REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA TERRITORIAL DEL ESTADO ARAGUA

FEDERICO BRITO FIGUEROA

EXTENSIÓN MARACAY

ACTIVIDAD DE TALLER DE MEDICIONES ELECTRICAS

INTEGRANTES: NICANOR MEJIA PROFESOR: WILSON ANTEHORTUA

CI: 2.611.788

Juan Bolívar

CI: 11.758.211

Eduardo de la Rosa

CI: 9.663.041

MARACAY ESTADO ARAGUA 01 DE ABRIL DE 2014

Qué es una década de resistencias

La década de resistencia es un tipo de resistencia variable que recibe ese nombre ya que cada

conmutador posee un conjunto de resistencias que en una posición determinada del

conmutador, difieren de las que están en los conmutadores adyacentes (cuando estos están

en la misma posición) en un factor de 1º (una década). Cada conmutador puede ser

seleccionado entre 11 posiciones (marcadas desde 0 hasta 10). A cada posición le

corresponde un conjunto de resistencias en serie. Todos los conmutadores están

interconectados; seleccionando las posiciones adecuadas de los conmutadores. En la Figura

3 se muestra las conexiones internas de una década de seis conmutadores seleccionados para

dar un valor total de 27 K.

Factor

Multiplicativo Imáx (mA) Precisión (%)

X1Ω 700 5 %

X10Ω 220 1 %

X100Ω 70 0,2 %

X1KΩ 22 0,2 %

X10KΩ 7 0,2 %

X100KΩ 2 0,2 %

OHMS

X 100 KΩ

2 mA

X 10 KΩ

7 mA

X 1 KΩ

22 mA

X 100 Ω

70 mA

X 10 Ω

220 mA

X 1 Ω

700 mA

Década de Resistencia

Puente de Wheastone Se utiliza para medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio

de los brazos del puente. Estos están constituidos por cuatro resistencias que forman un

circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida.

La Figura 1.0 siguiente muestra la disposición eléctrica del circuito y la Figura 2.0

corresponde a la imagen real de un puente de Wheastone típico.

En la Figura 1 vemos que, Rx es la resistencia cuyo valor queremos determinar, R1, R2 y

R3 son resistencias de valores conocidos, además la resistencia R2 es ajustable. Si la

relación de las dos resistencias del brazo conocido (R1/R2) es igual a la relación de las dos

del brazo desconocido (Rx/R3), el voltaje entre los dos puntos medios será nulo y por tanto

no circulará corriente alguna entre esos dos puntos C y B.

Para efectuar la medida lo que se hace es variar la resistencia R2 hasta alcanzar el punto de

equilibrio. La detección de corriente nula se puede hacer con gran precisión mediante el

voltímetro V.

La dirección de la corriente, en caso de desequilibrio, indica si R2 es demasiado alta o

demasiado baja. El valor de la F.E.M. (E) del generador es indiferente y no afecta a la

medida.

Figura 2.- Imagen de un Puente de Wheastone típico.

Cuando el puente está construido de forma que R3 es igual a R2, Rx es igual a R1 en

condición de equilibrio. (Corriente nula por el galvanómetro).

Asimismo, en condición de equilibrio siempre se cumple que:

Si los valores de R1, R2 y R3 se conocen con mucha precisión, el valor de Rx puede ser

determinado igualmente con precisión. Pequeños cambios en el valor de Rx romperán el

equilibrio y serán claramente detectados por la indicación del galvanómetro.

De forma alternativa, si los valores de R1, R2 y R3 son conocidos y R2 no es ajustable, la

corriente que fluye a través del galvanómetro puede ser utilizada para calcular el valor de Rx

siendo este procedimiento más rápido que el ajustar a cero la corriente a través del medidor.

La caja de resistencias decamétricas posee varios usos, por ejemplo junto a un puente de

Wheastone permite medir por comparación resistencias de valor desconocido

Si bien esto también se podría hacer con un simple multímetro, con este sistema la precisión

lograda es mejor y depende solo de la precisión de las resistencias de la caja.

