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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERIA DE TELECOMUNICACIONES INSTRUMENTACION Y MEDICIONES

TRABAJO COLABORATIVO 2

PRESENTADO POR ANA MILENA VILLALOBOS SANCHEZ

CODIGO 95091812658

TUTOR LEGUIZAMON GABRIELA INES

10/05/2013 COLOMBIA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y ADITANCIA UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA

CONTENIDO DE INSTRUMENTACION Y MEDICIONES

INTRODUCCION

Las mediciones ms precisas de la resistencia se obtienen con un circuito llamado

puente de Wheatstone, en honor del fsico britnico Charles Wheatstone. Este

circuito consiste en tres resistencias conocidas y una resistencia desconocida,

conectadas entre s en forma de diamante. Se aplica una corriente continua a

travs de dos puntos opuestos del diamante y se conecta un galvanmetro a los

otros dos puntos. Cuando todas las resistencias se nivelan, las corrientes que

fluyen por los dos brazos del circuito se igualan, lo que elimina el flujo de corriente

por el galvanmetro. Variando el valor de una de las resistencias conocidas, el

puente puede ajustarse a cualquier valor de la resistencia desconocida, que se

calcula a partir los valores de las otras resistencias. Se utilizan puentes de este

tipo para medir la inductancia y la capacitancia de los componentes de circuitos.

Para ello se sustituyen las resistencias por inductancias y capacitancias

conocidas. Los puentes de este tipo suelen denominarse puentes de corriente

alterna, porque se utilizan fuentes de corriente alterna en lugar de corriente

continua. A menudo los puentes se nivelan con un timbre en lugar de un

galvanmetro, que cuando el puente no est nivelado, emite un sonido que

corresponde a la frecuencia de la fuente de corriente alterna; cuando se ha

nivelado no se escucha ningn tono.

En general, el puente de Wheatstone se emplea para medir resistencias entre 1

ohm y 1 Mohm. El puente de Kelvin se emplea para medir resistencias de menos

de 1 ohm. El puente de Schering se emplea para medir capacitancias en circuitos

en donde el ngulo de fase es cercano a 90. El puente de Maxwell sirve para

medir inductancias con bajo valor de Q, en tanto que el puente de Hay sirve para

medir inductancias con alto valor de Q.



OBJETIVOS

1. Conocer funcionamiento de diferentes puentes de medicin y sus

aplicaciones

2. Implementar unos diferentes puentes de medicin, conocer sus

caractersticas prcticas.

3. Analizar las desviaciones de los resultados de las mediciones.

4. Determinar el error que se genera entre los clculos tericos y las

mediciones de los circuitos a montar.

5. Conocer el funcionamiento y la aplicacin que se le puede dar a los puentes

para medicin

6. Establecer las principales caractersticas que debe tener un sistema de

medicin.

7. Experimentar como afectan pequeos cambios en los circuitos de medicin

la lectura final.



1- GALVANOMETRO DE DARSONVAL

2- FUENTE VARIABLE DE PODER

3- PROTOBOARD

4- RESISTENCIAS VARIAS

5- MULTIMETRO DIGITAL

6- TRANSFORMADOR 12OVAC-12VAC

7- CONDENSADORES

8- BOBINAS



1. Disear e implementar Puente de Wheatstone; realice la medicin de

resistencias de 100, 1K, 10K, 100K; compare los resultados de la

medicin con el valor obtenido al medirse con multmetro digital y con el

cdigo de colores, analice las principales fuente de error en la medicin.

Puente Wheatstone

El puente Wheatstone es un circuito muy interesante y se utiliza para medir el

valor de componentes pasivos como las resistencias (como ya se haba dicho).

El circuito es el siguiente: (puede conectarse a cualquier voltaje en corriente

directa, recomendable no ms de 12 voltios)

Partiendo de la figura del Puente de Wheatstone:



Al saber que

Pero tambin le damos valor a los siguientes parmetros: IR1= 233 mA IR1 = IR2 R2= 32,918 k Entonces reemplazando los valores en la ecuacin tendramos:



El circuito del puente de weatstone quedara de la siguiente forma:

PUENTE DE KELVIN

Es una modificacin del puente de Wheatstone, es til en la medicin de resistencias de bajo valor, su estructura es:

La ecuacin simplificada para hallar Rx quedara asi:



1. Disear e implementar Puente de Kelvin; realice la medicin de

resistencias de pequeo valor (inferior a 10); compare los resultados

de la medicin con el valor obtenido al medirse con multmetro digital

y con el cdigo de colores, analice las principales fuente de error en la

medicin.

