Trabajo Laboratorio 2 Ana Villalobos

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 más precisas de la resistencia se obtienen con un circuito llamado

puente de Wheatstone, en honor del físico británico Charles Wheatstone. Este

circuito consiste en tres resistencias conocidas y una resistencia desconocida,

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

través de dos puntos opuestos del diamante y se conecta un galvanómetro 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 galvanómetro. 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

galvanómetro, que cuando el puente no está nivelado, emite un sonido que

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

nivelado no se escucha ningún 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 ángulo 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.

http://www.monografias.com/trabajos16/componentes-electronicos/componentes-electronicos.shtml#RESIST


http://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtml





http://www.monografias.com/trabajos10/infoba/infoba.shtml#circuito

http://www.monografias.com/trabajos10/riel/riel.shtml#corr


http://www.monografias.com/trabajos10/formulac/formulac.shtml#FUNC


http://www.monografias.com/trabajos5/elso/elso.shtml




OBJETIVOS

1. Conocer funcionamiento de diferentes puentes de medición y sus

aplicaciones

2. Implementar unos diferentes puentes de medición, conocer sus

características prácticas.

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

4. Determinar el error que se genera entre los cálculos teóricos y las

mediciones de los circuitos a montar.

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

para medición

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

medición.

7. Experimentar como afectan pequeños cambios en los circuitos de medición

la lectura final.



1- GALVANOMETRO DE D’ARSONVAL

2- FUENTE VARIABLE DE PODER

3- PROTOBOARD

4- RESISTENCIAS VARIAS

5- MULTIMETRO DIGITAL

6- TRANSFORMADOR 12OVAC-12VAC

7- CONDENSADORES

8- BOBINAS



1. Diseñar e implementar Puente de Wheatstone; realice la medición de

resistencias de 100Ω, 1KΩ, 10KΩ, 100KΩ; compare los resultados de la

medición con el valor obtenido al medirse con multímetro digital y con el

código de colores, analice las principales fuente de error en la medición.

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 había dicho).

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

directa, recomendable no más de 12 voltios)

Partiendo de la figura del Puente de Wheatstone:

http://www.unicrom.com/Tut_voltaje.asp

http://www.unicrom.com/Tut_corrientecontinua.asp

http://www.unicrom.com/Tut_corrientecontinua.asp



Al saber que

Pero también le damos valor a los siguientes parámetros: IR1= 233 mA IR1 = IR2

R2= 32,918 kΩ Entonces reemplazando los valores en la ecuación tendríamos:



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

PUENTE DE KELVIN

Es una modificación del puente de Wheatstone, es útil en la medición de resistencias de bajo valor, su estructura es:

La ecuación simplificada para hallar Rx quedaría asi:



1. Diseñar e implementar Puente de Kelvin; realice la medición de

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

de la medición con el valor obtenido al medirse con multímetro digital

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

medición.

R/: Puente de Kelvin.

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

Pero igualmente tenemos: RXS= 7.98Ω

VR2= 5V

I= 39.7 mA

VR4= 6.985 V

R4= 231.67Ω que es igual a RX.



2. Diseñar e implementar Puente Maxwell; realice la medición de

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

menor de 10).

El puente de Maxwell tiente un buen desempeño para medición de bobinas con Q medio.



La ecuación en la condición de equilibrio es:

Q= wR1C1

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

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



Q era la variable que desconocíamos.

3. Diseñar e implementar Puente Hay; realice la medición de resistencias

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

Puente de Hay

La ecuación balance para este puente es:

Que simplificado quedaría de la siguiente manera:

Lo cual podríamos reemplazar asi:

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



4. Diseñar e implementar un Puente Shering, realice la medición de 3

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

fuentes de error en la medición.

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

La ecuación de equilibrio:

Conociendo los siguientes parámetros: R2= 470 Ω R1= 10 kΩ C1= 10 mf C3= 500 nf



Entonces tenemos: Rx= 9400 Ω Cx= 10.63 mf



CONCLUSIONES

Las cifras decimales del multímetro me permitieron tener una mayor

precisión a la hora de realizar las lecturas.

Un factor que determina los resultados del laboratorio es el galvanómetro

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

Por lo que si se quiere precisión es mejor utilizar un amperímetro digital.

Se utilizaron herramientas adicionales como son los programas para el

diseño y simulación de circuitos electrónicos.

El puente de Wheatstone es una ayuda para comprender el funcionamiento

de las PT100 que se utilizan en instrumentación.

El puente de Kelvin es útil en la medición de pequeñas resistencias porque

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

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

con inductancias y capacitancias.



BIBLIOGRAFIA

1. Modulo, “Instrumentación y mediciones” UNAD.

2. Cooper, Helfrick, “Instrumentación electrónica moderna y técnicas de

medición”, 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, “Instrumentación electrónica moderna y técnicas de

medición”, Prentice Hall.

6. Bopton, ”Mediciones y pruebas eléctricas y electrónicas”, Alfaomega

7. Lázaro, Manuel, “Problemas resueltos de instrumentación y medidas

electrónicas”, Paraninfo.

8. Manuales de los equipos de laboratorio seleccionados

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

and measurement”, Macmillan publishing company, New York.

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