Esto se hace muy importante en el caso de medir resistencias de muy bajo valor < 1Ω

Al hacerse con diez resistencias iguales que las vas sumando con una llave selectora de 10

o 12 posiciones (aunque uses 10). Se usa para tener voltajes crecientes, por ejemplo de 1 a

10 volts. Las resistencias en este caso no necesitan tener un valor de mucha precisión, pero

hay que igualarlas. Por ejemplo, podes usar resistencias de 1 K del 1 %, pero encontrarás

valores distintos, por ejemplo, 1005 o 1010.

Por eso, se parte de un grupo más grande, por ejemplo 50 resistencias o cien, y se van

eligiendo las más iguales hasta tener 10, diría calibradas ahora al 1 por mil (por ejemplo si

elegís 1005, tenéis 10 lo más aproximado a este valor. Eso es fácil de hacer con una fuente

estable y un voltímetro. Pones dos resistencias de esas en serie, una al + de la fuente, el

terminal de la otra al - de la fuente. Medís entre el menos y el punto medio, cambiando la

resistencia de abajo y vas eligiendo las que te den el mismo voltaje.

Si tienes un voltímetro de 5 dígitos mejor.

RESISTENCIA ELECTRICA:

Es la propiedad de cada material de hacer una oposición neta al paso de la corriente eléctrica.

La resistencia eléctrica se indica por la letra “R”, esta se mide en ohmios (Ω ) y su símbolo

eléctrico es

RESISTENCIA VARIABLE:

Son dispositivos de 3 terminales con una resistencia fija entre los terminales extremos y un

cursor que se desliza sobre el material de la resistencia, y su símbolo eléctrico es:

POTENCIOMETROS:

Son dispositivos de tres terminales, donde se presenta una resistencia fija entre los

terminales 1 – 3 y una resistencia variable entre los terminales 1 – 3, y un una resistencia

complementaria entre los terminales 2 – 3.

Como leer el valor de una resistencia.

En una resistencia tenemos generalmente 4 líneas de colores, aunque podemos encontrar

algunas que contengan 5 líneas (4 de colores y 1 que indica tolerancia). Vamos a tomar

como ejemplo la más general, las de 4 líneas. Con la banda correspondiente a la tolerancia a

la derecha, leemos las bandas restantes de izquierda a derecha, como sigue: Las primeras

dos bandas conforman un número entero de dos cifras:

La primera línea representa el dígito de las decenas.

La segunda línea representa el dígito de las unidades.

Luego:

La tercera línea representa la potencia de 10 por la cual se multiplica el número.

El resultado numérico se expresa en Ohms.

Por ejemplo:

observamos la primera línea: verde= 5

Observamos la segunda línea: amarillo= 4

Observamos la tercera línea: rojo= 2 o 100

Unimos los valores de las primeras dos líneas y multiplicamos por el valor de la

tercera

54 X 102 = 5400Ω o 5,4 kΩ y este es el valor de la resistencia expresada en Ohmios

Código de colores

El código de colores es usado para determinar físicamente el valor OHMICO de una

resistencia ( R) a través de las bandas de colores, a esto debemos asociar la tolerancia (%)

cuyo valor es porcentual, el cual determina el rango del valor OHMICO de la resistencia (

R ). Este rango varía entre un valor mínimo (-) y un valor máximo (+). Veamos a

continuación la tabla del código de colores:

