GALVANMETROS.

1.INTRODUCCIN.

HaceunosmesesreciblaamablepropuestadeJon,EA2ARD,paralaredaccindeunartculosobregalvanmetros,diferenciaentreVoltmetroyAmpermetro,circuitoparaconocerlascaractersticasdelinstrumento,frmulasdeclculoparacambiarelfondodeescala,cmodibujarunaescalanueva,circuitoparaconunsloinstrumentoconmutarentreVoltiosyAmperios,etc.Enlassiguienteslneastratardedarcumplidarespuestaatodasestascuestionesdelaformamssencillaposible.

Segnladefinicinmscomn,elgalvanmetroesunaparatoqueseempleaparaindicarelpasodecorrienteelctricaporuncircuitoyparalamedidaprecisadesuintensidad.Paraelloseutilizanlosefectostrmicosomagnticosquecausanelpasodelacorrienteelctrica.

Enlosgalvanmetrostrmicos,seproduceelalargamientodeunhilomuyfinoarrolladoauncilindrosolidarioconlaagujaindicadora,alcalentarseporelEfectoJoulealpasodelacorrienteelctrica.Elmayoromenoralargamientodeestehiloesproporcionalalaintensidaddelacorrienteyportantoseproduceunamayoromenordesviacindelaagujaindicadora.

Losgalvanmetrosmagnticospuedenserdeimnmvilodecuadromvil.

Enungalvanmetrodeimnmvil,laagujaindicadoraestunidaaunimnqueseencuentrasituadoenelinteriordeunabobinaporlaquecirculalacorrientequesemide,lacualproduceuncampomagnticoque,dependiendodesusentido,produceunaatraccinorepulsindelimnproporcionalalaintensidaddedichacorriente.

Enelgalvanmetrodecuadromvilelefectoessimilar,peroenestecasolaagujaindicadoraestunidaaunapequeabobina,porlaquecirculalacorrienteamediryqueseencuentraenelsenodelcampomagnticoproducidoporunimnfijo.Unmuelleespiralhacequelaagujaindicadoravuelvaalaposicindereposounavezquecesaelpasodecorriente.

Enlafiguranmerounoestrepresentadoungalvanmetrodecuadromvil,enelqueseaprecialabobinaocuadromvilyelmuelleoresortequehacevolveralaagujaindicadoraalaposicindereposoalcesarlacorrienteelctrica.

Paramedirlaintensidaddeunacorrienteelctricaseconectaenparaleloconelgalvanmetrounaresistenciadebajovalorllamada"shunt"ydeestamaneraelinstrumentopuedemedirintensidadeselevadasconmuypocacadadetensin,yaqueelampermetroseconectaenserieconelcircuito.Paralamedidadelatensinelctricasedisponeunaresistenciadealtovalor,llamada"multiplicadora",enserieconelgalvanmetro.Aselinstrumentopresentaunaimpedanciadeentradaaltaylacargasobreelcircuitoalqueseconectaesmnima.

Aunquecadadaseusanenmayormedidalosinstrumentosdigitales,enlosequiposyaparatosquepuedaconstruirelradioaficionadoenmuchasocasionesesconvenienteelusodeinstrumentosanalgicos,quenosdarnunamejorindicacindemagnitudesvariables,intensidaddeseal,potenciadesalida,ajustedecircuitossintonizados,etc.

Enloscomerciosdeelectrnicasepuedenencontrarconfacilidadvoltmetrosyampermetrosnodemasiadocaros.Enmercadillosderadio,rastrillosyotroseventostambinsepuedenconseguirestoselementosabuenprecio,peroconelinconvenientedequeenmuchasocasionessedesconocenlascaractersticaselctricasdeestosaparatos,resistenciainterna,fondodeescala,etc,parmetrosqueesprecisoconocerparapoderadaptarundeterminadogalvanmetroauncircuitoconcreto.

Lasfigurasnmerodos,tresycuatronosmuestrandistintostiposdegalvanmetros,algunosadquiridosenelcomercioyotrosprocedentesde"surplus".

2.VOLTMETRO/AMPERMETRO.

Losdosparmetrosquesepuedenmedirenuncircuitodecorrientecontinuasonlatensinelctricaylaintensidaddelacorrienteelctrica.Paralamedidadeladiferenciadepotencialentredospuntosdelcircuitoutilizamosunvoltmetro,queestformadoporungalvanmetroconectadoenserieconunaresistenciadealtovalor,resistenciamultiplicadora,talcomosemuestraenlafiguranmerocinco.

Elvoltmetroidealdebetenerunaresistenciainternainfinita,peroestoesimposibledecumplir,porloqueessuficientequeestaresistenciainternatengaunvalorelevadoparanotomarunacorrientesignificativadelcircuitobajoprueba.Comoejemplodealtaimpedanciatenemoslosmodernosvoltmetrosdigitalesquetienenunaresistenciainternade10Megohmios,porloquelacorrientedrenadadecualquiercircuitoqueseestmidiendosepuedeconsiderarnula,aefectosprcticos.Losvoltmetrosanalgicos,deaguja,tienenunaimpedanciainternamenor,queseexpresaenohmiosporvoltio.Unvalormuycomnesde20.000ohmiosporvoltio,loquequieredecirquesiconmutamoselselectordeescalasparaunalecturade10voltios,laresistenciainternaserde200.000(200K)ohmios,ciertamenteunvalorelevado,peromenorqueelquetienenlosvoltmetrosdigitales.

