unidad 2 ver1 · 2015. 9. 1. · la función a es función de y y ésta es función de x: a = f 1...

Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Mendoza

Departamento de Electrónica Medidas Electrónicas I

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Instrumentos analógicos Introducción Los instrumentos usados en mediciones eléctricas, son dispositivos que acusan con una determinada exactitud, por medio de una aguja material (índice) o inmaterial (haz de luz) que se desplaza sobre una escala previamente calibrada, indicando el valor de la magnitud eléctrica medida. El instrumento de medición se puede suponer formado por dos sistemas, 1) el sistema transductor y 2) el sistema indicador. Por lo general el transductor está formado por un circuito eléctrico/electrónico, adecuado el cual convierte la magnitud medida en otra magnitud que actúa sobre el sistema indicador, que por lo general es una corriente eléctrica proporcional a la magnitud medida.

La magnitud a medir es X, y se transforma en otra Y, que es la que actuará sobre el sistema indicador, dando una respuesta que representa la deflexión del sistema y que llamamos a e indicara el valor de la magnitud medida X. La función a es función de Y y ésta es función de X: ))(()( 211 XffYf ==α

El sistema indicador tiene una parte fija y una parte móvil y en ésta ú1tima se halla

adosada la aguja indicadora. La parte móvil se desplaza por acción de las fuerzas que actúan sobre ella y por ende realiza un trabajo, lo cual implica consumo de energía. La energía consumida es proporcionada por el sistema transductor y de hecho éste la absorbe del circuito al cual esta conectado. Una parte de la energía consumida se transforma en energía mecánica en el sistema indicador y el resto se transforma en calor debido al efecto Joule en la resistencia óhmica del instrumento.

La parte móvil está sometida a dos momentos de fuerzas de sentidos opuestos, uno es

el momento motor o también llamado momento eléctrico, cuyo valor depende de la magnitud medida; el otro momento de sentido opuesto al momento eléctrico Me es el que tiende a llevar al elemento móvil a su posición inicial ( cuando se desconecta el instrumento) y también es el encargado de equilibrar al sistema medidor (cuando hay aplicada la magnitud que se quiere medir) ya que cuando el sistema gira aparece un momento que depende de la desviación, y si se igualan, el sistema se detiene y ésta posición es señalada por la aguja (indicando el valor de la magnitud medida) por esta razón éste momento se denomina momento antagónico Ma y generalmente es producido por la torsión de uno o dos espirales o de un hilo( como en algunos galvanómetros).

Entonces la posición de equilibrio corresponde a un ángulo a para el cual la sumatoria de los momentos es nula, como se podrá comprender más adelante en éste capitulo.



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Ejemplo de una escala de un multímetro analógico:

Instrumentos de Bobina Móvil e imán permanente o de Cuadro Móvil Su funcionamiento se basa en la fuerza que aparece en un conductor por el qué circula una corriente eléctrica y que se halla en un campo magnético. La figura siguiente representa una vista en perspectiva del instrumento de bobina móvil e imán permanente, donde podemos observar un imán permanente (en forma de U, pero que en los instrumentos modernos suele tener forma de prisma o paralepipedo).

En los extremos del imán se encuentran dos piezas llamadas zapatas o expansiones polares, con el objeto de formar un campo magnético de tipo radial, para lo cual colabora otra pieza llamada núcleo o tambor.

Entre las expansiones polares y el núcleo hay un espacio llamado entre hierro, donde

puede desplazarse girando una bobina de cobre liviano y con muy poca inercia.



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También pueden verse algunos elementos auxiliares del sistema móvil, que colaboran con la bobina para permitir el equilibrio del sistema para cada intensidad que se desea medir. La bobina móvil lleva en sus dos lados no activos (no cortan línea de inducción) 2 plaquetas generalmente de fibras o plástico unidos mediante un cemento ligante que a su vez tiene unidos semiejes que pueden girar mediante un contacto metálico con una pieza cónica de acero duro o diamante artificial llamado pivote la punta del eje es cónica, para que el contacto con el pivote sea prácticamente puntual.

Uno de los semiejes lleva una aguja y uno o más contra pesos.



