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Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez Unidad 2 Mediciones Eléctricas “Instrumentos básicos de medición”
Prof. Ing. Barraza Alegria Jesus Noe Alumno: Alamillo Gil Uriel Dario No.Control: 18110861
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Índice ¿Qué es un instrumento de medición análogo?..................................................................3 Tipos de instrumentos de medición………………….4-8 Clasificación…………………………………………….9-11 Uso, principios de funcionamiento y aplicaciones…12-26 ¿Cómo funciona con corriente alterna?....................27-28 ¿Cómo funciona el multímetro? …………..................29-33 Fuentes de información………………………………..34
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¿Qué es un instrumento de medición análogo? El principal funcionamiento de este tipo de instrumentos viene dado por el tipo de sistema que utilizan para le medición, ya sea usando el sistema ferromagnético para medir en corriente alterna o bien el sistema magnetoeléctrico para medir en corriente continua. CIRCUTOR dispone de equipos de ambos sistemas, pero, en general, la mayoría miden en corriente alterna. La instrumentación analógica se usa porque siempre es más visual, fotográfica y rápida en la interpretación de los parámetros eléctricos mediante una determinada posición de una aguja sobre una escala, que la interpretación de una cifra numérica en un equipo digital.
Es aquel que indica el valor de la variable a medir en forma continua y se transfiere directamente a una escala de medición haciendo uso solo de las propiedades físicas de los materiales, por ejemplo, un termómetro de mercurio te va indicando paulatinamente y de forma gradual el nivel de temperatura, ósea el calor afecta directamente las propiedades de mercurio expandiéndolo o contrayéndolo que encerrado en un bulbo con una prolongación capilar por la cual sube o baja.
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Tipos de instrumentos de medición Dispositivo de Arsen d’Arsonval ¿Qué es un Galvanómetro? El galvanómetro es el fundamento principal en la construcción de Voltímetros, amperímetros y multímetros. Es el principal instrumento que se utiliza en la detección y medición de la corriente. Lo diseño el francés Arsen d’Arsonval en 1882 y lo llamó así en honor del científico italiano Galvini., este es conocido también como mecanismo de bobina móvil e imán permanente (PMMC). ¿Cuál es su funcionamiento? Se basan en las interacciones entre una corriente eléctrica y un imán. El mecanismo del galvanómetro está diseñado de forma que un imán permanente o un electroimán produce un campo magnético, lo que genera una fuerza cuando hay un flujo de corriente en una bobina cercana al imán.
¿Cuál es su estructura o componentes? 1 Imán permanente o imán temporal de forma de herradura. 2 Bobina de alambre fino móvil. 3 Pivotes. 4 Aguja indicadora y contra peso del otro extremo de la misma. 5 Escala de unidades según el tipo de lectura que se desea 6 Cojinetes. 7 Resorte de control 8 Pernos de retención. 9 Tornillo de ajuste a cero (Para calibrar el instrumento). 10 Mecanismo de amortiguamiento.
5 ¿En qué consiste el movimiento D´Arsonval? Al suministrar corriente en el filamento de alambre de la bobina comienza haber una iteración entre la corriente y el campo magnético de los imanes, permitiendo que la bobina gire libremente sobre el pivote generando así un torque moderado en sentido opuesto a la rotación de la bobina. Esto continua hasta que el contra torque mecánico de la suspensión se equilibre con el. Cuando los torques se equilibran, la posición de la bobina es registrada por medio de la aguja indicadora con respecto a una referencia. Es decir que el torque de la bobina seria la magnitud de la corriente que circula dentro de un circuito. Esto significa que cuanto más grande sea la corriente mayor es el momento de torsión, así como el giro de la bobina antes de que el resorte se tense lo suficiente para detener la rotación. Las espiras están situadas entre los polos de un potente imán. El imán está diseñado de modo que el campo magnético en la región en que las espiras giran tiene dirección radial. El eje de rotación puede ser vertical con las espiras suspendidas de un hilo de torsión, o bien, el eje de rotación puede ser horizontal unido a un muelle helicoidal. ¿Cuál es su comportamiento Dinámico? Cuando hablamos de respuestas como: Velocidad y amortiguamiento nos estamos refiriendo que para tomar estas consideraciones debemos interrumpir la corriente aplicada, para que la bobina regrese a su posición cero. Si aplicamos otra vez corriente y la quitamos estaremos provocando un patrón de respuesta del dispositivo en donde podemos guiarnos para medir las otras variables. Estas variables que pueden caracterizar el movimiento de la bobina por el campo
6 magnético es: Momento de inercia (movimiento de la bobina sobre el eje de rotación), Torque (el opuesto por la suspensión de la bobina). Estos movimientos pueden ser caracterizados por las ecuaciones según su Angulo de deflexión: Sobreamortiguamiento -Subamortiguamiento. Amortiguamiento Crítico. ¿Amortiguamiento o suspe nsión? Este amortiguamiento se genera debido a los medios mecánicos y electromagnéticos. El mecánico se representa en la resistencia del aire en la bobina, la fricción o roce entre los cojinetes y los resortes de suspensión. El electromagnético es debido al campo magnético de los imanes al paso de la corriente. Ambos mecanismos tratan de impedir el movimiento para llegar a una posición de equilibrio. ¿El galvanómetro y la temperatura? El principio del galvanómetro también se aplica en la creación del medidor que combina ambas formas (electromagnéticas y la térmica), este es el “termopar”. 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 reflexione.