Color de la

banda

Valor de la

1°cifra

significativa

Valor de la

2°cifra

significativa

Multiplicador Tolerancia

Coeficiente

de

temperatura

Negro 0 0 1 - -

Marrón 1 1 10 ±1% 100ppm/°C

Rojo 2 2 100 ±2% 50ppm/°C

Naranja 3 3 1 000 - 15ppm/°C

Amarillo 4 4 10 000 ±4% 25ppm/°C

Verde 5 5 100 000 ±0,5% 20ppm/°C

Azul 6 6 1 000 000 ±0,25% 10ppm/°C

Morado 7 7 10 000 000 ±0,1% 5ppm/°C

Gris 8 8 100 000 000 ±0.05% 1ppm/°C

Blanco 9 9 1 000 000 000 - -

Dorado - - 0,1 ±5% -

Plateado - - 0,01 ±10% -

Ninguno - - - ±20% -

Caja de décadas de resistencia

Instrumento, generalmente de dos terminales, en el cual el valor resistivo seleccionado se

consigue conectando en serie las resistencias internas mediante conmutadores. Las

precisiones logradas con estos elementos no alcanzan los valores elevados conseguidos con

las resistencias fijas pero tienen la ventaja de poder obtenerse valores óhmicos muy

variados y consecutivos.

CAJAS DE RESISTENCIAS A.O.I.P.

Las cajas A.O.I.P. son resistencias variables (por saltos). Se presentan en la forma

siguiente:

La resistencia entre A y C es constante, su valor es de 11x10 n; la resistencia entre A y B

depende de la posición del selector y es igual al número indicado por el selector frente al

punto P, multiplicado por 10 n En la figura 2 aparecen las conexiones internas de estas

cajas.

La resistencia entre B y C (RBC) es la parte complementaria y bale:

RBC = RAC - RAB

Estructura Interna Caja A.O.I.P.

A I

C P

Características Cajas A.O.I.P.

10 n Valor Óhmico (RAC) en Imáx (mA) Precisión

10 –2 11 x 0,01 5000 5 %

10 –1 11 x 0,1 1000 1 %

10 0 11 x 1 750 0,2 %

10 1 11 x 10 300 0,2 %

10 2 11 x100 100 0,2 %

10 3 11 x 1000 50 0,2 %

10 4 11 x 10000 7 1 %

10 5 11 x 100000 2 1 %

10 6 11 x 1000000 0,2 1 %

Para ilustrar mejor el enfoque teórico de las cajas de resistencias AOIP, ejecutemos una

aplicación de las mismas que es construyendo un POTENCIOMETRO, veamos:

Utilizando cajas AOIP construimos un potenciómetro con las siguientes características

Rac = 1.221 Ω constante; Rab = resistencia variable por saltos de 1 Ω desde 0 Ω hasta

1.221 Ω

Multímetro digital

Instrumento que tiene capacidad de medida de tensión e intensidad tanto en cc como en c.a.

junto con la medida de resistencia y con presentación digital (numérica).

Ajuste (de un instrumento de medida)

Operación destinada a llevar un instrumento de medida a un estado de funcionamiento

conveniente para su utilización.

Observación: El ajuste puede ser automático, semiautomático o manual.

Calibración

Conjunto de operaciones que establecen, en condiciones especificadas, la relación entre los

valores de una magnitud indicados por un instrumento de medida o un sistema de medida, o

los valores representados por una medida materializada o por un material de referencia, y los

valores correspondientes de esa magnitud realizados por patrones.

GENERALIDADES

En este procedimiento y para mayor sencillez, aparecerán citados estos instrumentos

también como cajas de décadas o, simplemente cajas, en aquellos casos en que el contexto

no permita confusión respecto al instrumento al que se hace referencia. Debido a que las cajas

de décadas de resistencia no son patrones de muy alta precisión se pueden calibrar usando

multímetros digitales, instrumentos que pueden alcanzar una buena exactitud y gran

funcionalidad a un coste moderado. Aunque en la Clasificación de Instrumentos de

Metrología Eléctrica se habla de instrumentos (voltímetro, amperímetro, ohmímetro,

multímetro) numéricos, en este procedimiento se prefiere la denominación de instrumentos

digitales, por ser la más extendida y la empleada en el Vocabulario internacional de términos

fundamentales y generales de metrología. En este procedimiento siempre se emplearán las

unidades del Sistema Internacional, con las dos formas de su nombre aceptadas en el Real

Decreto 1317/1989, de 27 de Octubre, por el que se establecen las Unidades Legales de

Medida.

