Final 1 Paretto

7/25/2019 Final 1 Paretto

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U.N.M.S.M

Fac. de Ingeniera Electrnica y Elctrica

APELLIDOS Y NOMBRES MATRICULA

CACERES FLORES JOSUE JOHANN

MATOS CHURA EISON FRE!

CAHUANTICO MAMANI ALE"

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CURSO TEMA

LA,. CIRCUITOS ELECTRONICOS # USO E LOS INSTRUMENTOS E MEICION

INFORME FECHA NOTA

FINAL REALIZACION ENTREGA

NUMERO

E FE,REO

02 DE FEBRERO

#

GRUPO PROFESOR

-$ MARTES E ##a/#)0 IN-. LUIS 1ARETTO


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I. TEMA: USO DE INSTRUMENTOS DE MEDICIN

II. OBJETIVOS:

a. Entrenar al alumno en el uso correcto del MULTIMETRO (VOM) y elOSCILOSCOPIO (ORC), como instrumentos de medida.

. Entrenar al alumno en el uso correcto de la !UE"TE #C #EVOLT$%E $%UST$&LE y el 'E"ER$#OR #E SE$LESMULTI!U"CIO"ES ($!), ara circuitos electr*nicos acti+os.

c. Conocimiento de las esecicaciones t-cnicas y caractersticasel-ctricas de los Instrumentos y E/uios anteriores.

III. INTRODUCCIN TERICA:

Multimetro:


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Es un aarato muy +ers0til, /ue se asa en la utili1aci*n de uninstrumento de medida, un 2al+an*metro muy sensile /ue se emlea aratodas las determinaciones. Para oder medir cada una de las ma2nitudesel-ctricas, el 2al+an*metro se dee comletar con un determinado circuitoel-ctrico /ue deender0 tami-n de dos caractersticas del 2al+an*metro3 laresistencia interna (Ri) y la in+ersa de la sensiilidad. Esta 4ltima es laintensidad /ue, alicada directamente a los ornes del 2al+an*metro, 5ace/ue la a2u6a lle2ue al 7ondo de escala. $dem0s del2al+an*metro, el olmetro consta de los si2uienteselementos3 La escala m4ltile or la /ue se desla1a una solaa2u6a ermite leer los +alores de las di7erentesma2nitudes en los distintos m0r2enes de medida. Unconmutador ermite camiar la 7unci*n delolmetro ara /ue act4e como medidor en todassus +ersiones y m0r2enes de medida. La misi*n delconmutador es seleccionar en cada caso el circuito

interno /ue 5ay /ue asociar al instrumento de medida arareali1ar cada medici*n. #os o m0s ornas el-ctricas ermiten conectar elolmetro a los circuitos o comonentes e8teriores cuyos +alores se retendenmedir. Las ornas de acceso suelen tener colores ara 7acilitar la correcci*nde las cone8iones e8teriores. Cuando se mide en corriente continua, suele serde color ro6o la de mayor otencial ( o otencial 9 ) y de color ne2ro la demenor otencial ( o otencial : ). La arte i1/uierda de la 2ura (Es/uema ;)es la utili1ada ara medir en continua y se uede oser+ar dic5a olaridad. Laarte derec5a de la 2ura es la utili1ada ara medir en corriente alterna cuyadi7erencia 0sica es /ue contiene un uente de diodos ara recticar la

corriente y oder nalmente medir con el 2al+an*metro. El olmetro est0dotado de una ila interna ara oder medir las ma2nitudes asi+as. Tami-nosee un a6uste de cero necesario ara la medida de resistencias.

Diseo de un multmetro


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MEDICIONES

VO!TAJEComen1amos con la medici*n del +olta6e en una ila de ;,= Volt, al2o

2astada, ara +er en /u- estado se encuentra lamisma. Para reali1ar la medici*n de +olta6es,

colocamos la lla+e selectora del multmetro en ello/ue >#CV? si2las corresondientes a3 #irectCurrent Volta2e, lo /ue traducimos como Volta6ede Corriente Continua, uesto /ue la ilaconstituye un 2enerador de corriente contnua.