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Ambos semiejes llevan una espiral elástica generalmente hecha de bronce fosforoso (por su elasticidad). Una de estas espirales tiene su extremo unido a un punto fijo de la estructura del aparato, la otra espiral tiene su extremo unido a un punto que puede desplazarse según un arco de circunferencia concéntrica con el eje, de modo que al desplazar este punto, esa espiral tiende a enrollarse o desenrollarse, con lo cual cambia la posición angular del eje y por ende de la aguja, lo que permite regular la posición del cero.

El control que permite desplazar el punto 7 de la primera figura (ajuste de cero),

siempre tiene acceso desde el exterior del instrumento bajo la forma de un tornillo con vástago excéntrico.

La figura 1b muestra como se distribuye el campo magnético en el entrehierro. Las líneas de inducción allí son radiales con un plano de simetría (plano neutro) Las líneas de flujo a un lado del plano neutro son convergente y del otro lado son divergentes, lo que se denomina campo semiradial. De este modo cuando un lado de la bobina corta líneas del campo convergente, el otro de la bobina corta líneas divergentes, o sea hay un cambio de polaridad de la inducción para un lado de la bobina respecto al otro lado de la misma, pero del



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mismo modo si la corriente en uno de esos lados es ascendente, en el otro es descendente. Por lo tanto hay un cambio de sentido en la intensidad. Esto da como resultado que la fuerza que aparece en un costado de la bobina tendiendo a hacerla girar es igual a la que aparece en el otro costado y que tiene una dirección y sentido tal que ambas fuerzas producen cuplas que se componen aditivamente.

La pieza en forma de cuña ferromagnética llamada derivador o shunt magnético tiene por objeto derivar una parte del flujo a través de un camino alternativo, para que no pase por el entrehierro. Si ésta pieza se desplaza de modo que llegue a cubrir totalmente uno de los 2 entrehierros, el flujo que se deriva será máximo y el que queda en el entrehierro tendrá un valor mínimo. Por el contrario cuando se desplaza retirándose del entrehierro, el flujo que se deriva será mínimo, con lo cual se refuerza el flujo en el entrehierro. Respuesta del instrumento de cuadro móvil. Por electrotecnia conocemos que un conductor recorrido por una corriente eléctrica, que se halla en un campo magnético, aparece sobre el mismo una fuerza, cuya expresión es:

Vector: BilF ∧= . Módulo de la fuerza γBsenilkF ...=

unidades.desistemaelsegúnconstantees:

...

º90

kdonde

BilkF

Bi

=

==∧

γ

EK

E MBilkBirnlkMnéticoelectromagmomentoMeMM

rnBilkrFrFMM

espirasdenndondenBilkFF

====+

====

===

.........2)(

.......

º:....

1

21

2121

21

1

43421



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1) Si B = ctte. => ikM E .2= mide corriente. 2) Si i = ctte. => BkM E .3= mide inducciones (magnetómetro o inductómetro). La respuesta o reacción de las espirales elásticas al par electromagnético es:

ikk

kik

MMcuandokmecánicoM

eqeq

MEequlibrio

M

...

.)(

4

242

4

=⇒=

=⇒==

αα

ααα

Hay instrumentos de bobina móvil, donde la inducción puede ser variable, es decir que al girar la bobina móvil va encontrando distintos B.

Figura 1: es el caso del instrumento en la forma general, es decir aquella para la cual la inducción es uniforme a lo largo del arco que recorre la bobina móvil, se usa para construir



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voltímetros y amperímetros de corriente continua y en circunstancias voltímetros en corriente alterna provisto de rectificadores. Figura 2: la escala tiende a ser cuadrática, no tiene uso práctico salvo el mencionado anteriormente. Figura 3: Se usa apara medir en servicio o aparatos que tienen un régimen de funcionamiento prácticamente constante, por ejemplo un motor eléctrico de corriente continua, que trabajando normalmente tiene una intensidad prácticamente constante. Las diferencias que pueden presentarse se deberán a algún cambio en la carga o alguna falla en su funcionamiento, es decir que sirve como indicador de fallas. Figura 4: Con muy fuerte compresión de los valores de la escala al final y una gran dilatación al principio, se usa en algunos instrumentos que se prevee que midan con buena sensibilidad en todo el rango que permite el alcance. Un caso típico son los luxómetros o fotómetros. Figura 5: No presenta ventajas, por lo que no se lo utiliza. Amortiguamiento en el instrumento de cuadro móvil

El amortiguamiento es el proceso de pérdida de energía (efecto de frenado), que actúa mientras exista velocidad y es proporcional al valor instantáneo de esa velocidad.

