Dispositivos Electrónicos 1
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8/9/2019 Dispositivos Electrónicos 1
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U.N.M.S.MFacultad de Ing. Electrónica,
Eléctrica y TelecomunicacionesApellidos y Nombres Matricula
•
•
•
•
•
•
urso Tema
!ispositi"os
Electronicos
INST#UMENTAI$N !E$##IENTE $NTINUA
In%orme Fec&as NotaFinal #eali'ació
nEntrega
Numero()*+(*( -(*+(*((
rupo /ro%esorIng. 0uis /aretto1.
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$NTENI!$ !E INF$#ME FINA0
I. $23ETI4$SII. INT#$!UI$N TE$#IAIII. MATE#IA0 5 E1UI/$ UTI0I6A!$I4. /#$E!IMIENT$4. !AT$S $2TENI!$S*INTE#/#ETAI$N
4I. UESTI$NA#I$ FINA0. !ESA##$00$4II. $N0USI$NES 5 #E$MEN!AI$NES
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INST#UMENTAI$N !E $##IENTE$NTINUA
$23ETI4$S7• onocer los errores 8ue se producen al utili'ar ciertos instrumentos como el
"olt9metro, mult9metro, miliamper9metro, micro amper9metro.• !eterminar todos los errores 8ue se ocasionan en el circuito
INT#$!UI:N TE:#IA7
E##$#ES EN 0A ME!II:N !E MANITU!ES E0;T#IAS
En corriente continua, las principales magnitudes eléctricas a ser medidas son7 "olta<e,intensidad de corriente, resistencia y potencia. /ara la medición de estas magnitudeseléctricas se usan los siguientes instrumentos.
El voltímetro: el "olt9metro es un instrumento 8ue sir"e para medir "olta<es. onstade un sistema de agu<a de de=e>ión por bobina mó"il conectado en serie con una
resistencia de alto "alor.
El "olt9metro se conecta en paralelo entre los dos puntos 8ue se desea conocer el"olta<e. El error 8ue el "olt9metro introduce por e%ecto de la medición puede serdeterminado si se conoce la sensibilidad del instrumento y la escala del "olta<eseleccionada.
Si tenemos el siguiente circuito
4-?VR2
R1+ R2
4@-?
VR2
R1+ R2+ R1 R2
RV
El error introducido por el "olt9metro7
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E"? 4-*4@-?
VR2
R1+ R2 *
VR2
R1+ R2+ R1 R2
RV
El amperímetro: el amper9metro es un instrumento 8uesir"e para medir corrientes. onsta de un sistema de agu<a dede=e>ión por bobina mó"il conectado en paralelo conuna resistencia s&unt de ba<o "alor.
El amper9metro se conecta en serie en la l9nea del circuitodonde se desea conocer la intensidad de corriente. Elerror 8ue el amper9metro introduce en el circuito por e%ecto de la medición puede serdeterminado si se conoce la sensibilidad del instrumento la resistencia interna delmedidor del amper9metro y la escala de corriente seleccionada.
Si tenemos el siguiente circuito
I?V
R
I@?V
R+ RA
El error introducido por el amper9metro7
EA? I* I@?V
R−
V
R+ RA
MATE#IA0 5 E1UI/$ UTI0I6A!$
una %uente de corriente continua
ca<a de décadas de resistencias
un "olt9metro de corriente continua
un miliamper9metro
un micro amper9metro
cables y conectores
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un mult9metro analógico
resistencias7 B , (+ B.C+ B,(.D B,.D B, ((DB, CDB y (++ DB
/#$E!IMIENT$
(. Medir resistores en el o&m9metro, llenar la tabla (.
-. !eterminación del error 8ue por e%ecto de carga produce un "olt9metro.
a. Armar el siguiente circuito7
b. !eterminar teóricamente el "olta<e 8ue deber9a medir el "olt9metro sine%ecto de carga.
c. onectar el "olt9metro segGn se muestra en la Hgura (. Seleccionar la
escala ms apropiada para poder leerel "olta<e medido con la mayorclaridad posible. Anotar este"alor
d. ambiar de escala en el"olt9metro a un rango superior.Anotar este "alor medido por el"olt9metro.