Colocamos la unta ro6a en el electrodoositi+o de la ila, la unta ne2ra en el ne2ati+o, la lla+e selectora en laosici*n >@,=> y e7ectuamos la medici*n.

CORRIENTE

El circuito rouesto est0 7ormado or un 2enerador (atera de A Volt),dos resistores (R; y R@), conectados en serie. Saiendo /ue en un circuitoserie, la corriente es la misma en todos sus untos, odramos colocar elmiliamermetro en cual/uier lu2ar del circuito,or e6emlo.

$ntes de R;, entre R; y R@, o desu-s deR@.

En rimer lu2ar colocamos la unta ro6a enel terminal ositi+o del instrumento y la untane2ra en el Terminal ne2ati+o. Lue2o deemosintercalar el amermetro en el circuito de modo /ue la corriente ase or -lB

es decir /ue el amermetro dee conectarse en serie con los dem0scomonentes del circuito en los /ue se /uiere medir la corriente, tal como semuestra en la 2ura .

El circuito 7ue aierto a n de conectar las untas de ruea delamermetro, de manera /ue el instrumento /uede en serie con el circuito.

RESISTENCIA

Para esta 7unci*n, el instrumento tiene una 7uente de tensi*n continuade ;,=V (ila de 1inc:car*n) u otro +alor, ara 2enerar una corriente cuyo+alor deender0 de la resistencia del circuito, y /ue ser0 medida or laoina.

Se usa la escala suerior, /ue crece num-ricamente de derec5a ai1/uierda ara leer los +alores de resistencia e8resados en O5m. Siemredeemos calirar el instrumento con la erilla >a6uste del *5metro?.

Para reali1ar la caliraci*n, las untas de ruea deen onerse encontacto, lo cual si2nica oner un cortocircuito entre los terminales delinstrumento, esto imlica /ue la resistencia conectada e8ternamente al*5metro es nula en estas condiciones, y or lo tanto la a2u6a dee marcar3cero o5m. Para ello +ariamos el otenci*metro >o5m ad6ust? :en in2l-s: 5asta


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/ue la a2u6a se ui/ue 6usto en el >D? B en ese momento, estar0 circulandoor la oina del intrumento, la corrientede dee8i*n a lena escala.

Cuando conectamos las untas deruea a un resistor R, la corriente or el2al+an*metro disminuir0 en una

roorci*n /ue deende del +alor de RB dea5 /ue la escala de resistencia aumenteen sentido contrario al de corriente.

Para medir resistores de distinto +alor, e8isten @ * F ran2os en lamayora de los *5metros marcados de la si2uiente manera3 8;, 8;D, 8;DD y8;G.

Si la lla+e selectora est0 en >8 ;? el +alor ledo ser0 directamente eno5mB si est0 en >8 ;D?, deemos multilicar el +alor medido or ;D ara tenerel +alor correcto en o5mB y si est0 en >8 ;G?, la lectura directa nos da el +alorcorrecto de resistencia en GO5m.

OSCI!OSCO"IO DE RA#OS CATODICOS

Un osciloscoio es un instrumento de medici*n electr*nico ara lareresentaci*n 2r0ca de seHales el-ctricas /ue ueden +ariar en el tiemo.Es muy usado en electr*nica de seHal, 7recuentemente 6unto a un anali1adorde esectro.

En la actualidad lososciloscoios anal*2icos est0n siendodesla1ados en 2ran medida or lososciloscoios di2itales, entre otrasra1ones or la 7acilidad de odertrans7erir las medidas a unacomutadora ersonal o antallaLC#.

En el osciloscoio di2ital la seHales re+iamente di2itali1ada or uncon+ersor anal*2ico di2ital. $l deender la ailidad de la +isuali1aci*n de lacalidad de este comonente, esta dee ser cuidada al m08imo.

Las caractersticas y rocedimientos seHalados ara los osciloscoiosanal*2icos son alicales a los di2itales. Sin emar2o, en estos se tienenosiilidades adicionales, tales como el disaro anticiado (re:tri22erin2)

ara la +isuali1aci*n de e+entos de corta duraci*n, o la memori1aci*n deloscilo2rama transriendo los datos a un PC. Esto ermite comarar medidasreali1adas en el mismo unto de un circuito o elemento. E8isten asimismoe/uios /ue cominan etaas anal*2icas y di2itales.

