Ejercicios Propuestos Mediciones Eléctricas II.

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EJERCICIOS PROPUESTOS: Registradores Elaborado por: Hernán Angulo Hernández. 1. Los siguientes datos pueden aparecer en las especificaciones de los registradores. Explicar su significado a) Un servoregistrador de bucle cerrado banda muerta de ±0,2% del margen Esto quiere decir que de todo el margen de la banda, para una señal que se registra en el ±0.2% de la banda, la pluma no se moverá, porque es un espacio donde la señal es insuficiente a que cause un movimiento en la pluma, en caso haya un ligero trazo, para este espacio del 0.2% del margen puede ser un dato no confiable. b) Un registrador UV número de canales: 6 arrastre del gráfico: 0,16 mm/s, 0,4 mm/s, 4 mm/s, 10 mm/s, 25 mm/s, 100 mm/s, 250 mm/s El número de canales se refiere al número de señales que se pueden registrar independientemente unas de otras y que pueden o podrían ser registradas al mismo tiempo en la gráfica. En este caso hay 6 canales, esto quiere decir que podría haber 6 graficas en el mismo papel. Cuando se refiere al arrastre del gráfico, se refiere a la velocidad con la que el papel o grafica correrá en el registrador, es un factor importante para saber el tiempo en que se da una determinada señal o dato a graficar. En este caso hay varias velocidades ajustables como: 0.16 mm/s, 0.4 mm/s, 1.6 mm/s, etc. Estas se pueden ajustar para una determinada velocidad deseada. c) Un servoregistrador electrónico tiempo de respuesta máximo: 2s banda muerta de ±0,3% del margen máximo Cuando se refiere al tiempo máximo de respuesta, en este caso de 2 segundos, se refiere a que ante el estímulo de una señal, no pasara más de 2 segundos para que se note un cambio en la pluma y

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Mediciones Eléctricas.Segunda parte.

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EJERCICIOS PROPUESTOS: Registradores Elaborado por: Hernn Angulo Hernndez.1. Los siguientes datos pueden aparecer en las especificaciones de los registradores. Explicar su significadoa) Un servoregistrador de bucle cerrado banda muerta de 0,2% del margen

Esto quiere decir que de todo el margen de la banda, para una seal que se registra en el 0.2% de la banda, la pluma no se mover, porque es un espacio donde la seal es insuficiente a que cause un movimiento en la pluma, en caso haya un ligero trazo, para este espacio del 0.2% del margen puede ser un dato no confiable.

b) Un registrador UVnmero de canales: 6arrastre del grfico: 0,16 mm/s, 0,4 mm/s, 4 mm/s, 10 mm/s, 25 mm/s, 100 mm/s, 250 mm/sEl nmero de canales se refiere al nmero de seales que se pueden registrar independientemente unas de otras y que pueden o podran ser registradas al mismo tiempo en la grfica. En este caso hay 6 canales, esto quiere decir que podra haber 6 graficas en el mismo papel.Cuando se refiere al arrastre del grfico, se refiere a la velocidad con la que el papel o grafica correr en el registrador, es un factor importante para saber el tiempo en que se da una determinada seal o dato a graficar. En este caso hay varias velocidades ajustables como: 0.16 mm/s, 0.4 mm/s, 1.6 mm/s, etc. Estas se pueden ajustar para una determinada velocidad deseada.

c) Un servoregistrador electrnicotiempo de respuesta mximo: 2sbanda muerta de 0,3% del margen mximo Cuando se refiere al tiempo mximo de respuesta, en este caso de 2 segundos, se refiere a que ante el estmulo de una seal, no pasara ms de 2 segundos para que se note un cambio en la pluma y comience a registrar los datos en la grfica, esto se puede deber al tiempo de respuesta del transductor.Al igual que en el primer ejemplo, quiere decir que de todo el margen de la banda, para una seal que se registra en el 0.3% del margen mximo, la pluma no se mover, porque es un espacio donde la seal es insuficiente a que cause un movimiento en la pluma, en caso haya un ligero trazo o movimiento, para este espacio del 0.3% del margen puede ser un dato no confiable.

d) Un registrador de cinta magntica con registro / reproduccin directa:Cuando en este caso, para un registrador de cinta magntica con registro y reproduccin directa, adems de registrar los datos en una cinta magntica, se refiere que una vez registrado los datos en el disco floppy o cinta magntica, los datos de esta pueden ser observadas en el mismo registrador sin necesidad de llevar la cinta o el disco a otro aparato especializado en leer dichos datos.e) Registrador de cinta magnticaprecisin en la velocidad de cinta de 0,05%En el registrador de cinta magntica, la velocidad con la que corre la cinta puede ser mayor o menor a la que se ajusta, frecuentemente con ligeros cambios, por ejemplo hay velocidades de 10 mm/s, en el caso de tener una precisin de 0.05%, se refiere a la desviacin con respecto a la velocidad seleccionada, esto puede causar ms que todo, un error a la hora de leer los datos guardados en la cinta magntica.

