DISPOSITIVOS Y MEDICIONES

Ing. Andrs Erazo, M.Sc.

Conferencia #8

Temas a tratar:

Puente de Wheatstone

Puente Kelvin

Puente Wheatstone con Proteccin

Definir la importancia del uso de puentes en la toma de mediciones.

Estudiar el comportamiento de diversos puentes.

Estudiar los componentes y estructuras de diversos puentes.

Preguntas de Revisin

Porqu la sensibilidad de las escalas de ca de un Multmetro son menores que las de cd?

Pregunta de Anlisis

Cul es el funcionamiento de un medidor termopar?

Pregunta de Anlisis

Cul es el funcionamiento de un electrodinammetro?

Pregunta de Anlisis

Puente de Wheatstone

Componentes

4 Ramas Resistivas

Fuente de Voltaje

Detector de cero

Diferencia de

Potencial

Puntos

C y D

Corriente galvanmetro

Medida Galvanmetro es

Cero

No se da el paso de corriente

Equilibrio o

Balanceado

Voltaje del punto C al punto A es igual que el voltaje del punto D al punto A.

Voltaje del punto C al punto B es igual que el voltaje del punto D al punto B.

Donde:

R3 Rama Patrn

R1 y R2 Ramas de Relacin

Permite una mejor sensibilidad en la definicin de valores para una resistencia de precisin.

Errores de

Medicin

Error lmite R1, R2, y R3

Sensibilidad Independiente

Variacin de Resistencias por

Efectos de Calentamiento

Errores de

Medicin

Resistencia de los contactos

Resistencia de los terminales exteriores

Problemas con la fuente de voltaje (Calentamientos

Inducidos)

Circuito Thevenin

Anlisis para un pequeo

desequilibrio

Resistencia interna del detector

Corriente en el detector

Para el siguiente circuito, determinar el equivalente Thevenin para el detector. Encontrar el voltaje equivalente que se presenta en las

terminales c y d cuando se desconecta el detector.

Determinar la resistencia equivalente a las terminales c y d, con la batera reemplazada por su resistencia interna.

Ejemplo

Se posee un puente de Wheatstone con R1 = 100 ohms, R2 = 1000 ohms, R3 = 200 ohms, R4 = 2005 ohms. El voltaje de la batera es de 5[V] y la resistencia interna es despreciable. El Galvanmetro tiene una sensibilidad de corriente de 10 [mm/uA] y una resistencia interna de 100 ohms. Calclese la deflexin del galvanmetro causada por el desequilibrio de la rama BC.

Sol. => Eth = 2,77[mV] Rth = 734 ohms d = 33,2[mm]

Ejemplo

Para el ejemplo anterior, reemplacese el galvanmetro por uno con una resistencia interna de 500 ohms y sensibilidad de corriente de 1[mm/mA]. Considrese que una deflexin de 1[mm] se ve en la escala del galvanmetro. Indquese si este nuevo galvanmetro puede detectar el equilibrio de 5 ohms de la rama BC.

Se puede visualizar la deflexin en la escala del detector??

Puente Kelvin

Puente Weathstone

Modificacin Mejora

Exactitud

Medicin de resistencias

de bajo valor

Ry es un alambre de conexin

Ry presenta una resistencia sumable a R3 o Rx dependiendo de la conexin

M o N son puntos de conexin del galvanmetro

P punto generador de una razn proporcional

Es este un puente de Kelvin?

Que similitudes presenta?

Que condiciones se presentan?

Puente doble de Kelvin

Relacin de resistencias entre a y b debe ser la misma relacin entre R1 y R2.

Detector en cero cuando el potencial en k sea igual al potencial en p.

Ekl = Elmp

Punto de equilibrio dada por la misma relacin que el puente simple de Kelvin.

Puente Wheatstone con

Proteccin

Resistencias muy altas

Corrientes de fuga

Voltajes Altos

Corrientes de Fuga

Fuga en el componente

medido

Fuga alrededor

del componente

Fuga en terminales

de Conexin

Fugas internas del instrumento

Proteccin representada por u n crculo pequeo el cual no toca ninguna parte del circuito puente y se conecta directamente a la terminal de la batera.

Se puede utilizar una configuracin de resistencias de tres terminales.

La resistencia a medir se monta sobre dos terminales aisladas.

Configuracin NO afecta al valor de medicin por efectos de desviacin despreciables.

Se produce una pequea reduccin en sensibilidad del galvanmetro.

Preguntas???

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