La rincial caracterstica de un osciloscoio di2ital es la 7recuencia demuestreo, la misma determinara el anc5o de anda m08imo /ue uede medirel instrumento, +iene e8resada 2eneralmente en MSs (millones de muestraor se2undo).


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La mayora de los osciloscoios di2itales en la actualidad est0n asadosen control or !P'$ (del in2l-s !ield Pro2rammale 'ate $rray), el cual es elelemento controlador del con+ersor anal*2ico a di2ital de alta +elocidad delaarato y dem0s circuitera interna, como memoria, uJers, entre otros.

Estos osciloscoios aHaden restaciones y 7acilidades al usuarioimosiles de otener con circuitera anal*2ica, como los si2uientes3

Medida autom0tica de +alores de ico, m08imos y mnimos de seHal.Verdadero +alor eca1.

Medida de ancos de la seHal y otros inter+alos. Catura de transitorios. C0lculos a+an1ados, como la !!T ara calcular el esectro de la seHal.

tami-n sir+e ara medir seHales de tensi*n

$ATIMETRO

K el Vatimetro es un aarato ara medir la otencia de una corriente

el-ctrica, 2eneralmente en +atios. es un instrumento electrodin0mico aramedir la otencia el-ctrica o la tasa de suministro de ener2a el-ctrica de uncircuito el-ctrico dado. El disositi+o consiste en un ar de oinas 6as,llamadas oinas de corriente, y una oina m*+il llamada oina deotencial.

Las oinas 6as se conectan en seriecon el circuito, mientras la m*+il seconecta en aralelo. $dem0s, en los+atmetros anal*2icos la oina m*+iltiene una a2u6a /ue se mue+e sore una

escala ara indicar la otencia medida.Una corriente /ue circule or las oinas6as 2enera un camo electroma2n-ticocuya otencia es roorcional a lacorriente y est0 en 7ase con ella. La oinam*+il tiene, or re2la 2eneral, una resistencia 2rande conectada en serie arareducir la corriente /ue circula or ella.

El resultado de esta disosici*n es /ue en un circuito de corrientecontinua, la dee8i*n de la a2u6a es roorcional tanto a la corriente como al+olta6e, con7orme a la ecuaci*n NV$ o PEI. En un circuito de corrientealterna la dee8i*n es roorcional al roducto instant0neo medio del +olta6e

y la corriente, midiendo ues la otencia real y osilemente (deendiendode las caractersticas de car2o) mostrando una lectura di7erente a la otenidamultilicando simlemente las lecturas arro6adas or un +oltmetro y unamermetro indeendientes en el mismo circuito.

%ENERADOR DE &UNCIONES

ONDA SENOIDA!


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Una onda senoidal se uede otener en el conector de la salida rincialcuando se resiona la oci*n de onda senoidal en el ot*n de 7unci*n ycuando cual/uier ot*n del ran2o de 7recuencia est0 tami-n resionado.

Para otener una seHal senoidal, se deen se2uir las si2uientesinstrucciones3

Control Instru''i(n&ot*n de encendido (Poer utton) Encendido(resionado)&ot*n de ran2o (Ran2e utton) &ot*n de ; Q1 resionaldoControl de ciclo de m0/uina (#uty Control) PresionadoControl de oJset en #C (#c OJset Control) PresionadoControl de amlitud ($mlitude Control) Presionado&ot*n de in+ersi*n (In+ert utton) "o resionado&ot*n de +olta6e en la salida (Volts out utton) "o resionado(osici*n de D:@D)&ot*n de 7unciones Presionar el ot*n senoidal

&ot*n de arrido (See utton) "o resionadoLnea de selecci*n de +olta6e (Line +olta2e selector) C5ecar la salidade +olta6e ara el ran2o de salida

!i6a la erilla de +olts or di+isi*n (VOLTS#IV) a @ V, la erilla dese2undos or di+isi*n (SEC#IV) a D.@ ms y el resto de los controles en laosici*n de oeraci*n normal.