7 El galvanómetro es el principal componente utilizado en la construcción de amperímetros y voltímetros. Las características esenciales de un tipo común, conocido como galvanómetro deD Arsonval. Está compuesto por una bobina de alambre montada de modo que pueda girar libremente sobre un pivote en un campo magnético proporcionado por un imán permanente. La operación básica del galvanómetro aprovecha el hecho de que un momento de torsión actúa sobre una espira de corriente en presencia de un campo magnético. El momento de torsión experimentado por la bobina es proporcional a la corriente que circula por ella. Esto significa que cuanto más grande la corriente, tanto mayor el momento de torsión, así como el giro de la bobina antes de que el resorte se tense lo suficiente para detener la rotación. Por tanto, la cantidad de desviación es proporcional a la corriente. Después de que el instrumento se calibra de manera apropiada, puede usarse junto con otros elementos de circuito para medir ya sea corrientes o diferencias de potencial. Los instrumentos de medición eléctrica, son indispensables a la hora de querer poner en práctica algún método eficaz para calcular las cantidades eléctricas, es esencial contar con equipos adecuados a tus necesidades. Dichas mediciones pueden realizarse en base a los parámetros eléctricos, haciendo uso de propiedades como la presión, el flujo, la fuerza o la temperatura. Los siguientes tipos son:
Amperímetro Capacímetro Galvanómetro Multímetro
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Ohmimetro Osciloscopio Voltímetro
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Clasificación
Medición Directa. Manuales graduados. Estos hacen referencia a los instrumentos que traen incorporados parámetros de medición, o bien de escala. Lineales. Refiere a los instrumentos que sirven para tomar medidas estáticas, como aquellas que son la longitud, anchura y profundidad, que en los elementos solidos siempre permanecen inmutables.
10 Angulares. Estos instrumentos son mucho más complejos, ameritan la toma de medidas en ángulos de 180 grados o bien en ángulos de 360 grados. Manuales no graduados. Son aquellos instrumentos que no disponen de magnitudes internas. Lijar. Es uno de los instrumentos empleados para establecer una medida diferente, por medio del acortamiento de las magnitudes de forma leve. Ajustables. Son aquellos instrumentos que permiten dominar las magnitudes del objeto a trabajar por medio de la implementación de una serie de mecanismos, como el aprisionamiento, cortes forzados, que de una forma u otra afecta sus medidas. Medición indirecta. Por métodos de amplificación. De una forma u otra estamos hablando en este caso de instrumentos de medición, que si bien permiten la toma de medidas, en sí se emplean es para ampliar la magnitud del objeto, o bien para tomar medidas aproximadas en el espacio. Mecánica. Son aquellos que permiten medir por medio de magnitudes muy pequeñas, ya que en estos se pueden apreciar milésimas de centímetros, son los más empleados en las áreas de construcción de motores.
11 Neumática. Estos son los que permiten determinar la cantidad de fluido que corre en el interior de un objeto. Eléctrica. Los que facilitan la obtención de datos específicos respecto a la intensidad de la corréinate eléctrica que pueda fluir en determinado cableado, equipo, o bien en el ambiente.
