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Medidores Electromecanicos

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by

ponny naizas

on 22 September 2014

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Transcript of Medidores Electromecanicos

62
ECG
bpm
Gracias!
Funcionamiento
Los medidores electromecánicos utilizan bobinados de corriente y de tensión para crear corrientes parásitas en un disco que, bajo la influencia de los campos magnéticos,produce un giro que mueve las agujas de la carátula. Los medidores electrónicos utilizan convertidores analógicos-digitales para hacer la conversión.

Amperimetro
Un amperímetro es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que estácirculando por un circuito eléctrico. Un micro amperímetro está calibrado en millonésimas de amperio y un miliamperímetro en milésimas de amperio. El amperímetro es un simple galvanómetro (instrumentopara detectar pequeñas cantidades de corriente) con una resistencia en paralelo, llamadas hunt. Disponiendo de una gama de resistencias shunt, podemos disponer de un amperímetrocon varios rangos o intervalos de medición. Los amperímetros tienen una resistencia internamuy pequeña, por debajo de 1 ohmnio, con la finalidad de que su presencia no disminuya lacorriente a medir cuando se conecta a un circuito eléctrico.
Multimetro
Dependiendo del modelo éste nos permitirá medir tensión de alimentación en volts voltaica, resistencias de componentes en ohm, revoluciones del motor,elementos iodos electrónicos, frecuencias, temperatura, etc., pudiendo traer algunos incluso hasta un osciloscopio.
Las zonas más reconocibles de un multímetro son la llave de selección y el display(en el caso de multímetros digitales)
Un multimetro debemos entender que es un aparato que realiza las funciones de amperímetro, voltímetro u óhmetro. Cada posición del selector corresponde a una función del multimetro y un margen de medida (por lo que el fondo de escala se determina con un conmutador) que queda indicado. Las unidades de la magnitud que se lee en el dial corresponden a la unidad asociada al fondo de escala seleccionado. Las funciones pueden ser:
* VCD volts en corriente directa
* ACD amperímetro en corriente directa.
* VCA volts en corriente alterna
* ACA amperímetro en corriente alterna
* Óhmetro o medidor de resistencias.
Para manejar correctamente el multimetro y evitarle posibles daños, el selector debe situarse en la posición que seleccione la función correcta antes de conectarlo y en el mayor margen de escala posible. es necesario tener en cuenta que de acuerdo al tipo de medición que hay que efectuar el multimetro debe conectarse de tal manera que cumpla con la medida de seguridad necesaria para no dañarlo en paralelo para la función de voltímetro, en serie cuando se use como amperímetro y desconectando la resistencia a medir cuando se use como óhmetro.
Medidores electromecánicos (analógicos) y electrónicos (digitales)
Dichos instrumentos nos ayudan a mantener circuitos y equipos en un óptimo funcionamiento basándonos en ecuaciones y comparaciones en lo que respecta al flujo de electricidad. Los parámetros que distinguen el uso de los instrumentos de medición son: La intensidad que la miden los Amperímetros y la tensión que la miden los Voltímetros
Medidores
Voltimetro
Un voltímetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial entre dospuntos de un circuito eléctrico. Podemos clasificar los voltímetros por los principios en los que se basan su funcionamiento.
Voltímetros electromecánicos: Estos voltímetros, en esencia, están constituidos por un galvanómetro cuya escala ha sido graduada en voltios. Existen modelos para corriente continua y para corriente alterna.
Voltímetros electrónicos: Añaden un amplificador para proporcionar mayor impedancia de entrada y mayor sensibilidad. Algunos modelos ofrecen medida de "verdadero valoreficaz" para corrientes alternas.
Voltímetros vectoriales: Se utilizan con señales de microondas. Además del módulo de la tensión dan una indicaciónde su fase. Se usa tanto por los especialistas y reparadores de aparatos eléctricos, como poraficionados en el hogar para diversos fines
Voltímetros digitales: Dan una indicación numérica de la tensión, normalmente en una pantalla tipo LCD. Suelentener prestaciones adicionales como memoria, detección de valor de pico, verdadero valoreficaz (RMS), autorrango y otras funcionalidades.El sistema de medida emplea técnicas de conversión analógico-digital
Voltimetro Analogico:
Ventajas: Tiene una mejor lectura y no desprecia ninguna cantidad. Solo debe estar bien callibrado y de ser posible contener un espejo detras de la aguja para hacer una lectura correcta.
Desventajas: La lectura se atiene a un numero reducido de margen de error y es el mismo en el q esta calibrada la escala. ejemplo: si mide cada 1volts, el margen de error no es demasiado grande, pero si mide cada 2 o mas volts, el margen se agranda y si la aguja queda entre dos rayas nos dara una lectura insegura y tendremos q aplicar nuestra apreciacion (lo cual es algo peligroso a veces).
la aguja tiene una tendencia a bajar rapidamente debeido a la fuerza de gravedad, y tiene un cierto grado de error debido a eso.

