Equipos utilizados para las mediciones eléctricas

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”

AMPLIACIÓN GUARENAS

INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICAEQUIPOS UTILIZADOS PARA LAS

MEDICIONES ELÉCTRICAS

Expositor: Luis León

Contenido

Equipos utilizados para las Mediciones Eléctricas.

Definición. Funcionamiento. Condiciones necesarias para su manipulación en

cuanto a conocimiento y seguridad.


El Galvanómetro


Es un dispositivo capaz de detectar la presencia de pequeñas corrientes eléctricas en un circuito cerrado. Para ello se utilizan los efectos térmicos o magnéticos que causan el paso de la corriente eléctrica.

El Galvanómetro


En cuanto al funcionamiento existen diferentes tipos de Galvanómetros, entre ellos se encuentran los siguientes:

Galvanómetro de hierro móvil. Galvanómetro de bobina móvil. Galvanómetro térmico. Galvanómetro termopar.

El GalvanómetroFuncionamiento


Hay dos tipos básicos de medidor de hierro móvil, uno basado en la atracción magnética y el otro en la repulsión magnética.

Galvanómetro de hierro móvilFuncionamiento


Con el instrumento de tipo de atracción, el campo magnético de la bobina atrae un disco de hierro dulce que pivota. El par resultante de esta atracción es proporcional al cuadrado de la corriente a través de la bobina. El tipo de repulsión cuando dos piezas de hierro dulce se colocan paralelas y se introducen en un campo magnético, ambas se imantarán con las mismas polaridades, lo que origina que entre ellas se produzca una fuerza de repulsión. Estos dos fenómeno se aplica a esta variación del galvanómetro.

Galvanómetro de émbolo. Galvanómetro de paleta radial. Galvanómetro de alabes concéntricos.



Instrumento de tipo de atracción

Galvanómetro de emboloEl otro tipo de émbolo móvil consiste en un núcleo móvil de hierro que está colocado, en su inicio, dentro de una bobina fija; en su extremo exterior se coloca la aguja indicadora. Cuando por la bobina circula corriente se forma el campo magnético y atrae al émbolo, la fuerza de atracción será proporcional a la corriente que produce el campo.



Instrumento de tipo de atracción



Galvanómetro de émbolo

Instrumento de tipo de repulsión

Galvanómetro de paleta radialLos medidores de paleta radial son piezas rectangulares que fueron introducidas como núcleo en una bobina. Una de las paletas está fija y la otra puede girar libremente mediante un dispositivo; además, a la paleta libre se le coloca la aguja marcadora de la magnitud proporcional a su movimiento, lo que ocasiona la repulsión con la que está fija.






Galvanómetro de paleta radial


Galvanómetro de alabes concéntricosEl funcionamiento del medidor de alabes concéntricos es similar al de paletas, salvo la concentricidad de los alabes. Estos tendrán una mayor captación de campo magnético. Uno de ellos, el exterior, será fijo, y el del centro, móvil y contará con la aguja indicadora.






Galvanómetro de alabes concéntricos

Funciona con base en el efecto electromagnético. El galvanómetro consta de una aguja indicadora, unida mediante un resorte espiral, al eje de rotación de una bobina rectangular plana de alambre muy fino, que está suspendida entre los polos opuestos de un imán permanente. En el interior de la bobina se coloca un núcleo de hierro dulce, con el fin de concentrar en ella las líneas de inducción magnética.

Galvanómetro de bobina móvilFuncionamiento


Al estar la bobina sumergida en el interior de un campo magnético uniforme, creado por el imán fijo, cuando circula corriente por ella, se produce un par de fuerzas sobre la bobina que hace que rote y cuánto lo haga depende de la cantidad de corriente que circule por la bobina, arrastrando consigo a la aguja unida a su eje. La aguja se mueve e indica en una escala, la intensidad de corriente que atraviesa la bobina. El resorte espiral permite que la aguja vuelva a su posición original, una vez que se interrumpe el paso de la corriente

Galvanómetro de bobina móvilFuncionamiento cont…


La mayoría de los instrumentos de medida analógicos tales como: Amperímetro, Voltímetro, Ohmímetro, entre otros, se basan en el este principio, utilizando una bobina suspendida dentro de un campo magnético asociado a un imán permanente.

Galvanómetro de bobina móvilFuncionamiento cont…


Galvanómetro de D’Arsonval

Lo que se pone de manifiesto es el alargamiento producido al calentarse, por el efecto Joule, al paso de la corriente, un hilo muy fino arrollado a un cilindro solidario con la aguja indicadora. Lógicamente el mayor o menor alargamiento es proporcional a la intensidad de la corriente.

Galvanómetro térmicoFuncionamiento


Es un medidor que combina ambas formas (electromagnéticas y la térmica). Como el medidor térmico, el termopar alcanza una temperatura que depende de la cantidad de corriente que fluye. El alambre calienta a la unión del termopar, el cual origina una pequeña tensión c-c que impulsará una corriente por la bobina haciendo que se deflexione.

Galvanómetro termoparFuncionamiento


Galvanómetro termoparFuncionamiento cont…


Galvanómetro termopar

El Amperímetro


Es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que atraviesa un circuito eléctrico. Su unidad de medida es el Amperio y sus Submúltiplos, el miliamperio y el micro-amperio.