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e. ambiar los "alores de las resistencia a +D B y (++D Brespecti"amente. #epetir el procedimiento anterior y comparar losresultados obtenidos.
%. alcular el error debido al "olt9metro conociendo la sensibilidad* de este.
omparar estos "alores calculados con los "alores medidos.
g. #epetir el paso ( &aciendo uso del mult9metro con "olt9metro.
. !eterminación del error introducido por un amper9metro en el circuito
a. Armar el siguiente circuito
b. !eterminar teóricamente la corriente 8ue deber medir el amper9metroen su ausencia Jpara IAK? (+mA, usar #?(+ B L .
c. onectar el amper9metro segGn se muestra en la Hgura -. Seleccionarla escala ms apropiada para poder leer la intensidad de corrientemedida con la mayor claridad posible. Anotar este "alor.
d. ambiar de escala en el amper9metro a un rango superior. Anotar el"alor medido por el amper9metro.
e. ambiar el "alor del "olta<e de la %uente a +.-+ "oltios. Seleccionar laescala de intensidad de corriente ms apropiada para poder leer lacorriente medida con la mayor claridad posible. Anotar este "alor JparaIAK?(+mA, usar #?-- BL.usar #?C+ B.
%. ambiar la escala del amper9metro a un rango superior. Anotar el "alormedido por el amper9metro.
g. allar el error debido al amper9metro conociendo su sensibilidad y"olta<e de operación. omparar estos "alores calculados con los "aloresmedidos.
&. #epetir el paso JL &aciendo uso del micro amper9metro segGn lo pedidoen la tabla con 4 de %uente +.4.
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VOLTIMETRO:MA#A7 5$D$AAM$!E0$7 -++((CSE#IE7+--CC++(+SENSI2I0I!A!7(+++ BO"
MILIAMPERIMETRO:MA#A75$D$AAM$!E0$7-+(+SE#IE72A+++
SENSI2I0I!A!71
10 BO"
MICROAMPERIMETRO:MA#A75$D$AAM$!E0$7-+(+(
SE#IE72A++--SENSI2I0I!A!7 (O+ BO"
MULTIMETRO ANALOGICO:MA#A7F0UDEM$!E0$7(PSE#IE7PCP+--+
Tabla (. #esistores Fi<os
#esistor
B (+ B C+ B (.D B . DB ((D B CD B (++D B
Teórico B (+ B C+ B (.D B . DB ((D B CD B (++D B
Medido.)
B().C
B.)
B(.D
B.P DB ((.D B C.C-DB (++.-DB
Tabla 7 on mult9metro Analógico
Teóricos
/asos
#angos4
+4 ++4 Jm4L
a. 4@-J(+D P,- P. ((.()-
Tabla -7 on "olt9metro Analógico
Teóricos
/asos
#angos 4(+4
+4
(++4
4 (-4
a. 4@
-J((DBL
.
4
.
4 P
Q
P.)(P
e.4@
-J(++D BL
.C4
C.-4
(+,(4
((.-
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BL
e. 4
@
-J(++BL ((.-) ((. "
Tabla )7 on miliamper9metro Analógic
#angos I JmA.L (+ + (++
/asos 4.Fuente #esistorJ#L
a. (.++4 I@J(+ BL ,C P P,(
e. +.-4 I@J-- BL ,
Nota7 se usaran los rangos de I para el
miliamper9metro marca 5$D$AAR
Tabla 7 on microamper9metro Analógic
#angos I JAL +++ (+++ ++
/asos 4.%uente #esistor #
&. +.4 I@J(.D BL -++ (+
e. +.-4 I@JC+ BL -+ (P+ C.C
#angos I JAL ++ (++
/asos 4.%uente #esistor #
&. +.4 [email protected] BL -) >>>
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e. +.-4 [email protected] BL --. ( -.