2. Comparar las caractersticas de un registrador (a) galvanmetro de pluma, (b) de filo de cuchilla y (c) de tipo ultravioleta.

caractersticas

R. galvanmetro de plumaUtiliza un puntero con una pluma al final, se conecta a la bobina y gira con ella. Utiliza papel curvilneo.

R. de filo de cuchillaUtiliza un estilete caldeado.Utiliza papel trmico impregnado con productos qumicos.

R. de tipo ultravioletaIncluye un pequeo espejo conectado a la suspensin. Un rayo de luz dirigido al espejo.Utiliza un papel fotosensible.Utiliza un puntero ptico.

Los R. galvanomtricos de pluma no son muy confiables debido a la dificultad de interpolacin entre las lneas curvas realizadas por el puntero; teniendo un error de no linealidad menor 0,5%. En cambio a los R. de filo de cuchilla estos en cambio, utilizan un estilete caldeado evitando el trazo curvo pero su error de no linealidad es ligeramente ms grande que el registrador de pluma. Siendo 1%, siempre y cuando las desviaciones se restringen a menos de . Y por ltimo los R. de tipo ultravioleta como el puntero es ptico permite el uso de punteros ms largos y, por tanto, tener mayor sensibilidad.

3. Un galvanmetro en un registrador tiene una resistencia de 80 y un factor de amortiguacin de 0,7 cuando el transductor tiene una resistencia de 200. cmo es la amortiguacin y la sensibilidad en rgimen permanente de un registrador de galvanmetro afectado por una resistencia en serie con el transductor de 100?La amortiguacin:

Sin la resistencia de 80

Con la resistencia de 80

As pues, igualando y dividiendo estas dos ecuaciones

La sensibilidad de tensin:

Sin la resistencia de 80

Con la resistencia de 80

As pues, dividiendo estas dos ecuaciones

La sensibilidad de tensin decrecer un factor de 0,79

4. La bobina de un registrador galvanomtrico de UV tiene una resistencia de 60 y un factor de amortiguacin de 2,8 cuando no hay ningn circuito externo conectado a l. Cul ser la resistencia que habr que aadir para dar un factor de amortiguacin ptimo de 0,7 cuando se conecta al registrador un sistema transductor con una resistencia de 120? La amortiguacin:

As pues, dividiendo estas dos ecuaciones

5. Un galvanmetro de bobina mvil tiene una bobina con 100 espiras, un rea transversal de un momento de inercia de , una resistencia 60 y una densidad de flujo magntico de 80T. el muelle antagonista aplica un par de por radian de giro de la bobina. Cul ser a) la sensibilidad de tensin en rgimen permanente, b) la relacin de amortiguacin y c) la frecuencia natural, cuando la fuente de seal conectada al equipo tiene una resistencia de 240?

6. Comparar las prestaciones de los registradores galvanomtricos y de los registradores potencimetros.Los registradores potencimetros tienen, tpicamente, unas resistencias de entrada ms altas y precisiones ms grandes (alrededor de 0,1% de lectura a fondo de escala) que los registradores galvanomtricos, pero una respuesta considerablemente ms lenta.

7. Cul es el significado de la anchura del entrehierro al determinar el lmite de frecuencia superior de utilizacin en un registrador de cinta magntica?

El tamao mnimo que puede tener una longitud de onda registrada es la anchura del entrehierro. Entonces, el tamao del entrehierro, tiende a un lmite superior en la frecuencia de respuesta del registrador para una velocidad de cinta en particular.

8. Cules son las ventajas y desventajas de utilizar los registradores de cinta magntica en el modo de frecuencia modulada comparadas con el modo de registro directo?VentajasDesventajas

Modo de registro directo. Se determina directamente, desde una seal de entrada, el flujo magntico registrado en la cinta.

Se utiliza una ecualizacin de amplitud.

Para frecuencias muy bajas la salida del cabezal reproductor debe ser muy pequea, por lo que, se debe utilizar un amplificador.

