Prof. Ing. Hctor Manzano Laboratorio de Mediciones Elctricas
Informe de Laboratorio # 5 Seccin EID 401 Grupo A Mesn 1DISEO DE UN AMPERMETRO Y VOLTMETROEntrega de informe en fecha:
10%___
Pre-laboratorio:
30%___
Post-Laboratorio:
30%___
Conclusin:
30%___
Integrantes:
Br. Robertsi Medina
Br. Liseidy Hernndez
Br. Arias Edwin
Br. Antonio BogedoBr. Welcer Faneite
_________________________________
Firma del Docente
Fecha: 10 de Noviembre de 2014 DISEO DEL MILIAMPERMETRO DE TRES ESCALAS TIPO AYRTON (DERIVACIN UNIVERSAL).
Escalas:1. 0 6 mA
2. 0 30 mA
3. 0 60 mAJustificacin: Se utilizar la escala de 3 mA del galvanmetro, por ser la corriente de mxima deflexin con que se trabajo en el laboratorio de la prctica nmero 3, y es la mxima corriente que puede soportar el galvanmetro.
El objetivo de esta prctica fue disear un ampermetro analgico de tres escalas, utilizando los mismos valores experimentales obtenidos en la prctica anterior del galvanmetro DArsonval.
Esquema:
Se determina para la escala de 30mA del ampermetro las siguientes caractersticas: Corriente mxima, Resistencia Interna, Resolucin, Sensibilidad, Exactitud.
Para hallar la Corriente Mxima se conecta el circuito como aparece inicialmente y se lleva al ampermetro diseado a su mxima escala con ayuda de la fuente de voltaje y as poder visualizar en el ampermetro digital la corriente que circula por dicho ampermetro diseado. Se repite el procedimiento para cada una de las escalas. La resistencia interna se obtiene mediante la utilizacin del mtodo de deflexin. Para la Resolucin se compara el ampermetro patrn con la corriente que pasa por el ampermetro diseado. La sensibilidad del ampermetro se obtiene por el nmero de amperios que debe de fluir por la bobina para producir la desviacin completa. La Exactitud est dada por el error absoluto:
Dnde:
Vm: valor medido
Vr: valor realTabla 1.1. Corriente Mxima para cada escala.
6mA
30mA
60mA
Valor Terico
Valor Experimental
% Error
Valor Terico
Valor Experimental
% Error
Valor Terico
Valor Experimental
% Error
Corriente Mxima
6mA
5,6mA
6,67%
30mA
28mA
6,66%
60mA
58,3mA
2,83%
Tabla 1.2. Caractersticas del ampermetro diseado en la escala de 30mA.30mAValor Terico
Valor Experimental
% Error
Resistencia Interna
29,24
31,72
7,8%
Resolucin
1mA
0,8mA
20%
Sensibilidad
30mA
25mA
16,7%
Exactitud
DATOS OBTENIDOS EN EL LABORATORIO
N
FUEN
E
ESCALA
SIMPSON
DECADA
1
10 V6 mA
5.6 mA
530 2
19 V30 mA
28 mA
500 3
17 V60 mA
58 mA
230 N
LECTURA DEL AMPERMETRO
A CALIBRAR (I)
LECTURA DEL AMPERMETRO
A CALIBRAR (IR)
1
3mA
3mA
2
6mA
6mA
3
9mA
9mA
4
12mA
12mA
5
15mA
15mA
6
18
A
19mA
7
20mA
20mA
8
23mA
23mA
9
26mA
26mA
10
30mA
30mA
;
RESULTADOS
- CARACTERSTICAS:PARA LA ESCALA DE 30mA
Valor terico
Valor Experimental
% Error
Corriente mxima
30mA
29,5mA
1,6949
Resistencia interna
82,8154
87,83
-5,7094
Resolucin
0,001
0,000983333
1,6953
Sensibilidad
1.000
1.016,9492
1,6667
Exactitud
- CURVA DE CALIBRACIN PARA LA ESCALA DE 30mA:
Escala: 30mA
LECTURA DEL AMPERMETRO
A CALIBRAR (I)
LECTURA DEL AMPERMETRO
A CALIBRAR (IR)
Correccin
C = IR - I
1
3mA
3mA
002
6mA
6mA
003
9mA
9mA
004
12mA
12mA
005
15mA
15mA
006
18mA
19mA
1-5.26317
20mA
20mA
008
23mA
23mA
009
26mA
26mA
0010
30mA
30mA
00
CONCLUSIN
Para cada uno de los diseos experimentalmente realizados en el laboratorio, es decir, miliampermetro y voltmetro; hemos determinado que, los instrumentos de medicin hacen posible la observacin de los fenmenos elctricos y su cuantificacin. Ahora bien, estos instrumentos no son sistemas ideales sino reales, y por lo tanto tienen una serie de limitaciones que debemos tomar en cuenta para poder juzgar si afectan de alguna manera las medidas que estamos realizando, y poder determinar as mismo la veracidad de las anteriores. Se obtuvieron una serie de caractersticas que definen el comportamiento de los instrumentos, las cuales fueron corriente mxima, resistencia