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UESTI$NA#I$ FINA0
(. ómo "ar9a el error introducido por el "olt9metro en el circuito de la Figura (uando se "ar9a la escala de "olta<e
-. undo se presenta mayor error por la cone>ión del "olt9metro al circuito de laFigura ( E>pli8ue las causas de ello.
. ómo "ar9a el error introducido por el amper9metro en el circuito de la Figura -cuando se "ar9a la escala de corriente
El error relati"o introducido por el amper9metro ser7
erA
( )= R
A
R+ R A
×100
!ónde7 R A=
Ra
S.Is
uadro de errores74 %uente IAJmAL escala (+
(.+ " I J (+BL (.P V+.- " I JBL C. V
). undo se presenta mayor error por la cone>ión del Miliamper9metro el circuitode la Figura - E>plicar las causas de ello, e>aminando los casos a y ecomparati"amente.
!ado el siguiente cuadro74 %uente /a. IAJmAL escala (+ +
(.+ " a. I J (+BL (.P V C.+C V+.- " e. I JBL C. V ). V
omparando los dos casos WaX y WeX a simple "ista nos damos cuenta 8ue el erroraumenta en la escala de (+mA, esto 8uiere decir 8ue a menor escala el error es mayor,esto 8ueda demostrado por la %ormula ya usada anteriormente.
. on cul instrumento se presento mayor error, con el "olt9metro o con el
mult9metro E>plicar las causas de ello.
Se presenta mayor error en el "olt9metro.
El mult9metro indica la cantidad 8ue se est midiendo en una pantalla numérica enlugar de la agu<a y la escala 8ue se emplea en los medidores analógicos. 0a lecturanumérica le da a los medidores electrónicos digitales las siguientes "enta<as sobre losinstrumentos analógicos en muc&as aplicaciones7
• 0as e>actitudes de los "olt9metros electrónicos digitales son muc&o mayores 8uelas de los medidores analógicos. /or e<emplo, la me<or e>actitud de losmedidores analógicos de apro>imadamente +.V mientras 8ue las e>actitudes
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de los "olt9metros digitales pueden ser de +.++V o me<or. Aun los mult9metrosms sencillos tiene e>actitudes de al menos Y +.(V.
• /ara cada lectura &ec&a con el mult9metro se proporciona un nGmero deHnido.Esto signiHca 8ue dos obser"adores cual8uiera siempre "ern el mismo "alor.
omo resultado de ello, se eliminan errores &umanos como el parala<e oe8ui"ocaciones en la lectura.
• 0a lectura numérica aumenta la "elocidad de captación del resultado y &acemenos tediosa la tarea de tomar las mediciones. Esto puede ser unaconsideración importante en situaciones donde se deben &acer un gran nGmerode lecturas.
• El mult9metro también puede contener un control de rango automtico ypolaridad automticos 8ue los prote<an contra sobrecargas o de polaridadin"ertida.
. E>plicar lo sucedido con el micro amper9metro en las tablas y indicando sus"alores de resistencia interna para cada rangoo. ul es el "alor resisti"o del medidorde bobina mó"il
0a gran "ariación de medida en el microamperimetro se debe al e%ecto de carga 8ueposee el microamperimetro
Entonces por %órmula calculamos el "alor resisti"o del medidor de bobina mó"il
S R I R A Am =
TA20A
4FUENTE
/a IAJu AL +++ uA (+++ uA ++ uA
+. " & IJ(. DBL -++ (+ +.- " e IJC+BL -+ (P+ C.C
aso &7
0a sensibilidad del amper9metro es (O+ uA
# ? (.D B
4? +."