Lmite de frecuencia inferior para que el registrador pueda usarse.

Modo de frecuencia modulada La seal de entrada se modula en frecuencia antes de introducirse al cabezal de registro.

No hay problemas con el lmite de frecuencia inferior. Lmite de frecuencia superior es menor.

Necesidad de mantener la cinta a una velocidad constante en la modulacin de frecuencia.

Medidas de componentes

1. Despreciando la carga, estimar la precisin con que una resistencia puede medirse utilizando el mtodo de ampermetro-voltmetro, si los medidores utilizados tienen unas precisiones de %.

2. Explicar por qu, cuando utilizamos el mtodo del ampermetro-voltmetro para la medida de resistencias, se desea un voltmetro de alta resistencia si se quiere obtener una precisin razonable.Porque con un voltmetro de alta resistencia hace que una pequea fraccin de corriente pase a travs de est y as el ampermetro mida ambas intensidades, la que pasa por la resistencia del voltmetro y la que pasa por la resistencia requerida y as dividiendo el voltaje que da el voltmetro entre la corriente que paso por la resistencia requerida obtenemos una medida de resistencia con un poco ms de precisin razonable.

3. Qu factores limitan la precisin con que se mide una resistencia con el mtodo de ampermetro-voltmetro?Los factores que limitan la precisin con que se mide una resistencia es que se desconozca las resistencias internas tanto como del ampermetro y voltmetro.Otros factores son, que en las medidas de altas resistencias con voltmetros de bajas resistencias internas.

4. Un puente de Wheatstone de c.c tiene resistencias de 20 en el brazo BC, 500 en el brazo CD y 200 en el AD.cual ser la resistenciaen el brazo AB si el puente esta equilibrado?

5. Un puente de Wheatstone de c.c tiene una fuente de 6 V conectada entre los puntos A y C Cul es la diferencia de potencial entre los puntos B y D cuando las resistencias en los brazos del puente son AB 10, BC 20, CD 60 Y AD 31?

6. Un puente de Wheatstone de c.c tiene una fuente de 5 V conectada entre los puntos A y C y un galvanmetro de resistencia 50 entre los puntos B y D. Cul ser la corriente a travs del galvanmetro cuando las resistencias de los brazos del puente son AB 120, BC 120, CD 120 y DA 120,1?

7. Un puente de Wheatstone de c.c tiene una fuente de 5 V y una resistencia interna despreciable y un galvanmetro de sensibilidad de corriente de 5mm/A y resistencia 100.el puente esta inicialmente equilibrado cuando las resistencias de los brazos son AB 1000, BC 2000, CD 200, DA 100. Cul ser la deflexin o desviacin dada por el galvanmetro cuando la resistencia en el brazo BC cambia en 5?

La sensibilidad:

Sensibilidad sin deflexin

Sensibilidad con deflexin

As pues, dividiendo estas dos ecuaciones

La deflexin ser 7.64

8. Explicar cmo el puente de Wheatstone puede utilizar para determinar la resistencia de la bobina de un termmetro de resistencia de platino y compensar cualquier cambio de resistencia en los hilos de a bobina.

La resistencia de esta bobina se ve afectada por cambios de temperatura, al haber este cambio de temperatura, no solo cambia la resistencia de la bobina sino tambin la resistencia del conductor. Esta bobina se conecta al puente Wheatstone de tal manera que el conductor 1 est en serie con la R3, mientras que el conductor 3 est en serie con la resistencia de la bobina de platino R1.el conductor 2 es la conexin a la fuente de alimentacin; as cualquier cambio de resistencia de conductor afectara a los 3 conductores igualmente dado que tienen todas las mismas longitudes y resistencias.

9. Un termmetro de resistencia de platino tiene una resistencia a 0C de 120 y forma parte d un brazo de un puente de wheatstone. A esta temperatura el puente esta en equilibrio con cada uno de los otros brazos tambin con 120 de resistencia. El coeficiente de temperatura de resistencia del platino es 0,0039 C-1 Cul ser la tensin de salida para un cambio de temperatura de 20 C, si el instrumento utilizado para medirlo puede asumirse que tiene una resistencia infinita y la tensin de fuente, con una resistencia interna despreciable, para el puente es de 6 V?

10. Un puente doble de kelvin, se utiliza con R3/R4= r3/r4. En el equilibrio, R4= 100, R2=10,5 y R3=0,2 Cul es el valor de la resistencia R1?

11. Para un puente de c.a bsico, las impedancias son Z2=200< 20, Z3=100 y Z4 =50