Voltimetro digital:
Ventajas: la lectrua por lo general se establece en un numero definido, con un margen de rror conciderable.
Desventajas: La lectura varia constantemente obviamente este sistema mide con una velocidad asombrosa y detecta practicamente todas las pequeñas oscilaciones de la tension y la corriente. El margen de error es muy grande debido a q no sabemos q criterio toma el aparato para despreciar las cifras significativas de los ultimos digitos. Ni sabemos cuantos digitos mas habria detras. Entre otros problemas la alimentacion de esos sitemas debe ser muy buena, y estable pues sino tambien afecta.

Clasificación de los Amperímetros:
MagnetoeléctricoPara medir la corriente que circula por un circuito tenemos que conectar el amperímetro enserie con la fuente de alimentación y con el receptor de corriente. Así, toda la corriente quecircula entre esos dos puntos va a pasar antes por el amperímetro. Estos aparatos tienen unabobina móvil que está fabricada con un hilo muy fino (aproximadamente 0,05 mm dediámetro) y cuyas espiras, por donde va a pasar la corriente que queremos medir, tienen untamaño muy reducido.
Electromagnético
Están constituidos por una bobina que tiene pocas espiras pero de gran sección. La potenciaque requieren estos aparatos para producir una desviación máxima es de unos 2 vatios. Paraque pueda absorberse esta potencia es necesario que sobre los extremos de la bobina hayauna caída de tensión suficiente, cuyo valor va a depender del alcance que tenga elamperímetro. El rango de valores que abarca este tipo de amperímetros va desde los 0,5 A alos 300 A
Electrodinámico: Los amperímetros con sistema de medida "electrodinámico" están constituidos por dos bobinas, una fija y una móvil.

Ventajas y desventajas
Amperimetro digital: La calidad de un instrumentodigital estará sujeta, por tanto, a la calidad de los circuitos empleados. En el caso de los amperímetros digitales, se obtienen mediciones exactas de la intensidad tanto paracorriente continua como alterna con escalas seleccionables según el modelo.

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.


Ventajas y Desventajas
Precisión: La precisión es el inconveniente más grave de los multímetros analógicos. La inexactitud aumenta a medida que se mueve a la izquierda a través de la escala. Segundo, cometer errores al contar las graduaciones marcadas es fácil, sobre todo si tu ángulo de observación no es perpendicular.
Por mas buena calidad que tenga, carece de exactitud ya que los decimales no se pueden interpretar bien en una escala y menos si esta es logaritmica. Pero cuando hay variaciones de medicion es mejor un analogico de buena velocidad para poder observar los limites maximos y minimos. Es por eso que los mejores multimetros digitales incorporan una escala analogica para esta clase de usos ya que en la escala digital solo se ven numeros cambiando y bailando y no una lectura aproximada cuando hay variaciones grandes en las mediciones.

Las exactitudes de los multimetros digitales son mucho mayores que las de los medidores analógicos. Por ejemplo, la mejor exactitud de los analógicos en de aprox. 0.5% mientras que las exactitudes de los digitales pueden ser de 0.005% o mejor. Aun los instrumentos digitales más siles tiene exactitudes de al menos ± 0.1%.
Un medidor digital no es capaz de representar la variación, sino que registra un error o calcula una lectura. A pesar de esto, el único tipo de fluctuaciones que un medidor analógico puede medir son las fluctuaciones de baja frecuencia, lo que no deja a los medidores digitales en una gran situación de desventaja.

Principios de los óhmetros. Medida de resistencia a cuatro hilos
(Método kelvin). Supongamos que queremos medir la resistencia de un componente localizado a una distancia significativa del óhmetro. Se trata de una situación complicada pues el óhmetro / ohmímetro mide TODA la resistencia del circuito, lo cual incluye la resistencia de los cables (Rwire) de conexión y la resistencia objeto (Rsubject):
Normalmente la resistencia de los cables es muy baja (tan sólo unos pocos ohmios por cientos de metros de cable, dependiendo del cable) pero si los cables de conexión son muy largos o rsubject tiene un valor bajo el error que introducirán los cables de conexión sustancial.Un método ingenioso de medida del valor de la resistencia en casos como el anterior implica el uso tanto de un voltímetro como de un amperímetro, sabemos por la ley de ohm quen la resistencia es el cociente entre la tensión y la corriente. De este modo deberemos ser capaces de determinar la resistencia si medimos la corriente que lo atraviesa y la caída de potencial.