ZEscala de +++7
0a resistencia interna total del amper9metro es7
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#A ?0.3
200 x 10−6 *(++B? -++B
*allando la resistencia del medidor de bobina mó"il7
#m ? J-++>(+*L J-++L J(O+L ? (.>(+*
ZEscala de (+++ 7
0a resistencia interna total del amper9metro es7
#A ?0.3
150 x10−6−¿
(++ ? P++B
*allando la resistencia del medidor de bobina mó"il7
#m ? J(+>(+*L JP++L J(O+L ? .>(+*ZEscala de ++ 7
0a resistencia interna total del "olt9metro es7
#A ?0.3
65 x 10−6−¿
(++ ? (,B
*allando la resistencia del medidor de bobina mó"il7
#m ? J>(+*L J(,L J(O+L ? P,(>(+*
aso e7
0a sensibilidad del amper9metro es (O+ uA
# ? C+ B
4? +.-"
ZEscala de +++ 7
0a resistencia interna total del amper9metro es7
#A ? [ 0.2
250 x 10−6−¿
C+ ? )(+B
*allando la resistencia del medidor de bobina mó"il7
#m ? J-+>(+*L J)(+L J(O+L ? .)(>(+*B
ZEscala de (+++ 7
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0a resistencia interna total del amper9metro es7
#A ?0.2
170 x10−6−¿
C+ ? P.)B
*allando la resistencia del medidor de bobina mó"il7#m ? J(P+>(+* LJ P.)LJ(O+L? ).)>(+*
ZEscala de ++ 7
0a resistencia interna total del "olt9metro es7
#A ?0.2
69.9 x 10−6−¿
C+ ? -)P(.- B
*allando la resistencia del medidor de bobina mó"il7#m ? JC.C>(+*L J-)P(.-L J(O+L ? .P>(+*
Tabla
4FUENTE
/a IAJu AL ++ uA (++ uA + uA
+. " & IJ. DBL -) >>>
+.- " e IJ.BL --. ( (.
aso &7
0a sensibilidad del amper9metro es (O+ uA
# ? .D B
4? +."
ZEscala de ++7
0a resistencia interna total del amper9metro es7
#A ?0.3
36 x 10−6 *++B? (.B
*allando la resistencia del medidor de bobina mó"il7
#m ? J>(+*L J(.L J(O+L ? (.>(+*
ZEscala de (++ 7
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0a resistencia interna total del amper9metro es7
#A ?0.3
24 x 10−6−¿
++ ? P++B
*allando la resistencia del medidor de bobina mó"il7#m ? J-)>(+*L JP++L J(O+L ? ).>(+*
aso e7
0a sensibilidad del amper9metro es (O+ uA
# ? . \B
4? +.-"
ZEscala de ++ 7
0a resistencia interna total del amper9metro es7
#A ? [ 0.2
22.5 x 10−6−¿
++ ? -+.B
*allando la resistencia del medidor de bobina mó"il7
#m ? J--.>(+*L J-+,L J(O+L ? (.>(+*B
ZEscala de (++ 7
0a resistencia interna total del amper9metro es7
#A ? 0.216 x 10
−6−¿ ++ ? P++B
*allando la resistencia del medidor de bobina mó"il7
#m ? J(>(+* LJ P++LJ(O+L? .+)>(+*
ZEscala de + 7
0a resistencia interna total del "olt9metro es7
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#A ?0.2
18.5 x10−6−¿
++ ? )+(+. B
*allando la resistencia del medidor de bobina mó"il7
#m ? J(.>(+*L J)+(.L J(O+L ? -.)P>(+*
#m?IAZ#AZS
#A?1
Imedido− R
$N0USI$NES
• !arnos cuenta 8ue instrumentos ocasionan un mayor error en el circuito decorriente continua.
• ómo "ar9a el error introducido de los instrumentos utili'ados en ele>perimento respecto al rango 8ue se coloca.
• No alterar las %uentes de "olta<e a un "olta<e no apropiado.
• Se debe dar un buen uso de los instrumentos de medición Jmult9metro,"olt9metro, miliamper9metro, etcL, asegurarse de 8ue estn correctamentepolari'ados, es decir, 8ue se debe conectar cables con el mismo signocorrespondiente.
• 0a sensibilidad del "olt9metro analógico es la especiHcación eléctrica msimportante de este instrumento, nos permite pro"eer el grado de error sobre elcircuito 8ue se est midiendo] obser"ndose 8ue para "alores altos desensibilidad, menor ser el e%ecto de carga del "olt9metro.