Electrónica. Es similar al aparato de medición eléctrico, con la diferencia, que este compara dos corrientes, o bien la intensidad que pueda existir entre dos puntos de estas, resulta un poco más selectivo en la medición. Óptica. Instrumentos de gran complejidad puesto que permiten medir las ondas de luz y la velocidad de las mismas, como también la velocidad y magnitud de un sonido, todo en un periodo de tiempo determinado o bien en un espacio en específico, arrogando datos referenciales respecto a los mismos.
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Uso, principio aplicaciones
de
funcionamiento
y
Voltímetro Un voltímetro es un instrumento de medición que se utiliza para medir la diferencia de potencial eléctrico, también conocido como voltaje, entre dos puntos en una corriente eléctrica. El voltaje se conoce como la energía potencial eléctrica por unidad de carga, es responsable de la conducción de una corriente de un electrón a otro electrón. Se mide la cantidad de carga eléctrica positiva a medida que entre un punto dentro de un circuito eléctrico y luego mide la entrada negativa a medida que pasa a través de otro punto. En términos técnicos, los voltímetros son considerados como amperímetros, esto es porque miden la corriente eléctrica en lugar de la tensión. El voltaje solamente se mide cuando la corriente eléctrica se transmite en el circuito eléctrico a través de la resistencia. Los voltímetros originalmente eran galvanómetros, también se le conocen como multímetros porque también miden la resistencia y la corriente. ¿Qué partes tiene un Voltímetro? Un voltímetro tiene tres partes que usted necesita saber antes de que puedas utilizarlo:
Terminal de entrada positivo (normalmente color rojo). Terminal de entrada negativo (generalmente color negro). Muestra, donde puedes encontrar los resultados de la medición: Si es analógico tendrás que leer los resultados
13 de una escala. Si es digital, los resultados se mostrarán como una lectura en una pantalla LCD o LED. ¿Qué funciones tiene un Voltímetro? La mayoría de voltímetros tienen al menos estas funciones: Mediciones y ensayos precisos para una variedad de aparatos electrónicos. Mide los voltajes. Mide la corriente continua. Mide la continuidad. Mide la resistencia. Mide los transistores. Prueba la batería. ¿Cómo funciona un Voltímetro?
Ya vimos las partes que conforman un voltímetro, entonces un buen ejemplo para demostrar cómo se utiliza es cuando tratas de determinar la cantidad de carga restante en una batería. Dos cables se utilizan: un cable (el color rojo) está conectado desde el terminal positivo del voltímetro, al extremo positivo de la batería. El otro cable (el color negro) se conecta desde el terminal negativo en el voltímetro hasta el punto negativo de la batería. Poner el medidor de voltaje correcto, el voltaje del voltímetro tienes que ser superior al aparato, pero lo más cercano posible. Tipos de Voltímetros Hay dos tipos de voltímetros: analógicos y digitales Los voltímetros digitales son hoy ampliamente utilizados para la medición de múltiples cálculos como tensión, corriente y resistencia. Del mismo modo, el voltímetro digital también se ha convertido en una opción popular. Hay quienes creen que
14 es preferible un voltímetro digital a uno analógico. A continuación exponemos algunas razones probables: Ventajas de Voltímetros digitales La principal ventaja es que te da la medición más precisa en comparación con su contraparte analógica, y la exactitud no se limita a dar resultados correctos, ya que los voltímetros analógicos indican el valor con una aguja sobre una escala, mientras que uno digital tiene un LED o pantalla LCD, que puede mostrar la salida en números e incluso hasta los puntos decimales. Se puede ajustar cuando sea necesario a medida de ohmios, amperios y voltios. Ventajas de los Voltímetros analógicos:
Son excelentes para la medición de tensión, corriente, resistencia, frecuencia y potencia de la señal. Tiene comprobación de diodos, un voltímetro analógico es más preciso que el uso de un voltímetro digital en esta comprobación. Los problemas de cortocircuito se pueden encontrar con una mejor salida mediante un voltímetro analógico. Al igual que la versión digital, la mayoría de las versiones avanzadas de voltímetros analógicos tienen grandes características como condensador, diodo y modos de prueba de CI (circuito integrado).
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Esquema de un voltímetro analógico.
