UNIDAD 7: VOLTÍMETROS DIGITALES. 7.1 Características generales: Voltímetro tipo rampa y rampa escalera. Conversión por aproximaciones sucesivas. Error de cuantificación. Especificaciones del voltímetro.

DEFINICION…Un voltímetro es aquel aparato o dispositivo que se utiliza a fin de medir, de manera directa o indirecta, la diferencia potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico.

QUIENES LO UTILIZAN?

Se usan tanto por los especialistas y reparadores de artefactos eléctricos, como por aficionados.

¿COMO ESTAN CONSTITUIDOS?

Los voltímetros, en esencia, están constituidos de un galvanómetro sensible que se conecta en serie a una resistencia extra de mayor valor.

ESTRUCTURAPoseen unas bobinas con hilo muy fino y de muchas espiras, a fin de que, aún contando con una corriente eléctrica de baja intensidad, el aparato cuente con la fuerza necesaria para mover la aguja.

¿EN PARALELO O EN SERIE?

Para poder realizar la medición de la diferencia potencial, ambos puntos deben encontrarse de forma paralela.

Clasificación de los voltímetros

Podemos clasificar los voltímetros por los principios en los que se basa su funcionamiento:

Voltímetros electromecánicos

Estos voltímetros, en esencia, están constituidos por un galvanómetro cuya escala ha sido graduada en voltios. Existen modelos para corriente continua y para corriente alterna.

Voltímetros vectoriales

Se utilizan con señales de microondas. Además del módulo de la tensión dan una indicación de su fase. Se usa tanto por los especialistas y reparadores de aparatos eléctricos, como por aficionados en el hogar para diversos fines; la tecnología actual ha permitido poner en el mercado versiones económicas y al mismo tiempo precisas para el uso general. Son dispositivos presentes en cualquier casa de ventas dedicada a la electrónica.

Voltímetros digitales

Dan una indicación numérica de la tensión, normalmente en una pantalla tipo LCD. Suelen tener prestaciones adicionales como memoria, detección de valor de pico, verdadero valor eficaz (RMS), autorrango y otras funcionalidades.

El sistema de medida emplea técnicas de conversión analógico-digital (que suele ser empleando un integrador de doble rampa) para obtener el valor numérico mostrado en una pantalla numérica LCD.

El primer voltímetro digital fue inventado y producido por Andrew Kay de "Non-Linear Systems" (y posteriormente fundador de Kaypro) en 1954.

Conversor tipo rampa (de conversión tensión en tiempo): El corazón del sistema es un generador de tensión en forma de rampa lineal, que varía entre una tensión Um y una –Um, cuya salida está conectada a dos comparadores. El principio de funcionamiento es el siguiente: como primer paso la lógica de control envía una señal de inicialización (Reset) al contador para la habilitación (Enable), permitiendo que los pulsos del reloj lleguen al contador. La cuenta sigue hasta que el otro comparador cambie de estado, ordenando a la lógica de control que detenga la cuenta, a través de la desactivación de la señal ‘Enable’.

Conversor Escalera: Su principio de funcionamiento se basa en la aplicación de una variante del método de oposición, que consiste en oponer a la tensión a medir una generada internamente mediante un conversor digital-analógico.

Conversor doble r ampa (de conversión tensión en tiempo): Este es unos de los conversores más comunes, usados para los instrumentos destinados a medir procesos lentos, como por ejemplo los multímetros. Su principio de funcionamiento está basado en la integración de la señal incógnita durante un tiempo fijo, seguida con la integración de una señal de polaridad opuesta. El tiempo necesario para lograr el cero a la salida del integrador es una medida del valor de la incógnita.

Conversión por aproximaciones sucesivas

Error de cuantificación

Especificaciones del voltímetro

CARACTERISTICAS

• Medición directa o indirecta.

• Display de gran luminosidad.

• Alta precisión.

• Elevada impedancia de entrada

. • Modelo para medición en continua o alterna.

• Formato DIN 96x48 o DIN 96x96.

DESCRIPCION Y FUNCIONAMIENTO

El voltímetro digital ORION es un instrumento diseñado para medir y presentar en forma digital la variable voltaje en tableros eléctricos. Al no poseer ninguna parte móvil, ni

elementos mecánicos en la medición, proporciona una elevada confiabilidad y duración en el tiempo. Así mismo, su circuitería interna digital le ofrece una precisión mayor que la de los medidores convencionales de tipo aguja. Su elevada impedancia de entrada garantiza la inalterabilidad de la medición por inserción del instrumento en el circuito. La presentación digital se realiza con displays de muy alta luminosidad de 13 mm de alto, lo que permite observar la medición a gran distancia. La alimentación del voltímetro puede ser de 120 ó 220 VAC, lo que evita colocar transformadores adicionales de control.

Especificaciones

Escalas y resolución para lectura directa:0-199.9 mV ( 0.1 mV ).0-1.999 V ( 1 mV ).0-19.99 V ( 10 mV ).0-199.9 V ( 0.1 V ).0- 1999 V ( 1 V ).Escalas y resolución para lectura con transformadores de potencial (no incluidos):0-1.999 KV (1 V).0-19.99 KV (10 V).0-199.9 KV (100 V).0-1999 KV (1 KV).Impedancia de entrada: Mayor de 1 mega ohmios.Tipo de medición:Modelo de valor promedio.Modelo de valor RMS.Exactitud : ±1% de la escala ± 1 dígito