Universidad Nacional Mayor de San Marcos(Universidad del Perú, Decana de América)

Facultad : Ing. Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones

Curso : Laboratorio de Circuitos Electrónicos I

Tema : Informe Final: Instrumentos de Medida

Profesor :

Alumnos : Ing. A. Torres

García Flores Omar Augusto ………………………………………………..12190269

2013 – I

INSTRUMENTOS DE MEDIDA( Informe 1 )

I. Fundamento TeóricoLas mediciones eléctricas se realizan con aparatos especialmente diseñados según naturaleza de la corriente, es decir, si es alterna, continua o pulsante. En todas ellas los parámetros a medir generalmente son: voltaje de la tensión e intensidad de la corriente. Los instrumentos que miden la tensión se denominan voltímetros y los que miden la intensidad amperímetros. Estos aparatos varían según el tipo de corriente. Por ejemplo, no podemos medir la corriente alterna con un amperímetro diseñado para medir corriente continua y viceversa. Otro instrumento de medición es el ohmímetro el cual mide la resistencia eléctrica.

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓNSegún su precisión y tipo de trabajo se clasifican en.

Instrumentos de Laboratorio. Instrumentos Portátiles. Instrumentos de Tablero.

La precisión de un instrumento de medida depende del proceso tecnológico con que fue fabricado y esto determina su clase. Los instrumentos de laboratorio tienen un alto grado de precisión estando su clase o error porcentual entre 0 y 0.2%

Los instrumentos portátiles vienen fabricados con un error porcentual entre 0.5 y 2.5%. Los instrumentos de tablero, de tipo operacional, están diseñados para fijarlos en un lugar específico para cumplir funciones muy concretas y su error porcentual está ubicado entre 1.5 y 5%.

Por ejemplo: ¿Qué significado tiene decir que un instrumento es de clase 0.5%? Esto significa que cuando el instrumento está midiendo en lo máximo de esta escala, hay un error en la medición por el orden de 0.5%.

Otra forma de clasificación es: 1. Instrumentos analógicos: Son aquellos que utilizan el sistema de aguja y escala en la medición. 2. Instrumentos digitales: Son aquellos hechos con una pantalla de cuarzo líquido u otro material. Son instrumentos de alta precisión.

Los instrumentos analógicos pueden clasificarse según el sistema motor de la aguja en:

1. Instrumentos Electrodinámicos. 2. Instrumentos de Inducción.

3. Instrumentos Electrostáticos. 4. Instrumentos Electrotérmicos.

5. Instrumentos Magnetoeléctricos. 6. Instrumentos Electromagnéticos.

II. Materiales y equipos

Osciloscopio

Generador de señal Multímetro Fuente DC Componentes:

Resistencias: 220 Ω, 1kΩ, 33kΩ, 1MΩ Capacitores: 0.22uF, 10uF u otros.

III. Procedimiento

Circuito N°1

Armar el circuito de la figura 1.

Datos

R1 220

R2 820

V 10

a) Colocando el voltímetro en la escala adecuada, observar y medir la tensión en R2.

b) Cambiando a una escala mayor y menor respectivamente, medir nuevamente la tensión en R2.

Escala 100 30 10

Voltaje (volts) 7.56 7.7 7.87

c) Medir la corriente del circuito. Seleccionando la escala adecuada, y abriendo el circuito instalar el miliamperímetro (en serie).

Corrientes (mA) 9.5m

Circuito N°2

Armar el circuito de la figura 2.

Datos

R1 40k

R2 1M

V 10

a) Colocando el voltimetro en la escala adecuada, observar y medir la tensión en R2.b) Cambiando a una escala mayor y menor respectivamente, medir nuevamente la tensión

en R2.

Escala 100 30 10 3

Voltaje (volts) 6.8 4.2 2 0.7

c) Medir la corriente del circuito. Seleccionando la escala adecuada, y abriendo el circuito instalar el miliamperímetro (en serie).

Corrientes (uA) 8.9

d) Interpretar los resultados obtenidos.

Observamos los disparejo de los datos obtenidos, y su enorme diferencia.

Circuito N°3

Poner en funcionamiento el osciloscopio mediante un procedimiento adecuado.