16 Esquema de un voltímetro digital.
Amperímetro ¿Cómo funcionan los Amperímetros? La detección y medición de la corriente ha sido la función de un instrumento de amplia aplicación desde hace más de un siglo: el galvanómetro. Sin embargo, el galvanómetro generalmente admite intensidades máximas bastante débiles. Para permitir la medida de intensidades superiores a las que podrían soportar sin destruirse los devanados y elementos mecánicos del aparato, se agrega una resistencia de muy bajo valor conocida como “shunt”(derivación) dispuesta en paralelo con el devanado, de forma que sólo pase por éste una fracción de la corriente principal. Este acoplamiento galvanómetro + shunt ha dado origen a otro instrumento conocido como amperímetro, que mide específicamente intensidades de corriente eléctrica. Lo que se logra con el amperímetro, entonces, es que la mayor parte del corriente pase por la resistencia del shunt, pero que la pequeña cantidad que fluye por el medidor siga siendo proporcional a la intensidad total. El amperímetro debe su nombre al amperio (A), que es la unidad de medida que utiliza. Cuando las corrientes eléctricas a medir se encuentran por debajo de 1 amperio estos instrumentos reciben el nombre de mili, micro, nano o picoamperímetros, dependiendo de la magnitud involucrada. El funcionamiento del amperímetro se basa en un principio del electromagnetismo que en su forma más simple nos indica que cualquier corriente eléctrica que atraviesa un hilo conductor produce un campo magnético alrededor del mismo, cuya fuerza depende de la intensidad de la corriente que circula.
17 El amperímetro se instala siempre en serie con el elemento cuya intensidad se desea conocer. Al estar en serie con el circuito eléctrico es necesario, para que su influencia sea mínima, que su caída de tensión interna sea muy pequeña, por lo que su resistencia será también muy pequeña. Amperímetros analógicos El fundamento anteriormente expuesto ha sido el origen de los primeros amperímetros analógicos, de amplio uso aún en la actualidad, que miden y presentan el valor de la corriente por medio de una aguja que se ubica en el número o la fracción del valor presentado en un panel de indicación. Dentro de los amperímetros analógicos distinguimos dos grupos que difieren en el mecanismo que provoca el movimiento de la aguja indicadora: 1. Amperímetros electromecánicos 2. Amperímetros térmicos Si bien los amperímetros térmicos han caído prácticamente en desuso, los electromecánicos representan un subgrupo numeroso que incluye varios tipos de amperímetros. Veamos esto con más detalle. 1. Amperímetros electromecánicos En términos generales, estos dispositivos se basan en la interacción mecánica entre corrientes, entre una corriente y un campo magnético o entre conductores electrificados. Están compuestos esencialmente de un órgano fijo y de un órgano móvil unido a una aguja que indica el valor de la magnitud a medir sobre una escala. El movimiento es de rotación y está originado por una cupla motriz que es función del parámetro a medir. Este movimiento es contrarrestado por un par antagónico y para evitar oscilaciones se dota a la parte móvil
18 de algún dispositivo de amortiguamiento. El valor de la corriente de entrada está dado, por lo tanto, por la lectura del desplazamiento de la aguja sobre una escala graduada. Como todo dispositivo electromecánico, este tipo de amperímetros es voluminoso y está sujeto no sólo al desgaste de sus componentes, sino también al error de lectura. Sin embargo, la lectura es rápida y por lo tanto son útiles como elementos medidores fijos en tableros. Entre los amperímetros electromecánicos podemos mencionar los siguientes. a) Amperímetros magnetoeléctricos o de cuadro/bobina móvil Constan de un imán permanente fijo y un cuadro o bobina móvil que gira bajo el efecto de la fuerza de Ampère cuando circula corriente por el mismo. La espiral en el eje del cuadro tiende a impedir la rotación del cuadro. Cuanto mayor sea la corriente que atraviesa el cuadro mayor será el ángulo que éste gira. El cuadro está unido a una agujacuyo extremo se traslada por una escala. Los instrumentos magnetoeléctricos se distinguen por una gran precisión y tienen una alta sensibilidad, pero funcionan únicamente en circuitos de corriente continua (CC). b) Amperímetros electromagnéticos o de imán móvil Estos instrumentos constan de una aguja unida a un imán alojado en el interior de una bobina. Cuando la corriente circula por esta última, se produce un campo magnéticoque, dependiendo de su sentido, produce una atracción o repulsión del imán que es proporcional a la intensidad de dicha corriente. c) Amperímetros ferromagnéticos o de hierro móvil