La 7recuencia de salida uede ser calculada tomando el recroco delerodo de la 7orma de la seHal.

La 7recuencia de salida uede estalecerse con mayor recisi*nutili1ando un contador de 7recuencia (!re/uency Counter) conectando lasalida del 2enerador de 7unciones directamente al contador, o usando uncale &"C con cone8i*n en T de la salida del 2enerador de 7unciones alosciloscoio y al contador al mismo tiemo.

Cuando se 7amiliari1a con la con2uraci*n ara lo2rar una seHal senoidala la 7recuencia del e6emlo anterior, camie el ran2o de 7recuencias y rote eldisco de 7recuencias, oser+ando el osciloscoio o el dislay del contador. Leael +olta6e de salida del 2enerador conectando a -ste un multmetro, situadoen la 7unci*n de +olta6e en $C ($C Volts). Con esto, ser0 osile leer el +alorrms de la seHal senoidal y comararla con la seHal ico a ico (:) +ista en elosciloscoio. El +alor rms dee ser D.F=F= +eces el +alor : +isto en elosciloscoio. Las ondas senoidales son utili1adas ara c5ecar circuitos de

audio y de radio 7recuencia.

IV. MATERIA!ES # E)UI"O UTI!I*ADO:

;. Un ORC.@. Una !uente #C de Volta6e $6ustaleF. Un 'enerador de SeHales Multi7unciones $!.. Un Multmetro (VOM) #i2ital=. Resistores !i6os3 @@D, ;Q, FFDQ y ;M (.D y @@). Un Miliamermetro #C.


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. Un Microamermetro #C.. Un Voltmetro $nal*2ico #C.A. Cales de Cone8i*n ( Cocodrilo:&anano, F Coa8iales, F Cordones $C);D.Un Natmetro #C.

V. "ROCEDIMIENTOS:

;. Vericar los Resistores 6os con el O5mmetro. Llenar la Tala ;.@. $rmar el circuito de la !i2ura ;3

R1

1k

DCV

NO

DAT

A

DC A

NO DATA

+ V1

12V

R21k

a. Colocando el Voltmetro #i2ital en la escala adecuada, oser+ar y medirlas tensiones en R; y R@. Llenar la Tala @.a.

. Camiando a otros ran2os de Volta6e, medir nue+amente las tensionesen R; y R@, llenando la Tala @.a.

c. Medir la corriente en el circuito seleccionando las escalas adecuadas enel Miliamermetro (/ue est0 conectado en serie), sin tener conectado al

Voltmetro en el circuitoB llenar la Tala @..d. Conectar de manera cominada el Voltmetro (Multmetro) y

Miliamermetro $nal*2ico en el circuito de la !i2ura ;, oser+ar, mediren los ran2os adecuadosB anotando los datos en la Tala @.c.

e. Usar el Natmetro en este circuito y llenar la Tala @.e y la Tala @.7.

F. $rmar el circuito de la !i2ura @3

R4

1k

R3

1k

+ V2

10V

DC A

NO DATA

DC

V

NO

DATA


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a. Reetir los asos a, , c y d anterioresB llenando las Talas F.a, F. yF.c.

. Interretar los resultados otenidos.

. Poner en 7uncionamiento el ORC mediante el rocedimiento adecuado,lue2o3

a. $rmar el es/uema de la !i2ura F.

. Mo+iendo el control de Volt#i+. #el ORC otener una seHal sindistorsi*n y medir sus caractersticasB lue2o medir el +olta6e alterno(c.a.) con un Voltmetro anotando sus datos en la Tala .

c. $rmar el es/uema de la !i2ura , consultando los datos ara los

e/uios con el docente de laoratorio.

d. Oser+ar y medir la 7orma de onda total en el ORC.e. Sin alterar el circuitoB usando los interrutores de control adecuados,

oser+ar y medir el +olta6e alterno uroB llenar datos en la Tala .