Paralamedidadelaintensidaddeunacorrienteelctrica,sedisponeenparaleloconelgalvanmetro,unaresistenciadebajovalor,llamada"shunt".Estemontajesellamaampermetroyseconectaenserieconlacargasobrelaquesevaamedirlaintensidaddelacorrientequeleatraviesa,talcomosepuedeverenlafiguranmeroseis.

Elshuntdebetenerunaresistenciamuypequeapara,porunladoderivarlamayorpartedelacorrienteeimpedirqueelgalvanmetrosedeterioreporunacorrienteexcesivayporotroladoparaquesuinfluenciaenlaresistenciatotaldelcircuitosealomenorposible.

3.CARACTERSTICASDELGALVANMETRO.

Losparmetrosquenosinteresaconocerdeundeterminadogalvanmetrosonsuresistenciainternaylasensibilidad,esdecir,laintensidaddelacorrientenecesariaparallevarlaagujahastaelfinaldelaescala.

Paraobtenerestosdatosnecesitamosunpolmetro,preferentementedigital,unafuentedealimentacinestabilizada,siesposiblevariableyalgunasresistenciasopotencimetrosdediversosvalores.

Comoprimeraoperacin,desmontaremoselinstrumentoencuestin,paracomprobarquenotieneensuinteriorunaresistenciamultiplicadoraounshunt.Lasfigurasnmerosieteyochonosmuestranunvoltmetroyunampermetrocomerciales,dondesepuedeobservarqueelprimerotieneensuinteriorconectadaenserieunaresistenciamultiplicadorayelsegundotieneconectadoenparalelounshunt.Enamboscasosdesconectaremoslaresistenciamultiplicadorayelshunt,conectamoselgalvanmetroalosterminalesexterioresyvolveremosamontarloparalassiguientespruebas.

Conectaremoslafuentedealimentacin,unpotencimetrode50Kyelgalvanmetrobajopruebaenserie,comosepuedeverenlafiguranmeronueve.Ponemoselpotencimetroenlamximaresistenciaylafuentedealimentacinenmnimatensin.Encendemoslafuenteyvamoselevandolentamentelatensindesalidahastaobtenerladesviacintotaldelaagujadelgalvanmetro.Siesnecesario,sereducirelvalordelpotencimetroenserieconelgalvanmetro.Enestepunto,medimoslatensindesalidadelafuenteylatensinenlosextremosdelpotencimetro.Seguidamentedesconectamoslafuentedelcircuitoymedimoselvalordelpotencimetro.

Ennuestrocaso,losvaloresobtenidossonlossiguientes.

Tensindelafuente 20,00VTensinenelpotencimetro 19,77VValordelpotencimetro 20,65K

UnclculoaplicandolaLeydeOhmnosdicequelaintensidadenelcircuitoesde0,95mA.Seguidamenteencendemosdenuevolafuenteyconectamosenparaleloconelgalvanmetrounpotencimetrode500ohmios.Ajustamosestepotencimetroparaquelaagujasedesplacealcentrodelaescala,justoenlamitad.Estoquieredecirquelaintensidaddelacorrientequeatraviesaelgalvanmetroyelsegundopotencimetrosoniguales,porloquesusresistenciastambinserniguales.Medimoselsegundopotencimetroyobtenemosunvalorde236ohmios,valordelaresistenciainternadelgalvanmetro.

Elmtodoaquexpuestoesaproximado,puesseraprecisotenerencuentalafaltadelinealidaddelaescaladelgalvanmetro,lastoleranciasdemedidadelpolmetroylavariacinenlaresistenciadelcircuitoalconectarunaresistenciaenparaleloconelgalvanmetro,peroencualquiercaso,essuficientementeexactoparaeltrabajodelradioaficionado.

Losvaloresindicadosdetensinyresistenciaspodrnvariarparaotrostiposdegalvanmetros.

4.CAMBIODESENSIBILIDAD.

Deloanteriorsededuceque,siqueremoscambiarlasensibilidaddeungalvanmetro,debemosconectarenparalelounaresistenciaque,enparaleloconlainternadelgalvanmetro,seatantasvecesmenorcomomayordebaserlacorrienteamedir.Enelejemploanterior,siqueremosqueelfondodeescalaseade5mA,laresistenciatotaldebeser44,84ohmios(236x0,95/5).Comolaresistenciadelgalvanmetroesde236ohmios,laresistenciashuntdebetenerunvalorde55,36ohmios.

Siloquedeseamosesmedirunatensindistintadelaoriginal,deberemosconectarenserielacorrespondienteresistenciamultiplicadora.Siqueremosmedirunatensinde100voltiosconelgalvanmetrodelejemplo,elvalordelaresistenciamultiplicadoraser105,26K(100/0,95)

Comolosvaloresobtenidosseapartandelosvaloresestndar,habrqueestablecerlascorrespondientesconexionesenparaleloy/oenseriedelasresistenciasnecesarias.