19 Consisten en una bobina fija, en cuyo interior va alojada y soldada una lámina curvada de hierro dulce. La parte móvil es una segunda lámina de hierro dulce, que va unida al eje de acero de la aguja indicadora. Cuando circula corriente por la bobina, ambas láminas de hierro se transforman en imanes por el efecto magnético de la corriente y se repelen mutuamente, obteniéndose una fuerza proporcional a la intensidad de la corriente. La magnitud de la fuerza de repulsión y, por consiguiente la amplitud del movimiento de la aguja, dependen de la cantidad de corriente que circula por la bobina. Estos aparatos tienen la ventaja de servir tanto para corriente continua (CC) como alterna (CA). d) Amperímetros electrodinámicos Constan de dos bobinas, una fija y otra móvil que producen campos magnéticos, cada una de las cuales porta una corriente que es función de la corriente a medir. La reacción entre los campos de la bobina fija y la bobina móvil proporciona el torque deflectante del sistema móvil, que es compensado por resortes espiral que también se emplean para llevar la corriente a la bobina móvil. Se utilizan principalmente
20 con corriente alterna (CA), pero también sirven para corriente continua (CC). Amperímetros térmicos Estos instrumentos se basan en el principio de que todos los conductores se dilatan cuando se calientan. Esta dilatación es proporcional al calor y, de acuerdo con la ley de Joule, el calor es proporcional al cuadrado de la corriente, independientemente del sentido de la corriente y la naturaleza de esta, por lo que estos amperímetros sirven para corriente alterna o continua. La corriente atraviesa una resistencia, que se calienta a medida que la corriente pasay está en contacto con un par termoeléctrico, que está conectado a un galvanómetro. Este método indirecto es utilizado fundamentalmente para medir CA de alta frecuencia. La ventaja de los amperímetros térmicos es que no se ven afectados por los campos magnéticos externos. Sin embargo, el elevado consumo necesario para calentar el conductor que experimentará la dilatación por la corriente que circula por el mismo y el elevado costo de estos aparatos hacen que sean poco usados. Amperímetros digitales Los adelantos tecnológicos han impuesto en el mercado los instrumentos de medición digital, de gran versatilidad y desempeño. Con los instrumentos digitales se eliminan los errores de lectura, ya que las mediciones se visualizan en una pantalla a través de un número y como las partes mecánicas móviles se han sustituido por circuitos electrónicos, también se minimiza el desgaste. La calidad de un instrumento digital estará sujeta, por tanto, a la calidad de los circuitos empleados.
21 En el caso de los amperímetros digitales, se obtienen mediciones exactas de la intensidad tanto para corriente continua como alterna con escalas seleccionables según el modelo.
Esquema de un amperímetro digital.
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Óhmetro ¿Cómo funciona un Óhmetro? Este dispositivo de medición emplea una batería en su interior con la cual se induce un voltaje a través de la resistencia que se desea medir, este proceso se hace para que posteriormente el galvanometro pueda medir la corriente que circula a través de la resistencia. Despues de realizar el proceso anterior el Óhmetro puede calcular rápidamente la resistencia utilizando la ley de ohm, para ser más precisos se utiliza esta fórmula:
En donde:
R = Resistencia V = Voltaje I = Corriente Recordemos que el Óhmetro posee una batería interna cuyo valor esta definido, con esto ya tenemos uno de los valores (V), posteriormente al inducir el voltaje sobre la resistencia a medir el instrumento calcula la corriente (I), al ya tener estos 2 valores el instrumento aplica la formula mostrada arriba y con esta puede determinar de que valor es la resistencia que se esta midiendo. Limitaciones de un Óhmetro convencional Si bien la ley de Ohm (simple) es una de las más utilizadas para encontrar Voltaje, corriente y resistencia en circuitos utilizados en practicas y pequeños proyectos, este método no es el más apropiado cunado se realizan trabajos de precisión ya que se deben tener en cuentas más variables.
23 Tipos de Óhmetros Como en cualquier instrumento de medición se necesita un instrumento distinto para cada trabajo, no se puede emplear un medidor que se ocuparía en practicas de laboratorio para realizar una medición de precisión. Óhmetro Digital Un Óhmetro digital por lo general resulta ser un poco más preciso que su contraparte analógico, la única diferencia destacable es que este posee una pantalla LCD con la cual se pueden ver más datos que los que podría mostrar un instrumento analógico.
ohmímetro Óhmetro analógico Este instrumento al igual que la mayoría de los instrumentos analógicos poseen una aguja con la cual muestran el valor medidor en una escala graduada, en este caso la escala esta definida para Ohms.