En el instrumento de bobina móvil el amortiguamiento se logra mediante un conductor en forma de espira en cortocircuito, solidario con la bobina móvil, Fig. A, de éste modo cuando la bobina gira, debido a que se ha aplicado a la misma, una intensidad que se desea medir, arrastra a esa espira en cortocircuito, que por moverse en un campo magnético, tendrá una f.e.m. inducida y por tratarse de un circuito cerrado (en cortocircuito) circula una intensidad inducida, Fig. D, que reacciona con el campo magnético generando un par que se opone al movimiento y que llamamos amortiguamiento Fig. B y C.



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Para incorporar al sistema móvil la espira en cortocircuito, se recurre al siguiente

artificio, la bobina móvil siempre está construida con muchas espiras de alambre muy fina, con el objeto de tener elevada sensibilidad (muchas espiras) y que sea liviana con muy poca inercia (alambre fino), por lo que se deformaría fácilmente, si no se devanara sobre un marco adecuado. Para ello se forma dicho marco como una canaleta, como se muestra en la figura A, los extremos del marco se sueldan entre si, para garantizar la continuidad eléctrica, éste marco se construye con un metal no ferromagnético (bronce, aluminio), de modo que constituye la espira en cortocircuito. Así éste marco cumple dos funciones simultáneamente: 1) Sirve como soporte de la bobina móvil 2) Sirve como espira en cortocircuito, para lograr el amortiguamiento, que en todos los casos se tratará que tenga el valor critico. Las variables disponibles para controlar el amortiguamiento y obtener el valor crítico en el marco son: la conductividad eléctrica (es decir el material) y la sección normal del marco.



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Re

icomoyBvle

Bv

BvsenBvleMódulo

BvleVector

iii

i

i

==

=∧

∧=

∧=

..

º90

)(...:

inducidoalrefieresei""subíndiceeldonde.:

RBvl

ii..

=

Aparece una fuerza: )(... BisenBilF ii

∧=

ω

ω

)....2(

:..).(

2..2

..

º90)(

222

2

)(

rBlMa

angularvelocidadrv

bobinaladeradiordondervRBl

rFMa

BilF

Bi

ientoamortiguam

i

i

=

==

===

=

=∧

ω.6kMa =

Usos del Instrumento

Cuando un instrumento no tiene ningún agregado en forma de resistencias en paralelo o serie, se dice que se encuentra en su estado natural. En estas condiciones es indistintamente un amperímetro o voltímetro, ya que si bien el análisis que hemos hecho muestra que es sensible a una intensidad como tiene resistencia interna requiere aplicar una tensión entre sus bornes, para que circule dicha intensidad, por lo tanto puede utilizarse para medir tensiones simplemente por aplicación de la. Ley de Ohm, por eso podemos interpretar que todo instrumento en estado natural tiene un alcance voltimétrico y amperométrico relacionado con la ley de Ohm.



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Multiplicación de Alcances

El alcance natural del instrumento de bobina móvil tanto voltimétrico como amperométrico es siempre muy bajo, del orden de milivoltios y del orden de mili o micro amperes. Cuando se desea alcances mayores, vale decir multiplicar el alcance se agrega al instrumento resistencias multiplicadoras de alcances llamadas resistencias voltimétricas y amperométricas. Las primeras en serie con el instrumento y las segundas en paralelo con el mismo. Multiplicación alcance voltimétrico

Multiplicación alcance amperométrico

Cálculo de la resistencia voltimétrica

alcancedeciónmultiplicaU

Un

UU

RRs

UUU

RRsRU

RsUU

I

==

−=

−

=⇒=−

=

int

1int

int

intint

intintintint

)1int( −= nRRs



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Cálculo de resistencia amperométrica

1

....