5.CONMUTACINVOLTIOS/AMPERIOS.

Sepuededarelcaso,porejemplounafuentedealimentacin,queseaprecisoleer,conelmismoinstrumento,losvaloresdetensineintensidad.Paraellodeberemosestablecerpreviamentelosvaloresdelaresistenciamultiplicadorayshuntparalasdosescalas.Unposiblecircuitopuedeserelmostradoenlafiguranmerodiez.

Medianteelconmutadorconectamoselgalvanmetroenparaleloconelshuntoenserieconlaresistenciamultiplicadora.Enamboscasos,medianteelcorrespondientepotencimetroajustable,calibramoslaescalademedida.Losvaloresdeloscomponentesmostradosenestafigurapodrnvariarenfuncindelascaractersticaselctricasdelgalvanmetroquesevayaautilizar.

6.ESCALAS.

Elempleodeuninstrumentoconotraescalaquelaoriginaltienecomoconsecuenciaqueesprecisoredibujarlacartulaconlosnuevosvalores.Silaescalaeslineal,normalmentesepuedenusarlasmismasdivisionesysubdivisiones,rotulandoconvenientementelanuevacartula.Paraello,usaremosunescnerparaobtenerunficherogrficoyconunprogramaderetoquefotogrficomodificaremoslascifrassegnseanecesario.Imprimimoslanuevacartulaenunpapelfotogrficoylafijamossobrelapartetraseradelacartulaoriginal.

LosprogramasquesepuedenusarsonAutocad,CorelDraw,PhotoPaint,etc.Silanuevaescalanoeslinealesprecisodibujardenuevolasdivisiones,tareaunpocotediosaperoquellegaabuentrminoconunpocodepaciencia.LasfigurasnmeroonceydocenosmuestranunacartuladibujadadenuevoparasuempleoenunmedidordeESR.

ParaescalaslinealespodemosutilizarunprogramadeordenadorcuyonombreesMETERyquesepuededescargardelasiguientedireccin.

http://www.tonnesoftware.com/meter.html

Laversindepruebaesgratuita,peroparaobtenertodaslasfuncionalidadesesprecisoregistrarse.Medianteesteprogramasepuedendibujardistintostiposdeescala,sencillas,dobles,circulares,elpticas,etc.

7.RESUMEN.

Enelpresenteartculosehaceunrepasoalasprincipalescaractersticaselctricasdelosgalvanmetros,resistenciainterna,sensibilidad,etc.Asmismosehacereferenciaaposiblesmtodosparalarecalibracindelaescala.

Elautornosehaceresponsabledeposiblesderechosdecopia.Lainformacinparalarealizacindeestemontajeprocededediversaspublicaciones,libros,revistas,etc.,ascmodelospropiosconocimientosdelautor.

Elautornosehaceresponsabledeposiblesdaosy/operjuicioscausadosporlaconstrucciny/ousodeestedispositivo,daospersonalesomuerte,daosalapropiedad,daosalmedioambiente,lucrocesante,perdidatotaloparcialdedatosinformticosocualquiertipodedaoquesepudieraderivardelmontajey/ousodeestedispositivo.

Noseaconsejaelusodeestedispositivoenaplicacionescrticas,cmosoncontroldemaquinariapeligrosa,controldenavegacinotrfico,maquinariademantenimientodevida

osistemascuyomalfuncionamientopuedaprovocarcausasoefectosanteriormentemencionados.Estedispositivonoestoleranteafallos.

Elautordeclinacualquierresponsabilidad,nisehaceresponsabledenomencionaralosdueosdelasposiblespatentesqueaqusepudieranreflejar.

Eldispositivodescritoenelpresenteartculoesunmontajeexperimental,cuyopropsitoeselestudiodelosdiferentesaspectosdelaElectrnica,portanto,noestdestinadoasuutilizacinindustrialniparasuexplotacincomercialencualquieradesusfacetas.

Elautornoefectaningunaactividadcomercialrelacionadaconesteuotrosmontajespublicadosenestauotrasrevistasopublicacionesdecualquiertipo.

Elpresenteartculoytodoslospublicadoshastaelmomentoenlarevista"RADIOAFICIONADOS",estnrecopiladosenunDVDadisposicindequienlosolicite.Seincluyentodoslostextos,ascomolasfotografas,dibujos,grficos,plantillasdecircuitosimpresos,etc.

Aunquesehaintentadoproporcionartodoslosdetallesnecesariosparalarealizacindelproyecto,esposiblequealgnaspectonohayaquedadosuficientementedesarrollado.Comoesnatural,conmuchogustoelautordarcumplidainformacinsobrecualquierdetallenoespecificado,ocualquierpuntoenparticularquenohayaquedadocompletamenteexplicado.Buenasuerteatodos.

LuisSnchezPrez.EA4NH

Apartado421,45080TOLEDO

Email:ea4nh@ure.es

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