24 óhmetro analógico Óhmetro de precisión Un óhmetro de precisión posee cuatro terminales, los cuales se denominan como contactos Kelvín. Dos de las terminales llevan la corriente constante desde el medidor a la resistencia, mientras que los otros dos permiten la medida del voltaje directamente entre terminales de la misma, con esto se resuelve un problema que se generaría debido a la posible caída de tensión del instrumento.
Esquema de un óhmetro
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Wattmetro o Vatimetro El vatímetro es un instrumento electrodinámico para medir la potencia eléctrica o la tasa de suministro de energía eléctrica de un circuito eléctrico dado. El dispositivo consiste en un par de bobinas fijas, llamadas «bobinas de corriente» o amperométrica, y una bobina móvil llamada «bobina de potencial» o voltimétrica. Las bobinas fijas se conectan en serie con el circuito, mientras la móvil se conecta en paralelo. Además, en los vatímetros analógicos la bobina móvil tiene una aguja que se mueve sobre una escala para indicar la potencia medida. Una corriente que circule por las bobinas fijas genera un campo electromagnético cuya potencia es proporcional a la corriente y está en fase con ella. La bobina móvil tiene, por regla general, una resistencia grande conectada en serie para reducir la corriente que circula por ella. El resultado de esta disposición es que en un circuito de corriente continua, la deflexión de la aguja es proporcional tanto a la corriente comoal voltaje, conforme a la ecuación W=VA o P=EI. En un circuito de corriente alterna la deflexión es proporcional al producto instantáneo medio del voltaje y la corriente, midiendo pues la potencia real y posiblemente (dependiendo de las características de cargo) mostrando una lectura diferente a la obtenida multiplicando simplemente las lecturas arrojadas por un voltímetro y un amperímetro independientes en el mismo circuito. Los dos circuitos de un vatímetro son propensos a resultar dañados por una corriente excesiva. Tanto los amperímetros como los voltímetros son vulnerables al recalentamiento: en caso de una sobrecarga, sus agujas pueden quedar fuera de escala; pero en un vatímetro el circuito de corriente, el de potencial o ambos pueden recalentarse sin que la aguja alcance el extremo de la escala. Esto se debe a que su
26 posición depende del factor de potencia, el voltaje y la corriente. Así, un circuito con un factor de potencia bajo dará una lectura baja en el vatímetro, incluso aunque ambos de sus circuitos esté cargados al borde de su límite de seguridad. Por tanto, un vatímetro no sólo se clasifica en vatios, sino también en voltios y amperios.
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¿Cómo funcionan con corriente alterna? Voltímetro Se selecciona, en el multímetro que estemos utilizando, la unidad (voltios) en AC (c.a.). Como se va a realizar una medición en corriente alterna, no es importante la posición de los cables negro y el rojo. Acordarse que en corrente alterna, la corriente fluye alternadamente en ambos sentidos. – Se selecciona la escala adecuada, si tiene selector de escala, (si no se sabe que magnitud de voltaje se va a medir, escoger la escala más grande). Si no tiene selector de escala seguramente el multímetro (VOM) escoge la escala para medir automáticamente y vaya a medir voltaje con multímetro digital. – Se conecta el multímetro a los extremos del componente (se pone en paralelo). y se obtiene la lectura en la pantalla.
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Amperimetro Esquema básico de un amperímetro El Amperímetro de Corriente Continua puede medir Corriente Alterna (diferencias entre CC y CA) rectificando previamente la corriente, esta función se puede destacar en un Multimetro. Si hablamos en términos básicos, el Amperímetro es un simple galvanómetro (instrumento para detectar pequeñas cantidades de corriente) con una resistencia paralela llamada Shunt. Los amperímetros tienen resistencias por debajo de 1 Ohmnio, debido a que no se disminuya la corriente a medir cuando se conecta a un circuito energizado.
La resistencia Shunt amplia la escala de medición. Esta es conectada en paralelo al amperímetro y ahorra el esfuerzo de tener otros amperímetros de menor rango de medición a los que se van a medir realmente.
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¿Cómo funciona un multímetro? ¿Que es un multímetro? Un multimetro, también de nominado tester, es un dispositivo eléctrico y portátil, que le permite a una persona medir distintas magnitudes eléctricas que forman parte de un circuito, como ser corrientes, potencias, resistencias, capacidades, entre otras.