0)(

−=

−=

=−

==⇒=

=

+=⇒=∑

A

A

A

A

AD

AA

AA

D

AADDDAA

DA

DAN

IIR

III

RR

II

ncomoyII

IR

II

RRIRIR

UUComo

IIII

)1( −=

nR

R AD

Instrumentos de alcances Múltiples. a) Voltímetro

1) Multiplicador de resistencias independientes

2) Multiplicador de resistencias combinadas



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b) Amperímetro

La figura 1b representa un instrumento amperométrico de múltiples alcances, que no es aconsejable su uso, por la influencia del selector, que presenta una resistencia de contacto desconocida y variable al azar, ya que depende de las superficies que están en contacto entre el electrodo fijo y el móvil del selector. La temperatura, la humedad, el pulimento o rugosidad de la superficie, presión entre contactos, óxidos, etc. La figura 2b muestra el mismo selector reemplazado por su resistencia equivalente, aunque es variable y desconocida, hemos supuesto que en cierto instante tiene un valor de 0,01 ohm, igual o del mismo orden que la propia resistencia del shunt RD1. En estas condiciones la serie RD1 + Rc = (0,01+0,01) ohm = 0,02 ohm, con lo cual la multiplicación de alcance de 5000 ohm, ahora la presencia de Rc hará que el alcance que se pretendía multiplicar 5000 veces, ahora solo se multiplique por 2501.

2501102,0

50

500014999101,0

501

)21(

)1(

=+=

=+=+=+=

−=

+RDRD

RD

n

RDRDRa

n

nRa

RD

Figura 1b

Figura 2b



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Para evitar éste problema se ha creado otra forma de multiplicación de alcance amperométrico llamado Shunt de alcance universal o shunt de Ayrton, que tiene la siguiente forma:

De éste sistema de ecuaciones se deduce que Rc es independiente del alcance. Es lo mismo que estuviera en la carga, con lo cual no perturba el shunt, ni el amperímetro. La Rc se excluye de la malla 1, que determina el alcance, pero tiene el alcance natural del amperímetro, los tester traen éste circuito. El mínimo alcance es mayor que el natural y la resistencia de contacto no se suma con la del shunt y por lo tanto no modifica el alcance.



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Ejemplo de un mecanismo de medida de cuadro móvil, para distintas gamas de intensidad y tensión:

A continuación podemos observar el conexionado real de un aparato de medidas universal, con el conmutador principal inferior se dirige la tensión e intensidad (continua o alterna). Los diversos rangos se seleccionan con otros dos conmutadores para tensión e intensidad:



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Ohmímetros, ohmiómetros u ohmetros El instrumento de bobina móvil puede utilizarse para construir ohmiómetros, de los cuales existen 2 posibilidades que llamamos:

1) Ohmiómetro Serie 2) Ohmiómetro Paralelo

Solo veremos el primero, porque es el que utiliza el multímetro. Ohmiómetro Serie Su funcionamiento se basa en el método para medir resistencias mediante voltímetro y amperímetro, para lo cual se usa un solo instrumento, pero realizando 2 lecturas. La 1º de ellas es de carácter de tensión y la 2º en carácter de intensidad, de este modo el método pasa a llamarse método de las dos lecturas, como se verá a continuación:



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Si se diera la circunstancia de armar un circuito, para lo cual se provee de un

amperímetro adecuado, la fuente de alimentación y varias resistencias, formando un Ohmímetro serie, deberíamos usar el método de las 2 lecturas y hallar luego el valor de Rx, según la ecuación (2). Sin embargo si fabricamos expresamente un conjunto para que trabaje como ohmímetro, podemos imponer I1 = constante y podremos elegir arbitrariamente cualquier valor, no obstante es más camodo que I1 = Imáx del instrumento. En estas condiciones la ecuación (2), se transforma en la ecuación (3), en la cual, entre Rx e I2 existe una correspondencia biunívoca, lo cual nos permite dibujar una nueva escala en el amperímetro, que represente directamente resistencias en Ohmios. Trabajando de esta forma tenemos el método de la deflexión directa, ya que la propia aguja del instrumento indicará el valor de Rx a diferencia del método de las 2 lecturas (ecuación 2), que exige leer 2 valores de intensidad (I1 e 12), para luego efectuar aparte el calculo aritmético, y obtener Rx. Sin embargo el método de la deflexión directa sigue siendo un método de 2 lecturas, ya que la 1º lectura subsiste, pero la llamamos ajuste del cero, es decir debemos garantizar que la primera lectura sea igual a Imáx., con lo cual el instrumento queda calibrado para poder realizar una medición.