interna, resolucin, sensibilidad, exactitud, error y correccin, estos a su vez, se compararon con sus valores tericos y experimentales. Por tal razn, los errores se pueden cometer en todas las mediciones, esto no quiere decir que hay que alcanzar el mayor grado de exactitud posible, sino que dicho grado va a depender de los requisitos establecidos para cada medicin en particular.El Galvanmetro de DArsonval es un dispositivo til para detectar el paso de una poco capacidad de corriente por un circuito, slo podemos utilizarlo en su forma original en casos muy especficos, donde las corrientes que tengamos que medir sean muy pequeas. En esta prctica de laboratorio de mediciones elctricas se demuestra en qu forma se pueden ampliar las posibilidades de medicin de este dispositivo, para incluirlo en distintos tipos de circuitos y sistemas de medicin. Esta respuesta la encontramos en dos configuraciones circuitales sumamente sencillas: El divisor de corriente y el de voltaje; para poder fabricar con el galvanmetro que tenemos a nuestra disposicin un ampermetro y un voltmetro, cuyos rangos de medicin se ajustaron a nuestras necesidades.
Datos del galvanmetro:
Para la escala de 6 mA; R1 + R2 + R3 estn en paralelo con la bobina mvil. Dado que el movimiento necesita 2,9 mA para la deflexin de escala completa, se requiere que en la derivacin circule una corriente de:
Para la escala de 30 mA; R1 + R2 estn en paralelo con Rg.+ R3. Dado que el movimiento necesita 2,9 mA para la deflexin de escala completa, se requiere que en la derivacin circule una corriente de:
Para la escala de 60 mA; R1 estn en paralelo con Rg.+ R3 + R2. Dado que el movimiento necesita 2,9 mA para la deflexin de escala completa, se requiere que en la derivacin circule una corriente de:
Se obtiene un sistema de ecuaciones:
DISEO DE UN VOLTMETRO DE TRES ESCALAS (TIPO DE RESISTENCIAS DE ESCALAS EN SERIE).Escalas:
0 3 V
0 9 V
0 15 VJustificacin: Se utilizar la escala de 3 mA del galvanmetro, por ser la corriente de mxima deflexin con que se trabaj en el laboratorio de la prctica nmero 3, y es la mxima corriente que puede soportar el galvanmetro.
Esquema:
Para la escala de 3V el selector de escala en la posicin de V1, la resistencia total del circuito es:
Para la escala de 9V el selector de escala en la posicin de V2, la resistencia total del circuito es:
Para la escala de 9V el selector de escala en la posicin de V2, la resistencia total del circuito es:
- SENSIBILIDAD DEL VOLTMETRO.
- PROCEDIMIENTO:
Diseo.El diseo de un voltmetro DC capaz de medir voltajes dentro de un rango especfico, se basa en la utilizacin de un divisor de voltaje, como el mostrado en la Figura 3.
Fig. 3- Divisor de voltaje
En dicho circuito, a corriente que circula por ambas resistencias es la misma, por lo tanto se cumple:
pero
de donde
El galvanmetro tiene una resistencia interna Ri y una corriente mxima Im, debido a esto el voltaje mximo entre los extremos del mismo es Vmax = Ri Im. Si queremos disear un voltmetro capaz de detectar entre sus terminales voltajes hasta de E voltios (donde E>Vmax) debemos conectar en serie con el galvanmetro una resistencia R1, como se indica en la Figura 4.
Fig. 4.- Galvanmetro en Divisor de Voltaje: Voltmetro.El valor de R1 debe ser tal que:
Por lo tanto:
Con esta configuracin tenemos un instrumento que marca mxima escala cuando el voltaje entre sus terminales es E. CLCULO DE LA RESISTENCIA INTERNA DEL VOLTMETRO.
Escala 1:
Escala 2:
Escala 3:
Eje - Y
Eje X
_1384603275.unknown
_1384608715.unknown
_1384613617.unknown
_1384613641.unknown
_1384608572.unknown
_1384603449.unknown
_1382946471.unknown
_1384603146.unknown
_1384603197.unknown
_1382948214.unknown
_1382948365.unknown
_1384603102.unknown
_1382948256.unknown
_1382946875.unknown
_1382945909.unknown
_1382946247.unknown
_1382940746.unknown
_1382943818.unknown
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