ESCUELA POLITCNICA DEL EJRCITO LATACUNGA

DEPARTAMENTO DE ELCTRICA Y ELECTRNICA

CARRERA DE ING. EN ELECTRNICA E INSTRUMENTACIN

ASIGNATURA: Instrumentacin y Sensores

Unidad ITarea 4TEMA: - Mediciones con puentes de Wheatstone de 2 hilos, 3 hilos y 4 hilos. Hrs. de la asignatura 4 Hrs

Responsable:Ing. Jos Bucheli

Nombre Estudiante: 1) Alex TipantuaFecha de entrega: 16/05/2015PUENTE DE WHEATSTONEUn puente de Wheatstone Se utiliza para medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio de los brazos del puente. Estos estn constituidos por cuatro resistencias que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida.

PUENTE DE WHEATSTONE DE DOS HILOSEl dispositivo que forma el puente de Wheatstone de dos hilos se muestra en la figura adjunta.

Variando la resistencia R1 hasta que por el galvanmetro no circule corriente,, se

Establecen las siguientes relaciones:

Por lo que la resistencia desconocida ser:

Cuando las resistencias de los cables de conexin de la sonda al instrumento de medida, rA y rB, son muy pequeas en comparacin con el valor de la resistencia de la sonda, estas resistencias se desprecian y obtenemos la expresin:

El error en la medida proviene fundamentalmente de la longitud de los cables que se utilizan para unir el sensor con el puente de Wheatstone. En un laboratorio este problema no suele ser importante, pero en algunas aplicaciones industriales la distancia entre el punto donde se encuentra el sensor y el puente de Wheatstone puede ser de varios cientos de metros e incluso mayor. Esto representa una resistencia aadida al sensor aunque los cables sean de baja resistencia, es decir de gran grosor, que puede llegar a ser del mismo orden o mayor que la resistencia que presenta ste, por lo que se pueden introducir graves errores en la medida de la temperatura. En estos casos, una de las maneras de eliminar la influencia de los cables de conexin es el montaje de tres hilos del puente de Wheatstone (figura adjunta). En este caso si la resistencia de los cables es la resistencia de los cables quedar compensada al estar, en el circuito, a ambos lados del galvanmetro.

PUENTE DE WHEATSTONE DE TRES HILOSMEDIDA SIMPLE A TRES HILOS CON EXCITACIN POR CORRIENTE

La medida simple a 3 hilos rebaja a la mitad el efecto de la resistencia de los hilos y aumenta un poco el coste debido a ese tercer hilo:

Como la corriente que circula por RL2 es despreciable (Zin del aparato de medida elevada) obtenemos:

CONFIGURACIN A 3 HILOS DEL PUENTE DE WHEASTONE

Aadimos un tercer cable al puente con el fin de cancelar el efecto de los cables:

Recordemos que en el puente de Weasthone Variaciones iguales en resistencias contiguas no desequilibran el puente. En este caso R3 y R4 son contiguas y observando el dibujo, las variaciones que sufren son las mismas.Comprobemos que es as particularizando la expresin general para el puente:

Teniendo en cuenta que la impedancia de entrada del amplificador A.I. es muy alta, por el cable Rc no circular corriente significativa. Podemos establecer entonces que:

Como el cable sufre una variacin de resistencia RC debido al calor, podemos establecer:

Sustituyendo en la ecuacin del puente:

Conseguimos que la tensin medida no dependa del cableEn la configuracin a 3 hilos del puente de Weasthone, el efecto de los cables se cancela.

Medida a 4 hilos con excitacin por corriente

Debido a la alta impedancia de entrada que debe tener el aparato de medida conectado en Vo, por RL2 y RL3 no circular corriente significativa.

La cada de tensin en RL1 y RL4 no afecta a la medida ya que la fuente de corriente asegura que la corriente por RT es constante y vale IEX (Valores tpicos IEX 1 mA)

Por tanto Vo = IEX RTEste tipo de medida a 4 hilos se encuentra disponible en multmetros de gama media para la

Medida precisa de resistencias en general. Incluso algunos incorporan en su software rutinas de conversin a T para los sensores resistivos ms comunes, como RTDs.

BIBLIOGRAFA:

Disponible en: http://fisica.unmsm.edu.pe/images/d/d9/4_Puente_de_Wheatstone_B.pdf Disponible en: http://www.heurema.com/PDF/PDF26-PdWheatstone/PdWheatstone.pdf

Disponible en: http://www2.uca.es/grup-invest/instrument_electro/ppjjgdr/Electronics_Instrum/Electronics_Instrum_Files/temas/T16_trans_temp.PDF PAGE 6INSTRUMENTACIN Y SENSORES