Es importante destacar que si no se cambia ningún elemento del circuito no es necesario realizar ajusté del cero, o sea la 1º lectura, ya que si E es constante y Ro es constante, siempre tendremos en la 1º lectura = Imáx. Sin embargo la fuente de tensión E es un elemento electroquímico (pila de carbono-zinc) que tiene siempre la misma fuerza electromotriz, pero esta fuente tiene resistencia interna variables debido a cambios, que se producen en la solución electroquímica por lo que se llama polarización y así en una pila nueva esta resistencia es de unos pocos Ohmios, valor que puede ser tan elevada como 100 Ohm o más Ohmios, cuando la pila esta gastada (se corroe el zinc). Para compensar esta variación se agrega la resistencia variable Rv de modo que todo aumento que experimente Re se neutralizará mediante una disminución de Rv en el mismo valor, por eso para poner a punto un Ohmiómetro serie el operador debe accionar Rv hasta que el instrumento indique Imáx. (Ajuste de cero). Alcance del Ohmímetro Serie

Todos los Ohmímetros de lectura directa tienen su escala comprendida entre 0 y 8 , entonces podría parecer que todos tienen el mismo alcance. Sin embargo la forma en que se distribuye los valores intermedios entre 0 y 8 son particulares para cada Ohmímetro, por lo tanto se justifica idear alguna forma de expresión que permita conocer el rango de resistencias que el Ohmímetro pueda medir con mayor exactitud. Así en el ejemplo desarrollado en la parte práctica, el Ohmetro estaría capacitado para medir relativamente bien resistencias comprendidas entré unos 300 Ohm hasta 30 KOhm. Así podríamos decir que su alcance es de (300—30.000) Ohm. Sin embargo es mas camodo dar una sola cifra, para lo cual se ha elegido arbitrariamente expresar como alcance el valor de Rx ubicado en el centro de la escala, vale decir Alcance = Rx (para I2 = Imáx/2). En nuestro caso el alcance es de 3 KOhm.

Podemos ver según el ejemplo que para un alcance (centro de escala) de 3 KOhm, el instrumento mide bien entre 300 y 3000 Ohm, es decir tiene una relación de 1 a 100 en cada escala o alcance, por eso se hacen Ohmímetros de varios alcances, para que las zonas útiles de la escala no presenten discontinuidades ni solapamientos. Los distintos alcances estarán en la relación 1, 100, 1000 (o sea de 100 en 100), lo cual llevado a nuestro ejemplo para 3 alcances posibles, entonces resultaría:



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Alcance Nº 1 = 30 Ohm (centro de escala) Rmin. = 3 Ohm, Rmáx. = 3.000 Ohm (los valores varian de 10 en 10 y la escala de 1000 en 1000) Alcance Nº 2 = 3000 Ohm (centro de escala) Rmin = 300 ohm, Rmáx. = 30.000 Ohm Alcance Nº 3 = 300.000 Ohm (centro de escala) Rmin = 300000 Ohm, Rmáx. = 3 MOhm

Haciendo estas relaciones no se producen solapamientos, ya que donde termina un alcance empieza el otro.

Ohmímetro serie de varios alcances.

Uso del Instrumento de Bobina Móvil en Corriente Alterna.

Recordando el par eléctrico para el instrumento de bobina móvil era:

ccenIdBlnME )...(=

En corriente alterna debo considerar los momentos instantáneos.

caenidBlninstME )...()( = Para obtener una idea más clara debemos obtener el valor medio del ME



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44344210

2

0

2

0

2

0

2

0

..2

.1)(

:.