VI. DATOS OBTENIDOS:

TAB!A +3 Valores de los Resistores !i6os3

Resistores

R+ ,- R/ ,- R0 ,- R1 ,- R2 ,- R3 ,-

Te(ri'os FFD ;G ;M FADQ ;= F=

Medidos F@ AAD ;.DM D.M ;F FF

TAB!A /.43 Con Voltmetro #i2ital3

Es'4l4s 05 6. 055 6. +555 6. Te(ri'osV ,R+ . .+ + .=+V ,R/ .=;+ .=+ + .=+


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TAB!A /.73 Con Miliamermetro #C (se uso el mili4m8ermetro8ero solo ten4 es'4l4 de /2 mA :

Es'4l4s /2mA 05mA 35mAI,mA ;Fm$ ::::::: WWW

TAB!A /.'3 Con Voltmetro y Miliamermetro3

R4n9os V

+5 6 05 6 +55 6 ITe(ri'

oResistor

R+ R/ R+ R/ R+ R/ IT,mA

Is,/2mA

.+A.@m$

A.D+

.A.D+

A.=m$

A.@+

.A;+A.F=m$

A.;+ A.D@m

$

TAB!A /.d3 C0lculo de Potencias (mN)3

R4n9os V +5 6 05 6 +55 6Resistor R/ "+,m$ "/,m$ "0,m$Is,/2mA F.=FmN .mN =.D=mN" Te(ri'4,m$

+.031m$

TAB!A /.;3 Con Voltmetro y Miliamermetro3 no se re4li


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Is,055mA

;F=.DFmN

;=D.mN

;@A;.=mN

;=;@.AmN

;@=.mN

;=DD.mN

Is,+555mA

;F.=mN

;===.=mN

;@mN

;=F;.@=mN

;@A.=mN

;DmN

TAB!A 0.43 Con Voltmetro #i2ital3

Es'4l4s 05 6 055 6 +555 6V,R0 .D@+ .A+ +V,R1 @.A+ @.+ F+

TAB!A 0.73 Con Microamermetro3

Es'4l4s 05 =A +55 =A 055 =A I Te(ri'oI,=A .F X .A X A. X .; X

TAB!A 0.'3 Con Multmetro y Microamermetro3

R4n9osV /.2V +5V 25VResistor RF R RF R RF R

Is,05uA @.DV

D.VA.;u$ .;V

;.=VA.;u$ V

@.@VA.;u$

Is,+55uA @.DV

D.VA.;u$ .;V

;.=+A.;u$ V

@.@VA.;u$

Is,055uA @.DV

D.VA.;u$ .;V

;.=VA.;u$ V

@.@VA.;u$

TAB!A 1Con ORC y Voltmetro $C3

SE>A!&ORMA DE

ONDAAM"!IT

UD"ERIOD

ONIVE!

CCVO!TAJE

ACVO!TIM.

AC7. Senoid4l @.V O.= ms 9D.@V ;.; ;.F@'. Senoid4l @V D.= ms 9;.V ;.; ;.FF=

VII. CUESTIONARIO &INA!:


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;. Se uede in7erir /ue de los datos otenidos en la r0ctica resecto a losdatos otenidos te*ricamente, cometimos un error no m0s del @Y, /uieredecir /ue nuestra e8eriencia 7ue del casi ;DDY correcto.

@. E8licar El E7ecto Car2a de los Instrumentos de Medida #C.

El e7ecto de car2a de los instrumentos de medida #C est0nrelacionados a un conceto muy imortante como la sensiilidad.

SENSIBI!IDADen un instrumento de medici*n es la relaci*n /ue e8isteentre la +ariaci*n del instrumento y la del e7ecto medido. Es la ma2nitudm0s e/ueHa /ue uede medir el instrumento o tami-n se dene como lasumatoria de las resistencias resecto a la escala seleccionada en un+oltmetro multiran2o siemre es una constante, -sta a menudo se conocecomo sensiilidad So ci7ra o5m+olt de un +oltmetro.Ses esencialmente -lrecroco de la corriente de dee8i*n a lena escala del mo+imiento 0sico,esto es3