Armar el esquema de la figura 3.

a) Colocando el control de disparo del osciloscopio en INT, obtener una señal sin distorsion y medir sus EP, Epp, Vef, F, T anote sus respuestas.

Datos Resultados

Frecuencia 1K

periodo 1m

Vpp 4.76

Vmax 2.08

Vrms 1.64

Datos Resultados

Frecuencia 60

periodo 16.72m

Vpp 4.64

Vmax 2.04

Vrms 1.64

Cuestionario final

1. Presentar las tablas de datos experimentales obtenidos durante todo el proceso y comparar con los obtenidos teóricamente, Conclusión.

Circuito N°1

Datos teóricos

Amperio(mA) 9.62

Voltaje (volts) 7.88

Datos prácticos

Escala 100 30 10

Voltaje (volts) 7.56 7.7 7.87

Amperio(mA) 9.5

Circuito N°2

Datos teóricos

Amperio(uA) 9.76

Voltaje (volts) 9.61

Datos prácticos

Escala 100 30 10 3

Voltaje (volts) 6.8 4.2 2 0.7

Amperio(uA) 8.9

2. Explicar el efecto de carga del multímetro el realizar las mediciones, relacionar con su sensibilidad verificar el error porcentual.

El efecto de carga tiene que ver con el error en la medición de un determinado parámetro cuando se emplea un determinado instrumento que modifica el sistema a medir. Ejemplos clásicos son las impedancias internas de los equipos electrónicos, así como una resistencia en paralelo cuando se mide con un voltímetro.Un caso particular del efecto de carga es el análisis de la regulación de una fuente:El efecto de carga, también conocido como regulación, es la pérdida de tensión a medida que disminuye la carga; este efecto viene dado por la relación:

Dónde:VS Voutput: Tensión o voltaje de salida de la fuente.VL VLoad: Tensión o voltaje en la carga.RS Routput: Resistencia interna de la fuente.RL RLoad: Resistencia de carga.

También en el circuito

Sin efecto de carga:

Con efecto de carga:

Entonces, podemos concluir que el error inducido por efecto de carga es:

Circuito N°1

Escala 100 30 10

Voltaje (volts) 7.56 7.7 7.87

Escala de 100:

V R2=10 x 820820+220

= 7.88

E(%) = 7.88−7.567.88

x100% = 4%

Escala de 30:

V R2=10 x 820820+220

= 7.88

E(%) = 7.88−7.77.88

x100% = 2.28%

Escala de 10:

V R2=10 x 820820+220

= 7.88

E(%) = 7.88−7.877.88

x100% =0.13%

Circuito N°2

Escala 100 30 10 3

Voltaje (volts) 6.8 4.2 2 0.7

Escala de 100:

V R2=10 x100000040000+1000000

= 9.62

E(%) = 9.62−6.89.62

x100% = 29.31%

Escala de 30:

V R2=10 x100000040000+1000000

= 9.62

E(%) = 9.62−4.29.62

x100% = 56.3%

Escala de 10:

V R2=10 x100000040000+1000000

= 9.62

E(%) = 9.62−29.62

x100% = 79%

Escala de 3:

V R2=10 x100000040000+1000000

= 9.62

E(%) = 9.62−0.79.62

x100% = 92.72%

3. Referido al paso circuito N°3 (a), usando los resultados obtenidos con el osciloscopio calcular el valor eficaz y comparar con los del multímetro.

Datos Resultados

Frecuencia 1K

periodo 1m

Vpp 4.76

Vmax 2.08

Vrms 1.64

Datos Resultados

Frecuencia 60

periodo 16.72mVpp 4.64

Vmax 2.04

Vrms 1.64

El valor eficaz calculado fue de: 1.64

El multímetro marca: 1.695

Hacer un comentario final sobre la experiencia realizada indicando las dificultades encontradas, así como los resultados que a su juicio sean de mayor interés.

IV. Conclusiones y Recomendaciones

Debemos tener en cuenta el efecto de carga debido a la resistencia interna del voltímetro para explicar el por qué varia el valor del voltaje a diferentes escalas.

Durante la calibración de la fuente de poder observamos que el multímetro no registraba señal de la fuente debido a que el cocodrilo estaba funcionando mal porque no tenía una buena soldadura entre el cable conductor y los cocodrilos.