..2

1)(

.)...(21

.)(21

)(

=

∧

∧

∫

∫

∫∫

=

=

=

==

tdtsenIK

medioME

quedandoyreemplazatsenIiqueSuponiendo

tdiK

medioME

tdidBlntdinstMEmedioME

ωωπ

ω

ωπ

ωπ

ωπ

π

π

ππ

0)( =medioME Entonces el instrumento de bobina móvil en corriente alterna es sensible al valor medio de una onda senoidal pura. A una frecuencia muy baja, por ejemplo 0,1 Hz, la aguja del instrumento, deflectaría en los dos sentidos. El momento de inercia es el que condiciona que la aguja no deflecte a frecuencias altas, por ejemplo 50 Hz, ya que su inercia es demasiado grande como para que la aguja pueda seguir la variación de la señal en el tiempo con una frecuencia elevada.

En el uso como voltímetro existen 2 variantes:

a) Rectificador de media onda b) Rectificador de onda completa

Circuito rectificador de media onda.



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Este circuito necesita forzosamente 2 diodos para que la intensidad nunca se interrumpa y por lo tanto siempre circule a través de Rs provocando la caída de tensión necesaria, para proteger a los diodos y al propio instrumento. El diodo D1 permite el paso de los hemiciclos positivos a través del instrumento, bloqueando a los hemiciclos negativos. Si no estuviera el diodo D2, no habría intensidad durante los hemiciclos positivos, por ende no habría caída sobre Rs y toda la tensión instantánea aplicada a los bornes NM aparecería en los bornes del diodo D1 que estaría en corte, es decir no conduciría. Así este diodo debería ser capaz de resistir sin perforarse toda la tensión instantánea que se desea medir. Esto exigiría diodos antieconómicos y resulta más barato agregar el diodo D2, en cuyo caso tanto D1 y D2 solo necesitan tener una rigidez dieléctrica muy chica. Éste parámetro en los diodos se denomina tensión inversa máxima o tensión inversa de cresta o pico, y bastará unos pocos voltios para que el circuito funcione sin inconveniente.

CCACC

efCACA

CA

efCA

medioIidemediovalorI

II

RARsxU

IxU

efUx

tsenxUinstUx

RDRARs

efUxI

==

=

+==

=

≅+

=

∧

∧∧

∧

∧

)(

)(

.2

;2

)(

.)(

01)(

ω

)(.45,0

.45,0

.2.1

.1

2

0.2

0;.2

2

)(

)(

2/

2/

0

2/

2/

0

efUxRARs

ImedioI

ImedioI

II

medioI

medIImedI

medImedImedioI

efCACC

efCACC

CA

CA

CC

T

TCAT

T

T

T

CC

+==

=

=

+

=

==

+=

∧

∧

∧

π

ππ

π



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CCmedioIRARsefUx )..(2,2)( += Circuito rectificador de onda completa. Éste circuito puente puede analizarse fácilmente mediante las figuras siguientes, que muestran 2 mallas de conducción, formada por el diodo D1, el amperímetro y el diodo D3, que actúa cuando el borne A es positivo respecto al B.

La otra malla que actúa cuando el borne A es negativo, conduce a través del diodo D4, del instrumento y del diodo D2. Conviene remarcar que en ambas mallas la conducción en el instrumento se opera en el sentido de izquierda a derecha, es decir que cualquiera que sea la polaridad instantánea de la tensión a medir, a través del instrumento circulará una intensidad variable, pero siempre en el mismo sentido.

)(.90,0

)(.2.2

.2

2

.2

.2

efUxRARs

efImedI

III

medI

CACC

CA

CACA

CC

+==

=+

=∧

∧∧

π

πππ

CCmedIRARsefUx )..(1,1)( +=



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Clasificación de los Instrumentos, según:

1) Clase de CTE. 2) Su precisión 3) Principio de funcionamiento

1) Los instrumentos se pueden clasificar según la clase de corriente que puede medir

en: a) instrumento de CC lo que se indica con el símbolo — o también = b) instrumentos de CA indicados con el símbolo ~

c) instrumentos de CC y CA indicado con __

~ , que representa al instrumento universal, es decir sirve para ambas corrientes.

Las dos clases indicadas con ~ y __

~ se refieren para usarse en sistemas monofásicos (como sería la red domiciliaria). Pero existen instrumentos para sistemas trifásicos (de hecho de CA) que se indican con tres senoides, aunque puede existir cuatro senoides. Esto se aclara en el cuadro de símbolos de instrumentos.