óhmetro
También son llamadas fuentes de alimentación, son un dispositivo que convierte la tensión alterna de la red de suministro, en una o varias tensiones, prácticamente continuas, que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta (ordenador, televisor, impresora, router, etc.).
Las fuentes de alimentación, para dispositivos electrónicos, pueden clasificarse básicamente como fuentes de alimentaciones lineales y conmutadas. Las lineales tienen un diseño relativamente simple, que puede llegar a ser más complejo cuanto mayor es la corriente que deben suministrar, sin embargo su regulación de tensión es poco eficiente. Una fuente conmutada, de la misma potencia que una lineal, será más pequeña y normalmente más eficiente pero será más compleja y por tanto más susceptible a averías.
Fuentes de alimentación colineales: Las fuentes lineales siguen el esquema: transformador, rectificador, filtro, regulación y salida. En primer lugar el transformador adapta los niveles de tensión y proporciona aislamiento galvánico. El circuito que convierte la corriente alterna en continua se llama rectificador, después suelen llevar un circuito que disminuye el rizado como un filtro de condensador.
Fuentes de corriente directa
Una fuente conmutada es un dispositivo electrónico que transforma energía eléctrica mediante transistores en conmutación. Mientras que un regulador de tensión utiliza transistores polarizados en su región activa de amplificación, las fuentes conmutadas utilizan los mismos conmutándolos activamente a altas frecuencias (20-100 Kilociclos típicamente) entre corte (abiertos) y saturación (cerrados). La forma de onda cuadrada resultante es aplicada a transformadores con núcleo de ferrita (Los núcleos de hierro no son adecuados para estas altas frecuencias) para obtener uno o varios voltajes de salida de corriente alterna (CA) que luego son rectificados con diodos rápidos) y filtrados inductores y condensadores para obtener los voltajes de salida de corriente continua (CC). Las ventajas de este método incluyen menor tamaño y peso del núcleo, mayor eficiencia y por lo tanto menor calentamiento.
Las desventajas comparándolas con fuentes lineales es que son más complejas y generan ruido eléctrico de alta frecuencia que debe ser cuidadosamente minimizado para no causar interferencias a equipos próximos a estas fuentes. Las fuentes conmutadas tienen por esquema: rectificador, conmutador, transformador, otro rectificador y salida. La regulación se obtiene con el conmutador, normalmente un circuito PWM Pulse Width Modulation que cambia el ciclo de trabajo. Aquí las funciones del transformador son las mismas que para fuentes lineales pero su posición es diferente. El segundo rectificador convierte la señal alterna pulsante que llega del transformador en un valor continuo. La salida puede ser también un filtro de condensador o uno del tipo LC. Las ventajas de las fuentes lineales son una mejor regulación, velocidad y mejores características EMC. Por otra parte las conmutadas obtienen un mejor rendimiento, menor coste y tamaño.
Osciloscopio
Un osciloscopio es un instrumento de visualización electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señal, frecuentemente junto a un analizador de espectro.
Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en una pantalla, en la que normalmente el eje X (horizontal) representa tiempos y el eje Y (vertical) representa tensiones.
En un osciloscopio existen, básicamente, dos tipos de controles que son utilizados como reguladores que ajustan la señal de entrada y permiten, consecuentemente, medir en la pantalla y de esta manera se puede ver la forma de la señal medida por el osciloscopio, esto denominado en forma técnica se puede decir que el osciloscopio sirve para observar la señal que quiera medir.
Para medir se lo puede comparar con el plano cartesiano.
El primer control regula el eje X (horizontal) y aprecia fracciones de tiempo (segundos, milisegundos, microsegundos, etc., según la resolución del aparato). El segundo regula el eje Y (vertical) controlando la tensión de entrada (en Voltios, milivoltios, microvoltios, etc., dependiendo de la resolución del aparato).
Estas regulaciones determinan el valor de la escala cuadricular que divide la pantalla, permitiendo saber cuánto representa cada cuadrado de ésta para, en consecuencia, conocer el valor de la señal a medir, tanto en tensión como en frecuencia. (en realidad se mide el periodo de una onda de una señal, y luego se calcula la frecuencia)
Analogo: La tensión a medir se aplica a las placas de desviación vertical oscilante de un tubo de rayos catódicos (utilizando un amplificador con alta impedancia de entrada y ganancia ajustable) mientras que a las placas de desviación horizontal se aplica una tensión en diente de sierra (denominada así porque, de forma repetida, crece suavemente y luego cae de forma brusca). Esta tensión es producida mediante un circuito oscilador apropiado y su frecuencia puede ajustarse dentro de un amplio rango de valores, lo que permite adaptarse a la frecuencia de la señal a medir. Esto es lo que se denomina base de tiempos.
Digital: El osciloscopio digital la señal es previamente digitalizada por un conversor analógico digital. Al depender la fiabilidad de la visualización de la calidad de este componente, esta debe ser cuidada al máximo.
Las características y procedimientos señalados para los osciloscopios analógicos son aplicables a los digitales. Sin embargo, en estos se tienen posibilidades adicionales, tales como el disparo anticipado (pre-triggering) para la visualización de eventos de corta duración, o la memorización del oscilograma transfiriendo los datos a un PC. Esto permite comparar medidas realizadas en el mismo punto de un circuito o elemento. Existen asimismo equipos que combinan etapas analógicas y digitales.
La principal característica de un osciloscopio digital es la frecuencia de muestreo, la misma determinara el ancho de banda máximo que puede medir el instrumento, viene expresada generalmente en MS/s (millones de muestra por segundo).
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