Para la tensión eléctrica: voltio o volt (símbolo: V)

Para la intensidad eléctrica: amperio o ampere (símbolo: A)

Para la resistencia eléctrica: ohmio u ohm, (símbolo: Ω)

Operaciones previas antes de las calibraciones:

Antes de iniciar la calibración se realizarán las siguientes operaciones previas:

a) Se comprobará que la caja de décadas de resistencia está identificada de forma inequívoca

con su marca, modelo y número de serie correspondiente, o con un código interno del

propietario del equipo. Si no fuera así se le asignará un código de identificación que se

adherirá o fijará de forma segura sobre el instrumento.

b) Se estudiará el manual de instrucciones de la caja de décadas, para que el personal que

realice la calibración conozca su manejo.

c) Se dispondrá del manual de instrucciones del multímetro, y el personal que realice la

calibración estará familiarizado con el manejo de dicho instrumento.

d) Se comprobará el estado de calibración del multímetro: existencia de un certificado de

calibración en vigor, y si dicho certificado garantiza la trazabilidad e incertidumbre

apropiadas a las medidas necesarias para esta calibración.

e) Se comprobará que el valor nominal de la tensión de alimentación y las posibles

variaciones son adecuadas para el funcionamiento del multímetro. Normalmente una tensión

de 220 voltios ± 15 % es adecuada para el funcionamiento de la mayoría de los instrumentos

de medida. En todo caso, consultar el manual de instrucciones del multímetro para asegurar

los límites tolerables.

f) Se conectará a la red de alimentación eléctrica el multímetro, durante un tiempo previo al

inicio de la calibración para conseguir la estabilización térmica. El tiempo de estabilización

térmica cambia de un instrumento a otro. Consultar el tiempo necesario en el manual del

multímetro.

g) La calibración se realizará manteniendo una temperatura ambiente comprendida dentro de

los márgenes más estrechos en que tanto el multímetro como la caja mantienen sus

especificaciones. Generalmente este margen de temperatura es el comprendido entre 18 °C y

28 °C. Es posible realizar la calibración a temperaturas fuera de los márgenes indicados por

las especificaciones, pero en este caso será necesario tener en cuenta este hecho en la

asignación de incertidumbres de calibración.

h) La humedad relativa no debe superar el 70% para no dañar a los equipos, aunque en

algunos casos es posible admitir valores de hasta el 80 % (consultar para ello los manuales

de los instrumentos).

i) Se comprobará que el multímetro esté conectado a un enchufe que incluya un conductor

de tierra como medida elemental de protección.

j) Se comprobará que la corriente generada por la fuente interna del multímetro no excede de

la corriente máxima soportada por cada una de las diversas décadas de la caja. En general la

corriente será apropiada porque ambos tipos de instrumentos están diseñados para utilizar en

condiciones similares. Si no, puede ser necesario utilizar otro rango más alto de resistencia

cuya corriente sea aceptable.

Observación

Tanto en la caja de décadas a calibrar como en el multímetro utilizado para la

calibración, pueden aparecer tensiones eléctricas peligrosas para las personas en los

terminales externos o internamente, durante la realización de la calibración. Para

evitar accidentes, deben ser observadas todas las precauciones de trabajo con alta

tensión, siguiendo ordenadamente las operaciones indicadas en el procedimiento. En

cualquier caso, tomar como referencia las instrucciones facilitadas por el fabricante en

los manuales técnicos de toda la instrumentación, para evitar riesgos al personal que

realiza la calibración.

Como medidas elementales de seguridad se señalan las siguientes:

Utilizar cables con el nivel de aislamiento adecuado para evitar su perforación (usar

cables que soporten como mínimo 2000 voltios a 50 Hz).

Utilizar cables con terminales o bananas que una vez introducidas en las bornes

correspondientes de la caja de décadas de resistencia a calibrar o del multímetro no

presenta partes activas accesibles.