El Amperímetro


Si hablamos en términos básicos, el Amperímetro es un simple galvanómetro con una resistencia paralela llamada Shunt. Para efectuar la medida de corriente es necesario colocarlo en serie, para que sea atravesado por dicha corriente. Como el galvanómetro solamente puede medir corrientes muy pequeñas (Ig máx). Cuando se quiere medir corrientes mayores, se debe conectar en paralelo una resistencia para logar que la corriente se divida y solo pase por el galvanómetro una parte menor o igual a la que pueda soportar (Ig máx). En este sentido el galvanómetro se convierte en un amperímetro.

El AmperímetroFuncionamiento


La resistencia Shunt amplia la escala de medición. Disponiendo de una gama de resistencias shunt, podemos disponer de un amperímetro con varios rangos o intervalos de medición. Los amperímetros tienen una resistencia (Rg) interna muy pequeña, por debajo de 1 ohmio, con la finalidad de que su presencia no disminuya la corriente a medir cuando se conecta a un circuito eléctrico.

El AmperímetroFuncionamiento cont…


El AmperímetroFuncionamiento


Esquema básico de un amperímetro

Condiciones necesarias para su manipulación en cuanto a conocimiento y seguridad.

Es necesario conectarlo en serie con el circuito. Se debe tener un aproximado de corriente a medir ya que si es

mayor de la escala del amperímetro, lo puede dañar. La corriente debe ser menor de la escala del amperímetro.

Cada instrumento tiene marcado la posición en que se debe utilizar: horizontal, vertical o inclinada. Si no se siguen estas reglas, las medidas no serían del todo confiable y se puede dañar el eje que soporta la aguja.

Todo instrumento debe ser inicialmente ajustado en cero. Las lecturas tienden a ser más exactas cuando las medidas que

se toman están intermedias a al escala del instrumento. Nunca se debe conectar un amperímetro con un circuito que este energizado.

El Amperímetro


El Voltímetro


Un voltímetro es un instrumento que se utiliza para medir, la diferencia potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico. Su unidad básica de medición es el Voltio (V) con sus múltiplos: el Megavoltio (MV) y el Kilovoltio (KV) y submúltiplos como el milivoltio (mV) y el micro voltio.

El Voltímetro


El voltímetro, en esencia, es un galvanómetro al que se le conecta en serie a una resistencia de mayor valor de la resistencia interna (Rg).Para efectuar la medida de voltaje es necesario colocarlo en paralelo, para poder medir la diferencia de potencial entre dos puntos del circuito. A fin de que durante el proceso de medición no se modifique la diferencia de potencial, lo mejor es intentar que el voltímetro utilice la menor cantidad de electricidad posible. Para ello, el voltímetro debe contar con una resistencia interna lo más alta que sea posible y así permitir que la medición de la tensión del voltímetro se realice sin errores.

El VoltímetroFuncionamiento


La resistencia serie amplia la escala de medición. Disponiendo de una gama de resistencias serie, podemos disponer de un voltímetro con varios rangos o intervalos de medición.

El VoltímetroFuncionamiento cont…


Esquema básico de un voltímetro


Es necesario conectarlo en paralelo con el circuito, tomando en cuenta la polaridad si es C.C.

Se debe tener un aproximado de tensión a medir con el fin de usar el voltímetro apropiado.

Cada instrumento tiene marcado la posición en que se debe utilizar: horizontal, vertical o inclinada.

Todo instrumento debe ser inicialmente ajustado en cero.

El Voltímetro


El Ohmímetro


Un ohmímetro es un instrumento capaz de medir el valor de una resistencia cuando ésta se conecta entre sus terminales. Dado que la resistencia es un elemento pasivo, es necesario que el instrumento contenga un elemento activo capaz de producir una corriente que pueda detectar el galvanómetro incluido en dicho instrumento. Su unidad básica de medición es el Ohmio () con sus múltiplos: el Megohmio (M) y el Kilohmio (K).

El Ohmímetro


Este instrumento es básicamente un arreglo de un galvanómetro, una batería y una resistencia base. Dicha resistencia es la que ajusta en cero el instrumento en la escala de los Ohmios cuando se cortocircuitan los terminales. Su funcionamiento consiste en la comparación entre la resistencia base y una que deseas medir, se realiza básicamente aplicando un voltaje a las dos resistencias conectadas en serie, la corriente que fluye por la resistencia que se desea medir es medida por un galvanómetro que dará una deflexión de su aguja proporcional al valor de la resistencia que se esta midiendo.

El OhmímetroFuncionamiento


El OhmímetroFuncionamiento cont…


Esquema básico de un ohmímetro


La resistencia a medir no debe estar conectada a ninguna fuente de tensión o a ningún otro elemento del circuito, pues causan mediciones inexactas.

Se debe ajustar a cero para evitar mediciones erráticas gracias a la falta de carga de la batería. En este caso, se debería de cambiar la misma.

Al terminar de usarlo, es más seguro quitar la batería que dejarla, pues al dejar encendido el instrumento, la batería se puede descargar totalmente.

El Ohmímetro


El Muitímetro


El Multímetro es un instrumento que reúne un amperímetro, voltímetro y ohmímetro en un solo dispositivo. Adicional a la posibilidad de medir corriente, voltaje y resistencia también puede medir capacitancias, entre otras magnitudes eléctricas.Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida cada una. Los hay analógicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya función es la misma (con alguna variante añadida).

El Multímetro


El Multímetro


Diagrama de un multímetro elemental

GRACIAS

Fin de la presentación

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