2) Ahora veremos la clasificación según su precisión: esta se efectúa teniendo en

cuenta la clase, así los de clase 0,1; 0,2 y 0,5 se consideran instrumentos delicados y dentro de estos están los patrones 0,1 y 0,2 y los instrumentos de laboratorio o investigación. Las clases 1,0; 1,5; 2,5 y 5 se consideran de explotación en general.

3) Según su principio de funcionamiento pueden clasificarse en seis grupos

principales:

a) Instrumentos magnetoeléctricos: Se basa en la acción mutua entre los campos magné ticos de un imán permanente y una bobina. Se fabrican con las siguientes variantes:

1) Magnetoeléctrico de bobina móvil: éste sistema se utiliza en la cons trucción del tester o multímetro (ya que es uno de los más importantes por cuanto provee la mayor sensibilidad, es decir es capaz de acusar intensidades muy débiles y por tal motivo se lo usa en la construcción de galvanómetros, también se usa en la construcción de amperímetros, voltímetros, óhmetros de CC.

2) Magnetoeléctrico de imán móvil (ya no se usa): difiere del anterior en que cambia

el elemento móvil, se emplea en amperímetros, voltímetros de CC. 3) Magnetoeléctrico diferenciales: se emplea en la construcción de megóhmetros de

bobinas cruzadas, cofímetros y frecuencímetros. b) Instrumentos electromagnéticos:



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Se basan en la acción mutua entre el campo magnético de una bobina fija y un núcleo

móvil. Se utilizan en clase de baja exactitud (por ejemplo 1,5; 2; 2,5; 5) para construir amperímetros, voltímetros de cc y ca se lo conoce como instrumentos de hierro móvil.

c) Instrumentos electrodinámicos:

Se basan en la acción mutua de los campos creados por una bobina fija y una móvil,

pudiendo haber varias variantes: 1) Electrodinámicos sin hierro: se usa en amperímetros, voltímetros y vatímetros de

CC y CA. 2) Ferrodinámicos, o sea Electrodinámicos con hierro: se usa igual que los:

e1ectrodinámicos. 3) Electrodinámicos diferenciales: se usan en cofímetros, frecuencímetros.

d) Instrumentos de inducción:

Se basan en la generación de las corrientes de Foucault. Se usan en la fabricación de instrumentos de tablero de baja clase (por ejemplo 2,5y 5).Si bien hay amperímetros, voltímetros de inducción el uso más difundido es en la construcción de medidores de energía (Para CA únicamente). e) Instrumentos electrostáticos:

Se basan en las acciones entre cargas eléctricas, es decir la atracción de dos placas que

se hallan bajo la influencia de un campo eléctrico, cont inuo o alternado. Se usan para voltímetros de CC y CA únicamente, no son de gran exactitud. f) Instrumentos electrotérmicos:

Se tasan en la dilatación de un elemento conductor por el calor generado debido al

efecto Joule. Hay dos variantes: 1) Térmicos de hilo caliente (ya no se usa): sirven para construir amperímetros y

voltímetros tanto de CC como CA. 2) Térmicos, bimetálicos: se usan en la construcción de amperímetros y voltímetros

fundamentalmente como indicadores de distintos parámetros en los automotores.

Es importante que el operario al tomar un instrumento, sepa que sistema utiliza a fin de poder conocer si se puede utilizar en CC o CA y además en que posición debe ubicarlo para conseguir la mayor exactitud. También debe conocer la clase del mismo. Por ello los fabricantes de instrumentos de medidas imprimen en sus cuadrantes, símbolos convenidos internaciona lmente que proporcionan los datos suficientes como para orientar al operario.

Estos símbolos se refieren al sistema motor es decir si son de bobina móvil e imán

permanente, o de hierro móvil, etc. según la clasificación dada anteriormente. También figura el tipo de corriente, la clase de exactitud, posición de trabajo, tensión de prueba de



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aislamiento, y finalmente algunas observaciones especiales, como ser si lleva blindaje magnético o electrostático, etc.



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Integrantes de la Cátedra : Titular: Ing. Roberto Martínez JTP: Ing. Eduardo Grosso Ayudantes: Ing. Pedro Pérez Ing. Walter Javier Paris Unidad Compilada por: Ing. Walter Javier Paris Revisión: Ing. Roberto Martínez

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