Puede medir magnitudes en distintos rangos es decir, si sabemos que vamos a medir una corriente de 10 A (Amper) entonces, elegiremos un rango de 1 A a 50 A. Puede medir corriente continua o corriente alterna de forma digital o analógica. Para que sirve un multimetro Un multimetro tiene muchas funciones. A modo general sirve para medir distintas magnitudes en un circuito eléctrico. Algunas de las funciones del multimetro son:
Medición de resistencia. Prueba de continuidad. Mediciones de tensiones de Corriente Alterna y Corriente Continua. Mediciones de intensidad de corrientes alterna y continua. Medicion de la capacitancia. Medicion de la frecuencia. Deteccion de la presencia de corriente alterna.
30 ¿Cómo funciona un multímetro? El funcionamiento de un multimetro involucra varios instrumentos de medición, como el voltimetro, amperimetro, entre otros. Lo que es importante conocer de un multimetro es saber usarlo. En principio debemos identificar que vamos a medir y tener una idea de entre que valores oscila esa medición. Una vez identificados buscamos en la escala del tester los datos. Por ejemplo si queremos medir voltaje de una corriente continua de 100 V, buscamos en el tester la V que al lado tiene una rayita continua y elegimos el valor mas grande, mas cercano al valor aproximado de medición. Luego se deben conectar los cables al multimetro. El cable negro debe ir conectado en la clavija que tiene denominacion COM, de comun. Luego buscamos la clavija que tiene como denominacion la magnitud que queremos medir. Si queremos medir voltaje, buscamos la V y conectamos el clabe en esa clavija. Luego se deben conectar las otras terminales de los cables, el negro en la parte negativa del circuito y el rojo en la parte positiva del circuito. Como usar un multimetro Como explicamos en los párrafos anteriores, el multimetro tiene muchos usos. Dentro de los usos los mas comunes son:
Para medición de tensiones Para medición de resistencias Para medición de intensidades Medicion de tensiones Para medir tensiones basta con conectar los cables al multimetro y los otros terminales entre los puntos donde se
31 quiera medir el potencial o diferencia de voltaje. Si se quiere medir el potencial absoluto, colocamos el terminal del cable negro en cualquier masa y el rojo en donde queremos medir el potencial. Medición de resistencias El procesos es parecido al de medición de tensiones. Se debe colocar la escala del multimetro en donde encontremos el símbolo Ω y buscamos el valor de la resistencia que mas nos convenza. Por ultimo colocamos los terminales entre los puntos donde se quiere medir la resistencia. Medición de intensidades A la hora de medir intensidades el proceso es un poco mas complicado. Es que las tensiones y resistencia se miden poniendo el multimetro en paralelo, pero para medir intensidades el multimetro debe estar en serie. Por lo tanto para medir intensidades se debe abrir el circuito para colocar el borne o terminal del cable rojo en la parte donde se abrió el circuito y que la corriente circule por el tester. Previamente el tester debe estar configurado para medir intensidades.
32 Partes de un multímetro
Un multimetro consta de las siguientes partes:
Display: Es la pantalla que muestra de forma digital el resultado de la medición. Interruptor Encendido/Apagado VDC/VAC/OHM/ADC/AAC: escalas para seleccionar dependiendo de la medición que se quiere realizar.
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Selector: Rueda que permite seleccionar la escala para la medición que se quiere realizar. COM: Casquillo para enchufar el cable negro, cualquiera sea la medición que se realice. V-Ω: Casquillo donde se enchufa el cable rojo si se quiere medir voltaje o resistencia 10 mA: Casquillo donde se enchufa el cable rojo si se quiere medir intensidades de hasta 10 mA 10 A: Casquillo donde se enchufa el cable rojo si se quiere medir intensidades de hasta 10 A.
Esquema de un multímetro.
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Fuentes de información https://www.demaquinasyherramientas.com/herramientas-demedicion/introduccion-al-voltimetro https://www.electricasas.com/amperimetro-medicioneselectricas-electricidad/amperimetro/ https://www.ingmecafenix.com/otros/medicion/el-amperimetro/ https://es.pdfcoke.com/doc/105174941/Wattmetros https://unicrom.com/medir-voltaje-y-corriente-en-ac/ https://www.researchgate.net/figure/Figura-8-El-Ohmetro-ysus-partes_fig5_281209753 https://ingenieriaelectronica.org/ohmetro-definicion-tiposcaracteristicas/ https://slideplayer.es/slide/10360270/release/release/woothee http://galvanometrodarsonval.blogspot.com/