E&ECTO DE CAR%A. La ci7ra OV de un +oltmetro de cc es un 7actorimortante cuando se selecciona un medidor ara determinadas medicionesde +olta6e. Un medidor de a6a ci7ra OV uede dar lecturas correctas cuandose miden +olta6es en circuitos de a6a resistenciaB ero -ste roduce lecturaserr*neas en circuitos de alta resistencia. Cuando se conecta un +oltmetro, atra+-s de dos untos en un circuito altamente resisti+o, act4a como underi+ador ara esa arte del circuito y or lo tanto reduce la resistencia

e/ui+alente en esa arte del circuito. El medidor indicar0 un +olta6e menordel /ue realmente e8iste antes de conectar el medidor. $ este e7ecto se lellama e7ecto de car2a del instrumentoB y lo causan rincialmenteinstrumentos de a6a sensiilidad o ci7ra OV.

?4'iendo los res8e'ti6os '@l'ulos 84r4 l4 t47l4 /d:

R4n9os V +5 6 05 6 +55 6Resistor R/ "+,m$ "/,m$ "0,m$Is,/2mA F.=FmN .mN =.D=mN

" Te(ri'4,m$ +.031m$

$5ora 5allaremos los errores relati+os de cada una de las otencias calculadas3

Error Relativo=Valor TericoValor Experimental

Valor Terico x100


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aremos un cuadro con los +alores 5allados3

ERRORES RE!ATIVOS ,ER

R4n9os V +5V 05V +55V

R/ ER /.3 ER .1/ ER 1.2

F. Re7erido al aso ., usando los resultados otenidos con el ORC,calcular el +alor eca1 y comararlos con los del multmetro.

Vm4 Ve'4< V 6oltmetro@ ;.; ;.F@D@ ;.; ;.FF=

VIII. CONC!USIONES # RECOMENDACIONES:

La sensiilidad del +oltmetro $nal*2ico es la esecicaci*n el-ctrica

m0s imortante de este instrumento, nos ermite ro+eer el 2rado deerror sore el circuito /ue se est0 midiendoB oser+0ndose /ue ara+alores altos de sensiilidad, menor ser0 el e7ecto car2a del +oltmetro.

Para mediciones de +olta6e es recomendale utili1ar instrumentos con

una sensiilidad del orden de @D Q+ ara alicaciones en los

Laoratorios de Circuitos Electr*nicos.

Se conrma /ue ara el caso de los Miliamermetros yMicroamermetros $nal*2icos la calidad de estos instrumentos estar0determinada or la cominaci*n de m08ima sensiilidad con mnimo+olta6e de traa6o del medidor de oina m*+il, ara /ue ten2an elmnimo e7ecto de car2a osile.

Para mediciones de corriente con Microamermetro $nal*2icos y

teniendo en cuenta el mnimo e7ecto de car2a osile, es recomendaleutili1ar Microermetros con una sensiilidad mnimo de =D Q+ y un+olta6e de traa6o del medidor de oina m*+il m08imo de ;DDmV, o sedee e+aluar esta caracterstica de acuerdo a las necesidades.

Para mediciones de corriente con Miliamermetros $nal*2icos, yteniendo en cuenta los a+ances tecnol*2icos lo2rados en los 4ltimosaHosB estos instrumentos deer0n tener una sensiilidad mnimo de @Q+ y un +olta6e de traa6o del Medidor de &oina M*+il m08imo de =D


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mV, ara un adecuado traa6o en circuitos electr*nicos y el-ctricos, o sedee e+aluar esta caracterstica de acuerdo a las necesidades.

#e los Miliamermetros $nal*2icos 'an1, KoGo2aa y StarG, -ste 4ltimo

es el /ue m0s e7ecto de car2a introduce.

Con resecto a la sensiilidad de los Miliamermetros $nal*2icos 'an1,Ko6o2aa y StarG, el se2undo tiene la menor sensiilidad.

I. BIB!IO%RA&FA:

Manuales de Usuario de los Instrumentos $nal*2icos #C3 '$"Z,

KOQO'$N$, ST$RQ.

Stanley Nol73 Instrumentaci*n y Mediciones Electr*nicas.

5tt3.slides5are.net2uestA@Amedidas:electricas (medidas

el-ctricas).

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