.c. Como en c.a. Se utilizan habitualmente para la medida de energa

elctrica.

b.- Instrumentos de medida digitales: toman algunos valores de la

magnitud que se mide los cuales son codificados por medio de un

dispositivo llamado convertidor analgico/digital. El aparato de medida digital

ms utilizado es el multmetro o polmetro.

Los aparatos de medida presentan unas caractersticas diferenciadoras que

los hacen apropiados para ciertas aplicaciones y que figuran simbolizadas, la

mayor parte de ellas al lado de la escala. Un extracto de estos smbolos

aparece en la tabla siguiente e indican:

Tipo de instrumento

Sistema de corriente para el que se puede emplear

Clase de precisin

Posicin adecuada de funcionamiento

Tensin de prueba de aislamiento


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3. Cul es la simbologa elctrica utilizada en los instrumentos

elctricos? Confeccione una tabla.

GalvanmetroGalvanmetro

Ampermetro

con cero al

centro

Ampermetro

Voltmetro

Watmetro

con

indicacin de

terminales

de tensin e

intensidad

Medidor /

indicador

smbolo

genrico

Ohmmetro /

Ohmetro

Medidor /

indicador

smbolo

genrico

Medidor /

Indicador

smbolo

genrico

Contador de

intensidad

Contador de

corriente

Osciloscopio Osciloscopio

Contador

de energa

reactiva

vatmetro

registrador


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4. Aclare los conceptos de: Medicin, exactitud, precisin, grado de

precisin, resolucin, sensibilidad volumtrica, sensibilidad

amperimetrica. Segn la electrotecnia.

Medicin.-Es un proceso bsico de la ciencia que consiste en comparar

un patrn seleccionado con el objeto o fenmeno cuya magnitud fsica se

desea medir para ver cuntas veces el patrn est contenido en esa

magnitud.

Exactitud.-Es capacidad de un instrumento de acercarse al valor de la

magnitud real.

Precisin.-Es capacidad de uninstrumento de dar el mismo resultado en

mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones. Esta cualidad

debe evaluarse a corto plazo.

Grado de precisin.-Es el nivel de precisin que nos entrega un

instrumento de medida o de prueba que estamos utilizando.

Resolucin.-

Decisin que se toma despus de considerar todos los factores de un

problema o de una duda.

Sensibilidad Voltimtrica.-Normalmente la resistencia interna de los

voltmetros viene especificada mediante la sensibilidad voltimtrica a esta

se le conoce como el rgimen de ohm por volt del voltmetro.

Sensibilidad Amperimetrica.-En el primer caso, la sensibilidad del

instrumento se indica por el nmero de amperios, miliamperios o

microamperios que deben fluir por la bobina para producir una desviacin

completa. As, un instrumento que tiene una sensibilidadde 1 miliamperio,

requiere un miliamperio para producir dicha desviacin, etctera
http://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento_de_medici%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento_de_medici%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento_de_medici%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento_de_medici%C3%B3n


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5. Cules son las instrucciones bsicas para el empleo de los

voltmetros, ampermetros, vatmetros y Multitester?

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.

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 la escala del instrumento.

Nunca se debe conectar un ampermetro con un circuito que este

energizado.

Uso de Vatmetro.-

Las bobinas fijas se conectan es serie con el circuito, mientras la mvil

se conecta en paralelo.

Uso de Multitester.-

Situar la ruleta en la zona de la unidad que quieras medir y calcular.


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6. Explquese, describiendo los efectos sobre los medidores y sobre

los circuitos que se est midiendo, por qu nunca se debe conectar

un voltmetro en serie o un ampermetro en paralelo con el circuito

que est midiendo.

Ampermetro en paralelo.-Como ya se explic en la descripcin de un

ampermetro este posee una resistencia interna muy baja, al colocarlo en

paralelo una gran cantidad de corriente circulara a atreves de este y podra

daar el instrumento, a la vez que en el circuito la corriente cambiaria de

recorrido generando el mal funcionamiento de este.

Voltmetro en serie.-No se debe conectar en serie ya que la medicin

obtenida no es la correcta, adems el voltmetro tiene una resistencia interna

alta y al conectarlo en serie generaras una gran cada de tensin debida al

instrumento y el consumo de una potencia (VI) muy alta y se impedira el

funcionamiento del resto del circuito.

7. Qu funciones realizan los resortes de torsin en el movimiento

de D Arsonval?

Este amortiguamiento se genera debido a los medios mecnicos y

electromagnticos. El mecnico se representa en la resistencia del aire en la

bobina, la friccin o roce entre los cojinetes y los resortes de suspensin.


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8. Indique los errores ms usuales en los medidores elctricos.

Errores por el instrumento de medicin. Las causas de errores

atribuibles al instrumento, pueden deberse a defectos de fabricacin, estos

pueden ser: Deformaciones, falta de linealidad, imperfecciones mecnicas,

falta de paralelismo, entre otros.

Errores del operador o por el mtodo de medicin. Muchas de las

causas del error aleatorio se debe al operador, por ejemplo: Falta de

agudeza visual, descuido, cansancio, alteraciones emocionales, entre otros.

Otro tipo de errores son debido al mtodo o procedimiento con que se

efecta la medicin, el principal es la falta de un mtodo definido y

documentado.

Error por utilizar instrumentos no calibrados. Estos instrumentos

pueden estar no calibrados o con fecha de calibracin vencida, se

recomienda no utilizar instrumentos con anormalidades de calibracin para

evitar errores.

Error por la fuerza ejercida al efectuar mediciones. La fuerza para

efectuar mediciones puede provocar deformaciones en la pieza por medir,

el instrumento o ambos, por lo tanto es un factor importante que se debe

tener en cuenta para utilizar el instrumento adecuado para efectuar la

medicin.

Error por instrumento inadecuado. Antes de medir se deben tener en

cuenta los siguientes aspectos:

Cantidad de piezas por medir.

Tipo de medicin (externa, interna, altura, profundidad, etc.)

Tamao de la pieza y exactitud deseada.

Error por puntos de apoyo. Especialmente en instrumentos grandes

en la forma de utilizarlos se provocan los errores ms frecuentes. Error de desgaste .Los instrumentos de medicin, como cualquier otro

objeto, son susceptibles de desgaste, natural o provocado por el mal

uso.

Error por condiciones ambientales Entre estas se encuentran

comnmente: La temperatura, la humedad, el polvo y las vibraciones o

interferencias (ruido) electromagnticas extraas.


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BIBLIOGRAFIA

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Boylestad, R. L. (2004).Introduccion al analisis de circuitos electricos.Prentice

Hall.

Castejon, A. (1993). Tecnologa elctrica.Madrid: McGraw-Hill.

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http://portal.uah.es/portal/page/portal/GP_PREVENCION/PG_REPOSITORIO/

PG_DOCUMENTOS/PG_DOC_MONOGRAFIAS/M-2.pdf

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https://es.wikipedia.org/wiki/

laboratorio 1(instrumentos eléctricos)

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