R/: Puente de Kelvin.

Con los siguientes valores: Fuente de alimentacin de 10v, V= 10V VP=3.33V RP=3.99 IRX=0.833 Y la incognita que deseamos encontrar es RX.

Pero igualmente tenemos: RXS= 7.98

VR2= 5V

I= 39.7 mA

VR4= 6.985 V

R4= 231.67 que es igual a RX.



2. Disear e implementar Puente Maxwell; realice la medicin de

resistencias de 2 inductancias que posean un Q de bajo valor; (Q

menor de 10).

El puente de Maxwell tiente un buen desempeo para medicin de bobinas con Q medio.



La ecuacin en la condicin de equilibrio es:

Q= wR1C1

Entonces reemplazando: Q= 2(100Hz)(10k)(10nf) Q= 6.28 F= 100 Hz C= 100 nf R= 10k

El circuito se estabiliza con el potencimetro 1 a 49% con 122.5 y el segundo potencimetro a 50% con 125 . Con estos sabemos que: Rx= 10.204 k Lx= 125 mH Q=6.28 .



Q era la variable que desconocamos.

3. Disear e implementar Puente Hay; realice la medicin de resistencias

de 2 inductancias que posean un Q de valor alto; (Q mayor de 10).

Puente de Hay

La ecuacin balance para este puente es:

Que simplificado quedara de la siguiente manera:

Lo cual podramos reemplazar asi:

Con los siguientes parmetros tenemos: Rx= 39.47 Lx= C1R2R3 Lx= 100 mHz



4. Disear e implementar un Puente Shering, realice la medicin de 3

condensadores, compare su valor son el valor nominal y analice las

fuentes de error en la medicin.

PUENTE DE SHEARING Es empleado este puente para la medicin de capacitares. Su estructura se muestra en la siguiente figura:

La ecuacin de equilibrio:

Conociendo los siguientes parmetros: R2= 470 R1= 10 k C1= 10 mf C3= 500 nf



Entonces tenemos: Rx= 9400 Cx= 10.63 mf



CONCLUSIONES

Las cifras decimales del multmetro me permitieron tener una mayor

precisin a la hora de realizar las lecturas.

Un factor que determina los resultados del laboratorio es el galvanmetro

utilizado, por no poder determinar claramente cuando la corriente es cero.

Por lo que si se quiere precisin es mejor utilizar un ampermetro digital.

Se utilizaron herramientas adicionales como son los programas para el

diseo y simulacin de circuitos electrnicos.

El puente de Wheatstone es una ayuda para comprender el funcionamiento

de las PT100 que se utilizan en instrumentacin.

El puente de Kelvin es til en la medicin de pequeas resistencias porque

se tiene el valor de la resistencia que se tiene en los cables de conexin.

El puente de maxwell se puede utilizar como ayuda para analizar circuitos

con inductancias y capacitancias.



BIBLIOGRAFIA

1. Modulo, Instrumentacin y mediciones UNAD.

2. Cooper, Helfrick, Instrumentacin electrnica moderna y tcnicas de

medicin, Prentice Hall.

3. Manuales de los equipos de laboratorio seleccionados

4. Buchla, David y Mc Lachlan, Wayne,Applied electronic instrumentation

and measurement, Macmillan publishing company, New York.

5. Cooper, Helfrick, Instrumentacin electrnica moderna y tcnicas de

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6. Bopton, Mediciones y pruebas elctricas y electrnicas, Alfaomega

7. Lzaro, Manuel, Problemas resueltos de instrumentacin y medidas

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8. Manuales de los equipos de laboratorio seleccionados

9. Buchla, David y Mc Lachlan, Wayne, Applied electronic instrumentation

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